一种以H₂和¹⁸O₂为原料制备重氧水的装置和方法

摘要

本发明涉及到一种以H₂和¹⁸O₂为原料制备重氧水的装置和方法，具体是指一种使H₂和¹⁸O₂的混合气在无催化剂的条件下经等离子体自由基反应制备H₂¹⁸O(重氧水)的装置和方法。本发明人装置由等离子体反应器、气体流量控制、等离子体电源、冷却水循环装置和检测尾气组成的气相色谱仪五部分构成。其中，由石英和硬质玻璃等材料加工而成的等离子体反应器是该装置的核心。用¹⁸O₂浓度为1-5mol％的H₂-¹⁸O₂混合气为原料可直接得到重氧水，装置简单，易于操作，所得的重氧水不含有其它杂质，可直接利用。

主权项

一种以H₂和¹⁸O₂为原料制备重氧水的装置，包括等离子体反应器、气体流量控制、等离子体电源、冷却水循环装置和检测尾气组成的气相色谱仪；其特征在于，等离子体反应器由三部分组成，分别是放电反应管、冷凝管及重氧水收集罐；放电反应管为管式套筒结构，主体是由外径8‑15mm的石英玻璃管加工而成，中心电极采用外径为2‑4mm的金属棒，接地电极采用与石英玻璃管紧贴的金属套管；冷凝管是由硬质玻璃加工而成，内管采用螺旋形结构以增大反应气体与冷却循环水接触面积，螺旋管外部由玻璃套管包围，并充满冷却循环水，冷凝管下部有冷却循环水入口，上部有冷却循环水出口；重氧水收集罐也是由硬质玻璃加工而成，在收集罐下端有取样口，并由取样阀门控制，在收集罐上端有尾气出口；气体流量控制采用质量流量计分别控制H₂和¹⁸O₂的流量，再经混合器混合均匀进入等离子体反应器；等离子体电源采用交流高压电源，高压线与反应器中心的金属高压电极相连，接地线与反应器外部的金属接地极相连，通过调节电压来控制反应器中的放电功率；冷却水循环装置采用低温冷却循环泵控制冷却水的温度和流量；检测尾气组成的气相色谱仪采用5A分子筛柱，以检测¹⁸O₂是否反应完全。