CN214551297U - 一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，涉及电解重水制备氘气技术领域，包括电解氘水装置、第一氘水冷凝过滤装置、第二氘水冷凝过滤装置、第一气体冷凝分离装置、第二气体冷凝分离装置及气体收集存储装置，电解氘水装置的第一混合气体出口与第一氘水冷凝过滤装置的第一混合气体进口、第一气体冷凝分离装置的第一混合气体的进口、第一气体冷凝分离装置的高纯氘气出口及气体收集存储装置的高纯氘气进口通过管道连接，采用本实用新型的技术方案，能够保护制备的氘气不被空气污染，氮气吹扫进电解装置后将产生氘气和部分水汽送入冷凝分离装置，稀释了氘气浓度，减少水中的氘气含量，提高反应的速率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解重水制备氘气技术领域，具体涉及一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置。
背景技术
电解重水制备氘气是一种较为方便的氘气制备方法，将重水的碱溶液泵入电解池中，通过电解得到氘气和氧气，但因为电解后得到的气体易受空气的影响，混入空气后使之后的分离提纯的步骤变多，增加了成本，现在亟需一种简单的隔离空气的方法，使得氘气易于分离，以得到高纯度的氘气。
实用新型内容
鉴于现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，具有结构简单、操作简便及分离效果好的特点。
所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于包括电解氘水装置、第一氘水冷凝过滤装置、第二氘水冷凝过滤装置、第一气体冷凝分离装置、第二气体冷凝分离装置及气体收集存储装置，所述电解氘水装置的左右两侧的上部分别设有第一混合气体出口和第二混合气体出口，所述第一氘水冷凝过滤装置的侧部设有第一混合气体的进口且其顶部设有第一混合气体的出口，所述第一气体冷凝分离装置的底部设有第一混合气体的进口，所述第一气体冷凝分离装置的侧边的上部设有高纯氘气的出口，所述气体收集存储装置一侧边的上部和下部分别设有高纯氘气的进口和液氮进口，所述第二氘水冷凝过滤装置的侧部设有第二混合气体的进口且其顶部设有第二混合气体的出口，所述第二气体冷凝分离装置侧边的上部设有氧气的出口，所述气体收集存储装置另一侧边的上部和下部分别设有氧气的进口和液氮进口，所述电解氘水装置的第一混合气体出口与第一氘水冷凝过滤装置的第一混合气体进口、第一氘水冷凝过滤装置的第一混合气体出口、第一气体冷凝分离装置的第一混合气体的进口、第一气体冷凝分离装置的高纯氘气出口及气体收集存储装置的高纯氘气进口通过管道连接。
所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于所述电解氘水装置的第二混合气体出口与第二氘水冷凝过滤装置的第二混合气体进口、第二氘水冷凝过滤装置的第二混合气体出口、第二气体冷凝分离装置的第二混合气体的进口、第二气体冷凝分离装置的氧气出口及气体收集存储装置的氧气进口通过管道连接。
所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于所述电解氘水装置的顶部设有氮气进口；所述电解氘水装置两侧的底部分别设有第一氘水进口和第二氘水进口。
所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于所述第一气体冷凝分离装置的侧边的下部设有液氮的出口，所述第一气体冷凝分离装置的液氮出口与气体收集存储装置的液氮进口通过管路连接。
所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于第二气体冷凝分离装置侧边的下部设有液氮的出口，所述第二气体冷凝分离装置的液氮出口与气体收集存储装置的液氮进口通过管路连接。
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果：
1）本实用新型中第一混合气体经过第一氘水冷凝装置后将其中含有的氘水冷凝过滤，随后进入第一气体冷凝分离装置，利用气体沸点的不同将氮气通过液体的形式分离出来，得到高纯度的氘气和液氮，最后在气体收集存储装置里分别收集存储；
2）采用本实用新型的技术方案，能够保护制备的氘气不被空气污染，氮气吹扫进电解装置后将产生氘气和部分水汽送入冷凝分离装置，稀释了氘气浓度，减少水中的氘气含量，提高反应的速率；
3）本实用新型具有结构简单、操作简便及分离效果好的特点。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图中：1-电解氘水装置；2-第一氘水冷凝过滤装置；3-第二氘水冷凝过滤装置；4-第一气体冷凝分离装置；5-第二气体冷凝分离装置；6-气体收集存储装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型所保护的范围不限于所述范围。
如图1所示，一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，包括电解氘水装置1、第一氘水冷凝过滤装置2、第二氘水冷凝过滤装置3、第一气体冷凝分离装置4、第二气体冷凝分离装置5及气体收集存储装置6，其中气体收集存储装置6主要用于气体的分类收集和存储工作，电解氘水装置1的顶部设有氮气进口；电解氘水装置1两侧的底部分别设有第一氘水进口和第二氘水进口，其两侧的上部分别设有第一混合气体出口和第二混合气体出口，本实用新型中第一混合气体包括氘气、氮气及氘水蒸汽，第二混合气体包括氧气、氮气及氘水蒸汽。
本实用新型的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，第一氘水冷凝过滤装置2的侧部设有第一混合气体的进口且其顶部设有第一混合气体的出口，第一气体冷凝分离装置4的底部设有第一混合气体的进口，第一气体冷凝分离装置4的侧边的上部和下部分别设有高纯氘气的出口和液氮出口，气体收集存储装置6一侧边的上部和下部分别设有高纯氘气的进口和液氮进口。
本实用新型的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，电解氘水装置1的第一混合气体出口与第一氘水冷凝过滤装置2的第一混合气体进口、第一氘水冷凝过滤装置2的第一混合气体出口、第一气体冷凝分离装置4的第一混合气体的进口、第一气体冷凝分离装置4的高纯氘气出口及气体收集存储装置6的高纯氘气进口通过管道连接；第一气体冷凝分离装置4的液氮出口与气体收集存储装置6的液氮进口通过管路连接。
本实用新型的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，电解氘水装置1的第二混合气体出口与第二氘水冷凝过滤装置3的第二混合气体进口、第二氘水冷凝过滤装置3的第二混合气体出口、第二气体冷凝分离装置5的第二混合气体的进口、第二气体冷凝分离装置5的氧气出口及气体收集存储装置6的氧气进口通过管道连接。
本实用新型的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，第二气体冷凝分离装置5侧边的下部设有液氮的出口，第二气体冷凝分离装置5的液氮出口与气体收集存储装置6的液氮进口通过管路连接。
具体地，电解氘水装置1电解水制备得到的氘气经过氮气吹扫到达第一氘水冷凝过滤装置2，第一混合气体中含有的氘水蒸汽经过冷凝过滤后收集用于后续的电解，经过过滤后的第一混合气体到达第一气体冷凝分离装置4，通过压缩机的冷凝作用，氮气被液化从下面的出口分离，而氘气的沸点更低仍为气态被从上口分离收集，最后在气体收集存储装置6处分别收集得到高纯的氘气和液氮；电解氘水装置1电解水制备得到的氧气经过氮气吹扫到达第二氘水冷凝过滤装置3，第二混合气体中含有的氘水蒸汽经过冷凝过滤后收集用于后续的电解，经过过滤后的第二混合气体到达第二气体冷凝分离装置5，通过压缩机的冷凝作用，最后再气体收集存储装置6收集氧气和液氮。
Claims (5)
1.一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于包括电解氘水装置（1）、第一氘水冷凝过滤装置（2）、第二氘水冷凝过滤装置（3）、第一气体冷凝分离装置（4）、第二气体冷凝分离装置（5）及气体收集存储装置（6），所述电解氘水装置（1）的两侧的上部分别设有第一混合气体出口和第二混合气体出口，所述第一氘水冷凝过滤装置（2）的侧部设有第一混合气体的进口且其顶部设有第一混合气体的出口，所述第一气体冷凝分离装置（4）的底部设有第一混合气体的进口，所述第一气体冷凝分离装置（4）的侧边的上部设有高纯氘气的出口，所述气体收集存储装置（6）一侧边的上部和下部分别设有高纯氘气的进口和液氮进口，所述第二氘水冷凝过滤装置（3）的侧部设有第二混合气体的进口且其顶部设有第二混合气体的出口，所述第二气体冷凝分离装置（5）侧边的上部设有氧气的出口，所述气体收集存储装置（6）另一侧边的上部和下部分别设有氧气的进口和液氮进口，所述电解氘水装置（1）的第一混合气体出口与第一氘水冷凝过滤装置（2）的第一混合气体进口、第一氘水冷凝过滤装置（2）的第一混合气体出口、第一气体冷凝分离装置（4）的第一混合气体的进口、第一气体冷凝分离装置（4）的高纯氘气出口及气体收集存储装置（6）的高纯氘气进口通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于所述电解氘水装置（1）的第二混合气体出口与第二氘水冷凝过滤装置（3）的第二混合气体进口、第二氘水冷凝过滤装置（3）的第二混合气体出口、第二气体冷凝分离装置（5）的第二混合气体的进口、第二气体冷凝分离装置（5）的氧气出口及气体收集存储装置（6）的氧气进口通过管道连接。
3.根据权利要求1所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于所述电解氘水装置（1）的顶部设有氮气进口；所述电解氘水装置（1）两侧的底部分别设有第一氘水进口和第二氘水进口。
4.根据权利要求1所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于所述第一气体冷凝分离装置（4）的侧边的下部设有液氮的出口，所述第一气体冷凝分离装置（4）的液氮出口与气体收集存储装置（6）的液氮进口通过管路连接。
5.根据权利要求1所述的一种电解氘水制备氘气的氮气保护提纯装置，其特征在于第二气体冷凝分离装置（5）侧边的下部设有液氮的出口，所述第二气体冷凝分离装置（5）的液氮出口与气体收集存储装置（6）的液氮进口通过管路连接。
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