[发明专利]用于同位素水分离的系统和方法

权利要求书

1.一种用于根据水的同位素形式从核电站过滤水的方法，所述方法包括如下步骤：

从核电站获得液态水的废物流，其中所述废物流包含至少两种不同同位素形式的水；

加热所述液态水的废物流以形成气体，所述气体包含至少两种不同同位素形式的水；

将所述气体输送到过滤模块中，其中所述过滤模块包括氧化石墨烯膜；

将所述气体的至少一部分引导到所述氧化石墨烯膜中；以及

使用所述氧化石墨烯膜将所述气体分离成渗透物和渗余物，其中所述渗透物包含相对于所述渗余物而言增大浓度的轻水。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化石墨烯膜包括多个氧化石墨烯片材。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个氧化石墨烯片材的每一者与相邻氧化石墨烯片材相隔0.5纳米至2纳米之间的距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化石墨烯膜具有0.1微米至10微米之间的厚度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述氧化石墨烯膜具有0.2至6微米之间的厚度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述氧化石墨烯膜具有0.3至1微米之间的厚度。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述氧化石墨烯膜具有0.5微米的厚度。

8.一种用于根据水的同位素形式来过滤水的方法，所述方法包括如下步骤：

将包含至少两种不同同位素形式的水的流引导到过滤模块中，其中所述过滤模块包括氧化石墨烯膜，所述氧化石墨烯膜包括多个氧化石墨烯片材；

将所述流的至少一部分输送通过所述氧化石墨烯膜；以及

将所述流分离成渗透物和渗余物，其中所述渗透物包含相对于所述渗余物而言增大浓度的轻水。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述流包括来自核电站的水的废物流。

10.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：

将所述渗透物引导到第二过滤模块中，其中所述第二过滤模块包括氧化石墨烯膜，所述氧化石墨烯膜包括多个氧化石墨烯片材；

将所述渗透物的至少一部分输送通过所述第二过滤模块的所述氧化石墨烯膜；以及

将所述渗透物分离成次级渗透物和次级渗余物，其中所述次级渗透物包含相对于所述次级渗余物而言增大浓度的轻水。

11.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：

将所述次级渗余物引导到所述过滤模块中；以及

将所述次级渗余物的至少一部分输送通过所述过滤模块的所述氧化石墨烯膜。

12.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括加热包含至少两种不同同位素形式的水的液态水以形成气体，其中所述流包含所述气体，使得水蒸气被输送通过所述氧化石墨烯膜。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述加热液态水的步骤包括使用机械蒸气再压缩过程。