当前位置:首页专利查询中国科学院青海盐湖研究所专利正文

　　本发明专利技术公开了一种分离同位素的萃取装置和萃取方法，所述萃取装置包括萃取单元、控温单元和鼓气单元，其中，所述控温单元能够向所述萃取单元提供适宜的萃取环境，所述鼓气单元能向所述萃取单元鼓入气体以使所述萃取单元进行气浮络合萃取而同时分离和富集第一同位素和第二同位素，所述萃取装置结构简单，可操作性强。所述萃取方法采用了本发明专利技术提供的萃取装置，仅需经过气浮络合萃取和反萃步骤，即可同时分离和富集第一同位素和第二同位素，无需经过离心分相，萃取时间短且分离系数高。萃取时间短且分离系数高。萃取时间短且分离系数高。

　　[0002]同位素分离是研究同一元素的不同同位素之间的分离，被分离的同位素应属同一原子序数的同一元素，同一元素的各种同位素有相同的核内质子数和核外电子数，故其化学性质极为相似，分离难度很大。但它们的核内中子数不同，因而其原子量不同，这就引起同位素或其分子在热力学性质上的差异，利用同位素间在物理性质和化学性质上的细微差别，可以达到分离的目的。[0003]萃取法为常见的同位素分离方法，在现有技术中，若是采用萃取法进行同位素分离，往往只能够分离出一种同位素离子，并且为了富集所述同位素离子，需要进行多级级联萃取，萃取工艺时间长而且分离系数低。

　　[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种分离同位素的萃取装置及萃取方法，所述萃取装置结构简单，可操作性强，所述萃取方法可同时分离和富集第一同位素和第二同位素，无需经过离心分相，萃取时间短且分离系数高。[0005]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：[0006]本专利技术首先提供了一种分离同位素的萃取装置，所述萃取装置包括：[0007]萃取单元，包括第一萃取柱、第二萃取柱以及用于将第一萃取柱和第二萃取柱相互连通的连通萃取部；[0008]控温单元，套设于所述萃取单元的外侧并与所述萃取单元的外壁具有间隙形成为流体通道，所述流体通道用于容纳控温液并使得控温液循环流动以控制所述萃取单元的温度；[0009]鼓气单元，连通至所述第一萃取柱和所述第二萃取柱的下端，用于向所述第一萃取柱和所述第二萃取柱鼓入气体以进行气浮络合萃取。[0010]优选地，所述第一萃取柱和所述第二萃取柱从所述连通萃取部的上表面分别连通至所述连通萃取部；所述鼓气单元包括第一鼓气组件和第二鼓气组件，所述第一鼓气组件从所述连通萃取部的下表面连通至所述连通萃取部并正对于所述第一萃取柱的下端，所述第二鼓气组件从所述连通萃取部的下表面连通至所述连通萃取部并正对于所述第二萃取柱的下端。[0011]再优选地，所述第一萃取柱和所述第二萃取柱的上端分别形成为敞口，所述连通萃取柱上设置有分液口，所述分液口装配有封口塞。[0012]更优选地，所述萃取单元还包括第一缩径管；所述连通萃取柱的一端封闭，所述连通萃取柱的另一端与所述第一缩径管的直径较大的一端连通，所述第一缩径管的直径较小的一端形成为所述分液口。[0013]优选地，所述控温单元包括第一控温柱、第二控温柱和连通控温部；[0014]所述连通控温部套设于所述连通萃取部的外侧，所述连通控温部上设置有供所述第一萃取柱穿出的第一通孔和供所述第二萃取柱穿出的第二通孔；[0015]所述第一控温柱套设于第一萃取柱的外侧，所述第一控温柱的下端连接在所述第一通孔的边缘上并通过所述第一通孔连通至所述连通控温部，所述第一控温柱的上端通过第一端面连接板与所述第一萃取柱的外壁密封连接；[0016]所述第二控温柱套设于第二萃取柱的外侧，所述第二控温柱下端连接在所述第二通孔的边缘上并通过所述第二通孔连通至所述连通控温部；所述第二控温柱的上端通过第二端面连接板与所述第二萃取柱的外壁密封连接。[0017]再优选地，所述控温单元设置有控温液注入口和控温液排出口，所述控温液注入口设置在所述连通控温部上，所述控温液排出口设置在所述第一控温柱上。[0018]更优选地，所述控温单元还包括第二缩径管和第三缩径管；[0019]所述连通控温部的一端封闭，所述连通控温部的另一端与所述第二缩径管的直径较大的一端连通，所述第二缩径管的直径较小的一端形成为所述控温液注入口；[0020]所述第一萃取柱的侧壁与所述第三缩径管的直径较大的一端与连通，所述第三缩径管的直径较小的一端形成为所述控温液排出口。[0021]优选地，所述第一鼓气组件和所述第二鼓气组件分别包括依次连接的鼓气导管、活塞套管、锥形管和分气盘；[0022]所述锥形管的直径较大的第一端连通至所述连通萃取部内，所述分气盘连接在所述锥形管的第一端上，所述锥形管的直径较小的第二端从所述连通控温部的表面穿出；所述活塞套管中装配有活塞，所述活塞套管和所述活塞中形成有能够连通所述锥形管的第二端与所述鼓气导管的通气孔。[0023]更优选地，所述萃取装置所述萃取装置还包括控温装置以及依次连接的气源、缓冲罐和流量计，所述流量计和所述鼓气单元相互连接；所述控温装置与所述控温单元中的流体通道连接。[0024]本专利技术还提供了一种分离同位素的萃取方法，采用如上所述的分离同位素的萃取装置，所述萃取方法包括以下步骤：[0025]启动所述鼓气单元向所述第一萃取柱和所述第二萃取柱鼓入气体并将控温液通入所述控温单元；[0026]从所述第一萃取柱和/或所述第二萃取柱向所述萃取单元加入含有第一同位素和第二同位素的萃取水相；[0027]从所述第一萃取柱向所述萃取单元加入用于萃取第一同位素的萃取有机相，从所述第二萃取柱向所述萃取单元加入用于萃取第二同位素的萃取有机相，在所述第一萃取柱中气浮络合萃取第一同位素，在所述第二萃取柱中气浮络合萃取第二同位素；[0028]气浮络合萃取结束后：将所述第一萃取柱中的萃取有机相分离出并进行反萃，收集水相得到富集第一同位素的溶液；将所述第二萃取柱中的萃取有机相分离出并进行反萃，收集水相得到富集第二同位素的溶液。[0029]本专利技术实施例提供的一种分离同位素的萃取装置和萃取方法，所述萃取装置包括萃取单元、控温单元和鼓气单元，其中，所述控温单元能够向所述萃取单元提供适宜的萃取环境，所述鼓气单元能向所述萃取单元鼓入气体以使所述萃取单元进行气浮络合萃取而同时分离和富集第一同位素和第二同位素，所述萃取装置结构简单，可操作性强。所述萃取方法采用了本专利技术提供的萃取装置，仅需经过气浮络合萃取和反萃步骤，即可同时分离和富集第一同位素和第二同位素，无需经过离心分相，萃取时间短且分离系数高。附图说明[0030]图1是本专利技术实施例的萃取装置的结构示意图；[0031]图2是本专利技术实施例的萃取装置的竖剖结构示意图；[0032]图3是本专利技术实施例的萃取装置的竖剖轴侧结构示意图；[0033]图4是本专利技术实施例的萃取装置的俯视结构示意图；[0034]图5是本专利技术实施例的第一缩径管连接部位放大结构示意图；[0035]图6是本专利技术实施例的第二缩径管连接部位放大结构示意图；[0036]图7是本专利技术实施例中分离同位素的萃取方法采用的萃取装置的结构示意图。具体实施方式[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本专利技术的实施

　　1.一种分离同位素的萃取装置，其特征在于，所述萃取装置包括：萃取单元(1)，包括第一萃取柱(11)、第二萃取柱(12)以及用于将第一萃取柱(11)和第二萃取柱(12)相互连通的连通萃取部(13)；控温单元(2)，套设于所述萃取单元(1)的外侧并与所述萃取单元(1)的外壁具有间隙形成为流体通道(2a)，所述流体通道(2a)用于容纳控温液并使得控温液循环流动以控制所述萃取单元(1)的温度；鼓气单元(3)，连通至所述第一萃取柱(11)和所述第二萃取柱(12)的下端，用于向所述第一萃取柱(11)和所述第二萃取柱(12)鼓入气体以进行气浮络合萃取。2.根据权利要求1所述的分离同位素的萃取装置，其特征在于，所述第一萃取柱(11)和所述第二萃取柱(12)从所述连通萃取部(13)的上表面分别连通至所述连通萃取部(13)；所述鼓气单元(3)包括第一鼓气组件(3a)和第二鼓气组件(3b)，所述第一鼓气组件(3a)从所述连通萃取部(13)的下表面连通至所述连通萃取部(13)并正对于所述第一萃取柱(11)的下端，所述第二鼓气组件(3b)从所述连通萃取部(13)的下表面连通至所述连通萃取部(13)并正对于所述第二萃取柱(12)的下端。3.根据权利要求2所述的分离同位素的萃取装置，其特征在于，所述第一萃取柱(11)和所述第二萃取柱(12)的上端分别形成为敞口，所述连通萃取柱(13)上设置有分液口(14)，所述分液口(14)装配有封口塞(15)。4.根据权利要求3所述的分离同位素的萃取装置，其特征在于，所述萃取单元(1)还包括第一缩径管(16)；所述连通萃取柱(13)的一端封闭，所述连通萃取柱(13)的另一端与所述第一缩径管(16)的直径较大的一端连通，所述第一缩径管(16)的直径较小的一端形成为所述分液口(14)。5.根据权利要求2所述的分离同位素的萃取装置，其特征在于，所述控温单元(2)包括第一控温柱(21)、第二控温柱(22)和连通控温部(23)；所述连通控温部(23)套设于所述连通萃取部(13)的外侧，所述连通控温部(23)上设置有供所述第一萃取柱(11)穿出的第一通孔(24)和供所述第二萃取柱(12)穿出的第二通孔(25)；所述第一控温柱(21)套设于第一萃取柱(11)的外侧，所述第一控温柱(21)的下端连接在所述第一通孔(24)的边缘上并通过所述第一通孔(24)连通至所述连通控温部(23)，所述第一控温柱(21)的上端通过第一端面连接板(41)与所述第一萃取柱(11)的外壁密封连接；所述第二控温柱(22)套设于第二萃取柱(12)的外侧，所述第二控温柱(22)下端连接在所述第二通孔(25)的边缘上并通过所述第二通孔(25)连通至所述连通控温部(23)；所述第二控温柱(22)的上端通过第二端面连接板(42)与所述第二萃取柱(12)的外壁密封...