一种高纯氘气的制备装置及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种高纯氘气的制备装置，其特征在于，包括：氘气发生器(4)、蒸馏塔(7)、减容电解槽(9)、混合器(12)、气泡发生器(15)和底座(17)；所述底座(17)上端一侧设有混合器(12)，混合器(12)内设有搅拌机构，混合器(12)的一侧设有气泡发生器(15)，气泡发生器(15)和混合器(12)连通，混合器(12)的另一侧设有减容电解槽(9)，减容电解槽(9)和混合器(12)之间通过设有第二真空泵(18)的管路连接，减容电解槽(9)的一侧设有蒸馏塔(7)，蒸馏塔(7)和减容电解槽(9)之间通过输送管(5)连接，蒸馏塔(7)的一侧设有氘气发生器(4)，蒸馏塔(7)和氘气发生器(4)之间通过设有第一真空泵(2)的管路连接；氘气发生器(4)的上端一侧连接有氘气输出管(1)，减容电解槽(9)的上端一侧连接有爆鸣气回收管(20)，混合器(12)的上端连接有电解质输送管(10)和重水输送管(11)。2.如权利要求1所述的高纯氘气的制备装置，其特征在于，所述搅拌机构包括：固定在混合器(12)一侧的两个电机安装支座(24)，每个电机安装支座(24)上安装一个驱动电机(23)，每个驱动电机(23)的输出轴通过联轴器(22)连接一个转动杆(21)，每个转动杆(21)的另一端转动连接在混合器(12)的内侧壁上，每个转动杆(21)上等间距固定有两个以上搅拌叶(25)。3.如权利要求1所述的高纯氘气的制备装置，其特征在于，所述气泡发生器(15)的上端一侧连接有竖管(14)，竖管(14)的两端分别通过固定管(13)与混合器(12)连通，每个固定管(13)上设有第二阀门(19)。4.如权利要求1所述的高纯氘气的制备装置，其特征在于，设有所述第二真空泵(18)的管路包括：第二连接管(8)和第一横管(28)；第二真空泵(18)的一端与第二连接管(8)的一端连接，第二连接管(8)的另一端连接在减容电解槽(9)的一侧，第二真空泵(18)的另一端与第一横管(28)的一端连接，第一横管(28)的另一端连接在混合器(12)的下端一侧。5.如权利要求1所述的高纯氘气的制备装置，其特征在于，设有所述第一真空泵(2)的管路包括：第一连接管(3)和第二横管(29)；第一真空泵(2)的一侧与第一连接管(3)的一端连接，第一连接管(3)的另一端连接在氘气发生器(4)的上端一侧，第一真空泵(2)的另一端与第二横管(29)的一端连接，第二横管(29)的另一端连接在蒸馏塔(7)的下端一侧。6.如权利要求1所述的高纯氘气的制备装置，其特征在于，所述输送管(5)的中部连接有压力计(26)和温度计(27)。7.如权利要求1所述的高纯氘气的制备装置，其特征在于，所述输送管(5)的中部设有第一阀门(6)。8.如权利要求1所述的高纯氘气的制备装置，其特征在于，所述气泡发生器(15)的下端通过垫块(16)固定在底座(17)的上端。9.一种高纯氘气的制备方法，其特征在于，它使用权利要求1所述的制备装置，包括以下步骤：s1、将重水和电解质送入混合器(12)内混合，利用搅拌机构和气泡发生器(15)进行充分混合；s2、混合后的电解液通过真空抽吸方法吸入减容电解槽(9)内，在低温环境下对电解液进行电解，重水浓度达到设定值后电解终止，电解产生的爆鸣气送入爆鸣气回收管(20)内；s3、将减容电解槽(9)内的残液放入蒸馏塔(7)，加热至沸腾，蒸馏获得重水，蒸馏结束
后去除残存在蒸馏塔(7)内的电解质；s4、将蒸馏获得的重水送入氘气发生器(4)的电解槽，电解产生氘气；s5、对氘气进行冷冻、干燥处理，然后压缩、灌充至钢瓶内。10.如权利要求9所述的高纯氘气的制备方法，其特征在于，所述s2中电解液在
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19℃
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1℃的温度条件下进行电解，使重水浓度达到99.999％。