[发明专利]一种活性同位素气体多柱分离提纯系统

说明书

本发明公开了一种活性同位素气体多柱分离提纯系统，其包括高真空泵组：用于对全套系统抽空；气体分离模块：利用温度的升降，对稀有气体进行分离；气体标定存储模块：用于提纯气的暂存；阀岛：用于分隔各模块；管路：为混合气体的分离提供真空无烃环境，确保混合气沿指定方向扩散；温度监测模块：设置在气体分离模块上，用于监测气体分离对应的温度；真空及压力监测模块：提供真空度变化的曲线和压力变化的曲线；自动控制模块：实现阀岛控制、泵组控制、真空数据采集、压力数据采集、温度数据采集，并以采集到的数据控制设备运行、进行异常报警、提供数据查询，其可以实现对大规模混合气进行分离，并且管道内能够实现暂存的能力。

技术领域

本发明属于稀有气体分离技术领域，具体涉及一种活性同位素气体多柱分离提纯系统。

背景技术

活性气体是很容易发生化学反应的气体，如氧气、氢气。高温时能分解出与金属起化学反应或溶于液态金属的气体，称为活性气体。而同位素气体具有相同质子数不同中子数或不同质量数，同一元素的不同核素互为同位素气体，同位素气体广泛用于半导体研究军事照明生物医药医疗基础物理研究等。在一般的活性气体当中均为同位素气体的混合气体，可能含有其他杂质气体，即是一种混合气体，在物理化学研究、工业气体应用当中，有时会需要对混合的同位素活性气体进行进一步的分离提存，并进行色谱分析等操作确保是单一的某种气体，在对混合活性气体进行色谱分析前，一般用户都会先将混合气通过色谱柱进行分离提纯，但是色谱柱无法实现如下功能：

1.色谱柱无法对大规模混合气进行分离，只适用于少量分离，基本只适用于实验场景。

2.色谱柱无法实现对于分离以后的气体的暂存，必须即时分离即时使用，存在获取使用之间的紧密关联，影响效率。

3.色谱柱的分离速度慢，无法满足高效分离的需求，也无法实现大规模的分离。

4色谱柱进行分离提纯无法实现本底气体的去除，无法实现同位素气体的分离。

5.色谱柱进行分离提纯无法实现远程控制及自动分离的功能。

发明内容

为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种活性同位素气体多柱分离提纯系统，其可以实现对大规模混合气进行分离，并且管道内能够实现暂存的能力。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种活性同位素气体多柱分离提纯系统。其包括高真空泵组、真空及压力监测模块、气体标定存储模块、气体分离模块、温度监测模块、自动控制模块，高真空泵组、气体标定存储模块、气体分离模块之间使用管路进行连接，并在管路上设置有阀岛，高真空泵组用于对全套系统抽空，为活性同位素气体的分离提供洁净无烃环境，为气体定向扩散提供压力差，在气体分离模块加热时避免催化剂失活；气体分离模块利用温度的升降，对稀有气体进行分离；气体标定存储模块用于提纯气的暂存；阀岛用于分隔各模块，确保各模块在运行过程中不会互相干扰；管路的作用是为混合气体的分离提供真空无烃环境，确保混合气沿指定方向扩散，温度监测模块设置在气体分离模块上，用于监测气体分离对应的温度；真空及压力监测模块提供真空度变化的曲线和压力变化的曲线；自动控制模块电连接高真空泵组、真空及压力监测模块、气体标定存储模块、气体分离模块、温度监测模块、阀岛，实现阀岛控制、泵组控制、真空数据采集、压力数据采集、温度数据采集，并以采集到的数据控制设备运行、进行异常报警、提供数据查询。

根据本发明所述的一种活性同位素气体多柱分离提纯系统，其进一步的优选技术方案是：管路的管道全部采用316L材质的内抛光管弯形制作而成，接头采用1/2in VCR与1/2in316L材质的内抛光管焊接而成，焊接后进行检漏，漏率优于4×10-12 Pa·m3/s，所述转接的1/2in VCR三通、四通均采用316L材质制作而成，且内表面进行抛光处理，管路上其余的1/2in VCR接头均用1/2in VCR母堵头密封，管路整体真空漏率达到8.1×10-11 Pa·m3/s。