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去除重水雜質(zhì),有效提純氫同位素

文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2023-11-28 10:12:11【

去除重水雜質(zhì),有效提純氫同位素


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氘是氫的同位素,又稱(chēng)重氫。它的化學(xué)符號是D或2H。在常溫下,氘是一種無(wú)色無(wú)味的可燃氣體。它在地

球上的豐度為0.015%。它在普通氫中的含量很小,大多以重水D2O的形式存在于海水和普通水中,也就是

氧化氘。氘是氫的同位素,由一個(gè)質(zhì)子、一個(gè)中子和一個(gè)電子組成,1931年由美國H組成.C.尤里和F.G.布

里克維德在液氫中發(fā)現了▍。海水中的銥質(zhì)量濃度約為30mg/g/L。羧氣廣泛應用于軍事、熱核實(shí)驗和光纖制

造。
N2是電解重水制備的主要雜質(zhì)、O2、HD和少量H2等。


除去雜質(zhì)氮,雜質(zhì)氮的主要來(lái)源是空氣在重水中有一定的溶解度和系統的污染滲透。為了降低氮含量,需要

做好系統的密封工作。同時(shí),活性炭、硅膠或分子篩等吸附劑也可用于低溫吸附,以減少氮氣。


雜質(zhì)氧的去除,雜質(zhì)氧主要來(lái)自電解水分解的氧,以及管道系統滲透引入的氧,使用脫氧催化劑去除雜質(zhì)氧。




除去雜質(zhì)HD,電解重水產(chǎn)生的氦氣中最大的雜質(zhì)是HD。HD的去除可采用熱循環(huán)吸附工藝(TCAP),該方法

使用的工作介質(zhì)是Pd-Al2O3,在催化劑的作用下,活性氧化鋁和分子篩也可以通過(guò)低溫吸附和分離來(lái)降低HD

含量。


除去雜質(zhì)H2,除去氘中的雜質(zhì)H2可以采用鈀膜或金屬氫化物法,特別是對于從重水電解中獲得的氘氣的凈化。

氫和氘在金屬中都處于原子狀態(tài),氫在金屬中的吸附力大于氘,氫雜質(zhì)優(yōu)先牢固地吸附在金屬中形成氫化物,

從而去除氘中的氫,從而流出高純度的氘。氫化物經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的加熱、真空脫附等措施,獲得高純度的氘。


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