硼10及硼11同位素的异径塔分离方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010576626.9

申请日:

2010.12.07

公开号:

CN102039090A

公开日:

2011.05.04

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):B01D 59/04变更事项:申请人变更前权利人:大连海荣科技开发有限公司变更后权利人:辽宁鸿昊化学工业股份有限公司变更事项:地址变更前权利人:116000 辽宁省大连市甘井子区辛逢街19号变更后权利人:111000 辽阳市宏伟区昌盛街南段6号变更事项:申请人变更前权利人:辽宁鸿昊化学工业股份有限公司登记生效日:20131118|||实质审查的生效IPC(主分类):B01D 59/04申请日:20101207|||公开

IPC分类号:

B01D59/04; B01D3/14

主分类号:

B01D59/04

申请人:

大连海荣科技开发有限公司; 辽宁鸿昊化学工业股份有限公司

发明人:

张洪学; 吕永智; 陈昊; 蔡鲁博; 吴冬辉; 王洋; 鹿政理

地址:

116000 辽宁省大连市甘井子区辛逢街19号

优先权:

专利代理机构:

大连非凡专利事务所 21220

代理人:

闪红霞

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内容摘要

本发明公开一种所用设备结构简单、操作容易、达到平衡的速度快、分离效率高、能源耗量少、可同时获得高丰度的硼-10及硼-11两种同位素产品的硼-10及硼-11同位素的异径塔分离方法,是用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为600~800mm,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为10~8:8~5:5~3:2~1;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为20~220毫米汞柱;塔顶温度为50~90℃;蒸馏釜温度为60~120℃;回流比为350~150:1。

权利要求书

1. 一种硼-10及硼-11同位素的异径塔分离方法,是用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,其特征在于:所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为600~800mm,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为10~8 : 8~5 : 5~3 : 2~1;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为20~220毫米汞柱;塔顶温度为50~90℃;蒸馏釜温度为60~120℃;回流比为350~150 : 1。

说明书

硼-10及硼-11同位素的异径塔分离方法

技术领域

本发明涉及一种硼-10及硼-11同位素的分离方法,尤其是一种所用设备结构简单、操作容易、达到平衡的速度快、分离效率高、能源耗量少、可同时获得高丰度的硼-10及硼-11两种同位素产品的硼-10及硼-11同位素的异径塔分离方法。

背景技术

由于硼-10同位素产品有独特的中子防护性能,因此在核电、核医药及核军工等领域有广泛的应用;而硼-11同位素在特殊电子仪表领域、催化剂和医药方面也有应用。目前,硼-10同位素主要是对三氟化硼的醚类络合物采用化学交换精馏分离方法制得,如用三段异径塔进行精馏分离,其所得硼-10产品丰度可达到90%,但是硼-11产品却因为丰度低而作为废液排出。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题,提供一种所用设备结构简单、操作容易、达到平衡的速度快、分离效率高、能源耗量少、可同时获得高丰度的硼-10及硼-11两种同位素产品的硼-10及硼-11同位素的异径塔分离方法。

本发明的技术解决方案是:一种硼-10及硼-11同位素的异径塔分离方法,是用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,其特征在于:所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为600~800mm,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为10~8 : 8~5 : 5~3 : 2~1;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为20~220毫米汞柱;塔顶温度为50~90℃;蒸馏釜温度为60~120℃;回流比为350~150 : 1。

本发明是用四段容积递减的异径精馏塔将三氟化硼醚类络合物中的硼-10及硼-11加以分离,在精馏塔间增设的保温异径静态混合器,使得异径精馏塔除了保持了设备结构简单、操作容易、能源耗量少等特点外,还可避免由于塔径骤变所引起的纵向混流浓度变化,从而保持横向平面浓度均匀,进一步提高了异径塔精馏分离效率及达到平衡的速度,精馏系统只需50~60小时就可达到平衡,所得最终产品硼-10的丰度达到95%以上,同时制得了丰度高达97%的硼-11同位素产品。

具体实施方式

本发明实施例是与现有技术一样用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,与现有技术所不同的是所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为400mm,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为8 : 6 : 3 : 1;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为40毫米汞柱;塔顶温度为60℃;蒸馏釜温度为70℃;回流比为200 : 1,50小时达到平衡。从塔顶产出浓缩的硼-10产物,使用现有的技术检测方法,测得其硼-10丰度达到96%;从塔底产出硼-11同位素产品,丰度达到98%。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102039090A43申请公布日20110504CN102039090ACN102039090A21申请号201010576626922申请日20101207B01D59/04200601B01D3/1420060171申请人大连海荣科技开发有限公司地址116000辽宁省大连市甘井子区辛逢街19号申请人辽宁鸿昊化学工业股份有限公司72发明人张洪学吕永智陈昊蔡鲁博吴冬辉王洋鹿政理74专利代理机构大连非凡专利事务所21220代理人闪红霞54发明名称硼10及硼11同位素的异径塔分离方法57摘要本发明公开一种所用设备结构简单、操作容易、达到平衡的速度快、分离效率高、能源耗量少、可同。

2、时获得高丰度的硼10及硼11两种同位素产品的硼10及硼11同位素的异径塔分离方法,是用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为600800MM,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为108855321;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为20220毫米汞柱;塔顶温度为5090;蒸馏釜温度为60120;回流比为3501501。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页CN102039092A。

3、1/1页21一种硼10及硼11同位素的异径塔分离方法,是用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,其特征在于所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为600800MM,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为108855321;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为20220毫米汞柱;塔顶温度为5090;蒸馏釜温度为60120;回流比为3501501。权利要求书CN102039090ACN102039092A1/2页3硼10及硼11同位素的异径塔分离方法技术领域0001本发明涉。

4、及一种硼10及硼11同位素的分离方法,尤其是一种所用设备结构简单、操作容易、达到平衡的速度快、分离效率高、能源耗量少、可同时获得高丰度的硼10及硼11两种同位素产品的硼10及硼11同位素的异径塔分离方法。背景技术0002由于硼10同位素产品有独特的中子防护性能,因此在核电、核医药及核军工等领域有广泛的应用;而硼11同位素在特殊电子仪表领域、催化剂和医药方面也有应用。目前,硼10同位素主要是对三氟化硼的醚类络合物采用化学交换精馏分离方法制得,如用三段异径塔进行精馏分离,其所得硼10产品丰度可达到90,但是硼11产品却因为丰度低而作为废液排出。发明内容0003本发明是为了解决现有技术所存在的上述技。

5、术问题,提供一种所用设备结构简单、操作容易、达到平衡的速度快、分离效率高、能源耗量少、可同时获得高丰度的硼10及硼11两种同位素产品的硼10及硼11同位素的异径塔分离方法。0004本发明的技术解决方案是一种硼10及硼11同位素的异径塔分离方法,是用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,其特征在于所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为600800MM,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为108855321;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为20220毫米汞柱;塔顶温。

6、度为5090;蒸馏釜温度为60120;回流比为3501501。0005本发明是用四段容积递减的异径精馏塔将三氟化硼醚类络合物中的硼10及硼11加以分离,在精馏塔间增设的保温异径静态混合器,使得异径精馏塔除了保持了设备结构简单、操作容易、能源耗量少等特点外,还可避免由于塔径骤变所引起的纵向混流浓度变化,从而保持横向平面浓度均匀,进一步提高了异径塔精馏分离效率及达到平衡的速度,精馏系统只需5060小时就可达到平衡,所得最终产品硼10的丰度达到95以上,同时制得了丰度高达97的硼11同位素产品。具体实施方式0006本发明实施例是与现有技术一样用精馏塔对三氟化硼醚类络合物精馏分离,与现有技术所不同的是所述精馏塔的容积由下至上分四段递减,第一段高度为12米、直径为400MM,第二段至第四段高度均为10米,四段容积比为8631;每段之间串接有保温异径静态混合器,每个保温异径静态混合器的直径由下至上渐减且上、下端直径分别与所连接的上、下塔直径相等;精馏塔系统真空度为40毫米汞柱;塔顶温度为60;蒸馏釜温度说明书CN102039090ACN102039092A2/2页4为70;回流比为2001,50小时达到平衡。从塔顶产出浓缩的硼10产物,使用现有的技术检测方法,测得其硼10丰度达到96;从塔底产出硼11同位素产品,丰度达到98。说明书CN102039090A。

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