碳、氮、氧稳定同位素生产技术现状及发展趋势

摘要

碳、氮、氧稳定同位素从分离成功至今已经走过了半个多世纪的历史；生产能力实现了从百克级实验室规模、到数公斤级批量生产，以及百公斤级大规模生产三个阶段的跨越；而分离技术方面也实现了从热扩散法、色谱法、离子交换法为代表的第一代分离技术，以化学交换法、精馏法为代表的第二代分离技术，以及以物料循环利用、能源耦合、节能减排等技术创新为特点的第三代大规模生产技术的提升。当前，13C的生产全部是低温精馏法，15N的生产方法是NO/HNO3化学交换法及NO低温精馏法，18O的生产方法是水精馏法、NO低温精馏法及O2低温精馏法。这些分离方法共同的特点是在工艺上实现能源高度耦合、物料循环利用、达到了规模化生产，并实现了节能减排。今后，继续通过科技创新，开发环境友好、原料价廉易得、低能耗、低成本、大规模生产的分离技术将是稳定同位素分离产业不断发展的主旋律。