[发明专利]稳定同位素气体分离方法及装置

说明书

本申请公开了一种稳定同位素气体分离方法及装置，涉及材料分析检测技术领域。该稳定同位素气体分离方法包括：a)将含有原料气的混合气体与吸附材料接触，吸附；其中，所述原料气中含有目标同位素气体；b)升温，得到脱附气体；其中，所述脱附气体中含有所述目标同位素气体；所述目标同位素气体为稳定同位素气体。本申请的稳定同位素气体分离方法，分离过程简单，能得到高丰度的稳定同位素产品，能适用于稳定同位素气体的规模化生产。

技术领域

本申请涉及材料分析检测技术领域，具体公开了一种稳定同位素气体 分离方法、一种稳定同位素气体分离装置。

背景技术

同位素是指原子核内质子数相同、中子数不同的一类核素，其中有放 射性的同位素称为“放射性同位素(不稳定的)”，没有放射性且半衰期大 于10¹⁵年的则称为“稳定同位素”。随着科学技术及材料分析检测技术的发 展，稳定同位素在工农医药、生物学和国防工业等领域表现出越来越突出 的重要性，稳定同位素的需求迫切促使稳定同位素分离技术的不断改进和 发展。

相关技术中，稳定同位素的分离方法包括电解法、精馏法、双温交换 法、化学交换法、低温精馏法、热扩散法、离子交换树脂法、激光分离法 和电磁法等，但是，相对于目前工业化生产应用的低温精馏法、化学交换 精馏法，这些同位素的分离方法的工业化应用能耗大、成本高，限制了高 丰度的稳定同位素产品的制备。因此，有必要研究和探索更高效、分离操 作便捷、低成本的方法，实现高丰度稳定同位素产品的工业规模化生产。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种稳定同位素气体分离方法及装置， 至少在一定程度上解决了相关技术中稳定同位素气体丰度低、工业规模化 生产难度大等问题。

根据本申请的一个方面，提供一种稳定同位素气体分离方法，该稳定 同位素气体分离方法，包括：

a)将含有原料气的混合气体与吸附材料接触，吸附；

其中，所述原料气中含有目标同位素气体；

b)升温，得到脱附气体；

其中，所述脱附气体中含有所述目标同位素气体；

所述目标同位素气体为稳定同位素气体。

可选地，所述吸附材料为分子筛；

可选地，所述分子筛选自Na型分子筛(4A,13X)、Ca型分子筛(5A,10X) 或改性的分子筛中的任一种。

可选地，所述稳定同位素气体中含有稳定同位素，所述稳定同位素选 自¹⁰B、¹³C、¹⁵N中的任一种。

可选地，所述稳定同位素为¹⁰B，所述稳定同位素气体为¹⁰B₂H₆；或 者，

所述稳定同位素为¹³C，所述稳定同位素气体选自¹³CO、¹³CO₂、¹³CH₄中的任一种；或者，

所述稳定同位素为¹⁵N，所述稳定同位素气体选自¹⁵NO、¹⁵NH₃中的 任一种。

可选地，所述稳定同位素气体为¹⁰B₂H₆，吸附温度为-40～-140℃；或 者，

所述稳定同位素气体为¹³CO，吸附温度为-150～-200℃；或者，