[发明专利]一种纯化二氧化碳的制取装置及制取方法

说明书

本发明属于气体纯化分离技术领域，具体公开了一种纯化二氧化碳的制取装置，包括第一冷冻瓶、第二冷冻瓶、反应瓶和滴液漏斗，第一冷冻瓶通过第二三通阀和第一三通阀连接第一真空管的一端，第一真空管连接有真空泵；第二三通阀的第三端与氧化剂瓶连接，氧化剂瓶通过第三三通阀连接第二真空管的一端，第二真空管与所述真空泵连接；第三三通阀的第三端与第二冷冻瓶连接，第二冷冻瓶通过第四三通阀与第三真空管的一端连接，第三真空管与所述真空泵连接，第四三通阀的第三端与产品气袋连接；本发明能够对SO₂进行氧化，减少CO₂中的SO₂杂质，制取纯度较高的CO₂。

技术领域

本发明属于气体纯化分离技术领域，具体涉及一种纯化二氧化碳的制取装置及制取方法。

背景技术

核电站废树脂中含有大量以碳酸盐形式存在的¹⁴C核素。目前这类核素普遍通过水泥固化等技术进行环保处理。考虑到¹⁴C半衰期达到5730年，长期保存过程中很容易出现渗漏。另一方面，目前国内尚不具备¹⁴C的商业化生产能力，因此从核电站废树脂中获取¹⁴C成为一种重要的手段。

在核电站废树脂中，除了碳酸盐之外，还有少量的亚硫酸盐，从废树脂中通过酸解析出来之后，通过Ba(OH)₂吸收形成BaCO₃和BaSO₃的固化形式，BaCO₃和BaSO₃在通过酸液处理后会发生化学反应生成CO₂和SO₂，目前的制取二氧化碳的装置制取的CO₂中SO₂的含量较高，因此不能得到含有少量或者不含有SO₂的CO₂，在进入碳同位素分离之前，需要去除其中的SO₂，具有操作麻烦，需要另外除去SO₂的缺点。

针对现有技术的缺点，目前尚没有解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种纯化二氧化碳的制取装置及制取方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种纯化二氧化碳的制取装置，包括第一冷冻瓶和第二冷冻瓶，所述第一冷冻瓶通过第一二通阀连接有反应瓶，所述反应瓶的瓶口连接有滴液漏斗，所述第一冷冻瓶通过第二三通阀和第一三通阀连接第一真空管的一端，所述第二三通阀的第三端通过第二二通阀与氧化剂瓶连接，所述氧化剂瓶用于盛装氧化剂，且所述第二二通阀与氧化剂瓶之间导管的一端伸入至氧化剂瓶的氧化剂中，所述氧化剂瓶通过第三三通阀连接第二真空管的一端，所述第三三通阀的第三端与所述第二冷冻瓶连接，所述第二冷冻瓶通过第四三通阀与第三真空管的一端连接，所述第一真空管的另一端、第二真空管的另一端和第三真空管的另一端均与真空泵连接，所述第四三通阀的第三端与产品气袋连接；所述反应瓶用于盛装BaCO₃和BaSO₃，所述滴液漏斗用于盛装浓硫酸。

进一步的：所述反应瓶和氧化剂瓶分别设置在磁力搅拌器上，且所述反应瓶和氧化剂瓶内均设有与相应的磁力搅拌器配合的磁子。通过磁力搅拌器和磁子配合能够对反应瓶进行搅拌，确保反应瓶内能够充分发生反应。

进一步的：所述第三三通阀的第三端与所述第二冷冻瓶之间的管道上连接有干燥管，所述干燥管内填充有P₂O₅干燥剂。通过干燥剂能够吸收CO₂中含有的水分，确保得到不含水的CO₂。

进一步的：所述第一三通阀的第三端连接有缓冲气袋。缓冲气袋能够缓冲压力的变化，避免在磁子破裂或者干燥管堵塞的情况下出现反应瓶、第一冷冻瓶或者氧化剂瓶内压力急剧变化的情况。