低温钯置换色谱中等规模氢同位素分离试验

摘要

大规模氢同位素分离技术为聚变堆运行所必须.置换色谱系统简单,如能扩大分离规模,就有应用于聚变堆燃料循环系统的前景.本工作在前期原理性实验研究的基础上,建立了一套中试规模的低温钯置换色谱试验系统,开展了一系列分离试验,验证了前期原理性实验摸索出的实验流程、初步的控制参数及扩大规模的可行性等.实验结果表明:该实验流程可行、易操作,但扩大规模的分离柱在设计上出现了较大变化,分离柱的结构设计需综合考虑加热、制冷方案;由于分离柱规模的扩大,分离柱的冷却方式也有较大改变,改用液氮冷却手动控制,温度控制难度加大;验证了该方法应用于中等规模的氢同位素分离的可行性,在-60℃下,按4L/min的流量计算,若24h不间断分离,其处理能力＞250mol/d,因此该方法可进一步扩大分离规模;后期在进一步小实验工艺摸索更加完善的基础上,中试规模或大规模分离在更优化的条件下将可能取得更好的分离效果.