[发明专利]一种用于热循环吸附中螺旋状分离柱的油浴池

说明书

本发明涉及热核聚变领域，特别涉及氢同位素气体的分离，具体涉及一种用于热循环吸附中螺旋状分离柱的油浴池，包括外壳、内芯体和支撑块；所述外壳位于所述螺旋状分离柱外侧，用于容置螺旋状分离柱；所述内芯体位于螺旋状分离柱的内侧；所述支撑块连接所述外壳和内芯体，用于固定外壳和内芯体的相对位置；所述外壳上设有进油口和出油口；所述外壳上设有分离柱出口。通过设置内芯体，有效减少了螺旋状分离柱内部的体积，减少了油浴池内的油用量，利于提升充满油浴池的速度，也利于更快的排空油浴池内的油，从而提升了冷热切换效率。

技术领域

本发明涉及热核聚变领域，特别涉及氢同位素气体的分离，具体涉及一种用于热循环吸附中螺旋状分离柱的油浴池。

背景技术

热循环吸附法(Thermal Cycling Absorption Process，TCAP)是由萨凡纳河实验室的M.W.Lee首先从理论概念上提出的，并于1994年正式建成并投入运行。TCAP的系统主要由两部分组成，一是填充了载钯材料的色谱分离柱，另一是空柱（回流柱），两柱的上端用阀门连通；分离时载钯的分离柱处于半周高温、半周低温的冷热循环中。TCAP除了能够容易地分离氢氘和氢氚外，还能够分离氘氚，而且分离速度快、效率高；因此，TCAP工艺在很多国家的氚实验室里都受到了重视，并且一直在研究发展之中。

分离柱的长度影响了分离的效率。为了节约空间且便于安装，分离柱常制造成螺旋状。在对分离柱加热时，将螺旋状的分离柱置于油浴中，通过在油浴中循环冷热介质，实现冷热介质对分离柱的加热和冷却，从而实现分离柱的冷热循环。

直接将分离柱置于油浴池中，进行冷热交换，油浴池内用油量大，冷热切换效率低，无法快速高效的进行TCAP的批量处理。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应该当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中用油浴对分离柱进行冷热循环时，冷热切换效率低的问题，提供一种用于热循环分离吸附的油浴池。该油浴池将油浴空间设置为与分离柱匹配的圆环柱状结构，提高了介质与分离柱的冷热切换效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于热循环吸附中螺旋状分离柱的油浴池，包括外壳、内芯体和支撑块；

所述外壳位于所述螺旋状分离柱外侧，用于容置螺旋状分离柱；

所述内芯体位于螺旋状分离柱的内侧；

所述支撑块连接所述外壳和内芯体，用于固定外壳和内芯体的相对位置；

所述外壳上设有进油口和出油口；

所述外壳上设有分离柱出口。

通过在外壳内设置内芯体，用支撑块将外壳和内芯体连接，在外壳和内芯体之间形成夹层空间，螺旋状的分离柱容置在夹层空间中。内芯体位于螺旋状分离柱的中间，充分消除了油浴池中位于分离柱中间部分的体积，减少了油浴池内油的用量，在向油浴池中注入热油或者冷油时，有利于提升充满油浴池的速度。在冷热切换时，也利于更快的将油浴池内的油排出，从而更快的实现冷热油的切换，提升升降温的切换速度。

作为本发明的优选方案，所述外壳包括外筒体和封头，所述外筒体为两端开口的筒状体，所述筒状体两端通过所述封头密封。

通过将外壳设置为外筒体和封头的组合，所述外筒体的内径大于所述螺旋状分离柱的外径。便于安装分离柱。螺旋状分离柱的三个连接口穿过外筒体上的分离柱出口连接至油浴池外部。

作为本发明的优选方案，所述封头设有进油口或出油口。