[发明专利]一种基于催化反应和膜分离级联的氢同位素高效回收装置及回收方法

摘要

本发明公开了一种基于催化反应和膜分离级联的氢同位素高效回收装置及回收方法，目的在于解决现有的膜反应器进行氢同位素回收时，原料中较多的杂质气体会导致钯基膜渗氢速率降低，其最佳使用温度难以与催化反应速率兼顾的问题。该装置包括原料气、固定床反应器、钯膜氢气分离装置、储气罐、增压泵等。本发明采用催化反应与膜分离非原位集成的模式，能够有效提高钯膜的利用率，降低杂质气体对钯膜的毒化作用，延长钯膜的使用寿命，同时能够有效提高氢同位素的回收率。此外，本发明还能形成闭路循环，可获得较高的氢同位素回收效率。本发明设计合理，适应性强，能够满足氢同位素的回收需求，具有较高的回收率，对于实现聚变反应堆氘氚燃料循环、提高反应堆的经济性和安全性，具有重要的意义。

主权项

一种基于催化反应和膜分离级联的氢同位素高效回收方法，其特征在于，包括如下步骤：原料气中的原料经管道进入固定床反应器反应后，得到反应产物，反应产物进入第一储气罐中，再将第一储气罐的反应产物通过第一增压器进行增压，增压后的反应产物进入第二储气罐中，最后进入钯膜氢气分离装置进行分离，回收其中的单质态氢同位素；其采用的装置如下：该装置包括原料气、用于催化反应的固定床反应器、钯膜氢气分离装置、第一储气罐、第二储气罐、第一增压器，所述原料气通过管道与固定床反应器相连，所述固定床反应器、第一储气罐、第一增压器、第二储气罐、钯膜氢气分离装置通过管道依次相连，所述第二储气罐与钯膜氢气分离装置相连的管道上设置有流量调节阀；其中，固定床反应器与钯膜氢气分离装置非原位集成。