[实用新型]一种高效分离Ne-22同位素的装置

权利要求书

1.一种高效分离Ne-22同位素的装置，其特征在于：包括热扩散法Ne-22粗气生产系统(1)、Ne-22同位素低温精馏富集系统(2)、Ne-22同位素产品除重组分系统(3)；

其中，所述热扩散法Ne-22粗气生产系统(1)包括循环冷却水管路以及串联的I级热扩散分离柱(6)、Ⅱ级热扩散分离柱(7)、Ⅲ级热扩散分离柱(8)，所述I级热扩散分离柱(6)、Ⅱ级热扩散分离柱(7)上均设有带有截止阀的氖气出口(9)，三级热扩散分离柱均与循环冷却水管路连接，所述I级热扩散分离柱(6)进口接有原料氖气，所述Ⅲ级热扩散分离柱(8)出料口连接有Ne-22气体过滤器(5)；

所述Ne-22同位素低温精馏富集系统(2)包括串联的I级低温精馏塔(10)、Ⅱ级低温精馏塔(11)、Ⅲ级低温精馏塔(12)，所述Ⅰ级低温精馏塔(10)、Ⅱ级低温精馏塔(11)顶部设有一号废气口，所述一号废气口连接有调节阀，所述Ⅱ级低温精馏塔(11)上调节阀连接Ⅰ级低温精馏塔(10)，所述Ⅲ级低温精馏塔(12)顶部设有二号废气口，所述二号废气口连接有截止阀，所述Ⅲ级低温精馏塔(12)上截止阀连接Ⅱ级低温精馏塔(11)，所述Ne-22气体过滤器(5)与I级低温精馏塔(10)进料口连接；

所述Ne-22同位素产品除重组分系统(3)包括Ne-22同位素产品除重塔(13)，所述Ne-22同位素产品除重塔(13)顶部依次连接有Ne-22气体出除重塔截止阀(14)、除重塔顶部氖气复温绕管(15)，所述Ne-22同位素产品除重塔(13)底部连接有除重塔废液排放截止阀(33)以用来清除重组分杂质，所述Ne-22同位素产品除重塔(13)进料口与Ⅲ级低温精馏塔(12)底部出料口连接；

还包括热扩散法Ne-22粗气生产废热利用系统(4)，所述热扩散法Ne-22粗气生产废热利用系统(4)包括三个再沸器(31)，所述再沸器(31)分别连接在I级低温精馏塔(10)、Ⅱ级低温精馏塔(11)、Ⅲ级低温精馏塔(12)的底部，所述I级热扩散分离柱(6)、Ⅱ级热扩散分离柱(7)、Ⅲ级热扩散分离柱(8)上端均连接有带有截止阀的排气管(32)，所述I级热扩散分离柱(6)上排气管(32)与I级低温精馏塔(10)上的再沸器(31)连接，所述Ⅱ级热扩散分离柱(7)上排气管(32)与Ⅱ级低温精馏塔(11)上的再沸器(31)连接，所述Ⅲ级热扩散分离柱(8)上排气管(32)与Ⅲ级低温精馏塔(12)上的再沸器(31)连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效分离Ne-22同位素的装置，其特征在于：所述I级热扩散分离柱(6)包括m个并联的子热扩散分离柱(16)，Ⅱ级热扩散分离柱(7)包括n个并联的子热扩散分离柱(16)，每个子热扩散分离柱(16)上端、下端分别设有循环水出口(17)、循环水进口(18)，所述子热扩散分离柱(16)外壁面形成冷壁面，每个子热扩散分离柱(16)的轴心设置有电加热丝，所述电加热丝形成热壁面。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效分离Ne-22同位素的装置，其特征在于：还包括氦气热交换器(19)，所述Ⅲ级热扩散分离柱(8)底部连接有低温精馏系统原料气管路(20)，所述Ne-22气体过滤器(5)连接在低温精馏系统原料气管路(20)上，所述Ne-22气体过滤器(5)分设有一号管路(21)、二号管路(22)，所述一号管路(21)与I级热扩散分离柱(6)进料口连接，所述一号管路(21)、二号管路(22)上均设有截止阀，所述二号管路(22)经过氦气热交换器(19)后与一号管路(21)汇集，所述除重塔顶部氖气复温绕管(15)出口连接有支路(23)，所述支路(23)经过氦气热交换器(19)后连接有复热氦气绕管(24)，所述复热氦气绕管(24)连接有高纯氦充装瓶。

4.根据权利要求1或2所述的一种高效分离Ne-22同位素的装置，其特征在于：所述Ⅰ级低温精馏塔包括多个并联组成的高效规整填料塔(25)，所述高效规整填料塔(25)包括氦气冷源冷凝器(26)，所述氦气冷源冷凝器(26)位于高效规整填料塔(25)顶部。