一种轻水制取超轻水的方法及设备

摘要

本发明涉及一种轻水制取超轻水的方法及设备，该方法先对轻水去离子处理，然后在低温下，将轻水与电解质氢氧化钾混合，混合比例为质量百分比5-8%；待氢氧化钾充分溶解后，将含有5-8%氢氧化钾的轻水（电解液）送入无隔膜减容电解槽，并产生氧气和氕气，再催化合成超轻水。合成反应所用催化剂为钯催化剂，合成反应器的出口压力控制在0.01-0.02Mpa，氕气、氧混合气流经喷嘴的速度是30-35米/秒，石英砂的颗粒度是0.8-1.6mm，合成反应器阻火层厚度为合成反应器内径的5-7倍。该水电解采用的设备为箱式低温无隔膜减容电解槽，采用多个电解小池。本发明的有益效果是方法安全可靠，工艺简单，设备成本低，市场前景好。

主权项

一种以轻水制取超轻水的方法，其特征在于该方法的工艺步骤为：（1）轻水去离子处理，轻水经过阴离子交换树脂柱和阳离子交换树脂柱脱去水中的阴阳离子，避免有害物质在电极上沉积；（2）在6℃‑18℃的温度条件下，将轻水与电解质氢氧化钾混合，混合比例为质量百分比5‑8%；待氢氧化钾充分溶解后，将含有5‑8%氢氧化钾的轻水送入无隔膜减容电解槽，并产生氧气和氕气；低温电解为间歇操作，在填料和开车前电解槽，合成反应器均应抽真空，真空度为1×10^‑1‑1×10^‑2帕；在电解过程中极板始终保持在电解液内；（3）催化合成超轻水：将电解槽电解生成的氧、氕混合气经阻火器、干燥器送入合成反应器，在合成反应器中先通过混合区、阻火区、合成区，混合气在合成区内在钯催化剂的作用下形成水蒸汽通过冷凝器冷凝形成的蒸馏水即为超轻水；合成反应器的炉体底部设有喷嘴，喷嘴上方设有气体混合区、阻火区和合成区，阻火区内装有细粒石英砂，合成区内装有钯催化剂；合成反应所用催化剂为钯催化剂，载体为直径2‑3毫米的三氧化二铝γ‑Al₂lO₃球型颗粒，催化剂钯含量为0.2‑0.4%；    合成反应器的出口压力控制在0.01‑0.02MPa；    氕气、氧混合气流经喷嘴的速度是30‑35米/秒；    石英砂的颗粒度是0.8‑1.6mm。