本發(fā)明涉及穩(wěn)定同位素技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種利用吸附生產(chǎn)低氘水的方法。
背景技術(shù):
低氘水,英文名 deuterium depleted water,簡稱DDW。氘含量較低的低氘水,被稱之為輕氫分子水。
自然界里存在的水由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子組成,但氫原子有質(zhì)量不同的3個(gè)同位素,原子量分別為1,2,3的氫(H)、氘(D ,重氫)、氚(超重氫)。自然界的水中,重氫的含量約為150ppm(重氫摩爾數(shù)/氫+重氫+超重氫的摩爾數(shù)),氚的含量極少,由D代替H結(jié)合的水就是重水。國內(nèi)外研究表明,重氫對(duì)生命體的生存發(fā)展和繁衍有害。低氘水對(duì)人體健康有諸多好處,國外研究證明,低氘水對(duì)細(xì)胞活化、防病保健、康復(fù)治療以及美容瘦身等方面作用明顯,更有益于生命體的生存和繁衍,對(duì)于人類的健康具有重要意義。
低氘水的來源及生產(chǎn)方法:
1、冰川水是天然低氘水,氘氫比在140ppm左右。
2、可以通過水精餾的方法生產(chǎn)低氘水,由于水和重水的沸點(diǎn)不同,可以用水精餾的方法生產(chǎn)低氘水。
3、采用電解水的方法,生產(chǎn)出氘含量低的氫氣,此氫氣再和氧結(jié)合成低氘水。
冰川在遠(yuǎn)離人煙的高原之上,開采和運(yùn)輸成本巨大,且氘含量和普通水相差不大,所以至今沒有大規(guī)模的開采和利用。水精餾的方法,也由于水和重水的沸點(diǎn)差異很小,能耗大,也沒有大量生產(chǎn),只是在生產(chǎn)氧18的裝置中副產(chǎn)低氘水,產(chǎn)量非常有限。電解水的能耗高,生產(chǎn)成本也比較高,到今未見大規(guī)模生產(chǎn)的報(bào)導(dǎo)。
因此,提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)?;慨a(chǎn)低氘水,并且生產(chǎn)成本大大降低的低氘水生產(chǎn)方法,已經(jīng)是一個(gè)急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明提供了一種全新生產(chǎn)的生產(chǎn)方法,且可以實(shí)現(xiàn)反復(fù)大規(guī)模量產(chǎn)的低氘水生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種生產(chǎn)低氘水的方法,包括以下步驟:
a、利用多級(jí)反滲透,將普通的水生產(chǎn)成純水,再利用超聲波發(fā)生器將水制成小分子團(tuán)水,最后讓小分子水能過直徑為8-50mm,長度為0.1-10km的吸附器,利用重水和半重水中的氘原子半徑較氫原子半徑大、氘原子重量是氫原子重量的2倍,氘和專用吸附劑間形成的氫鍵鍵力較強(qiáng),易被吸附的特點(diǎn),將重水和半重水吸附在吸附器中,從吸附器出來的水就是低氘水;b、當(dāng)專用吸附劑中吸附的重水和半重水飽和時(shí),利用纏在吸附器外壁上的電加熱帶對(duì)吸附劑加熱;專用吸附劑受熱后,專用吸附劑和重水、半重水間形成的氫鍵斷裂,并通過純氮?dú)鈱⒅厮桶胫厮党?,使專用吸附劑再生;c、再生完畢,停止加熱,繼續(xù)通氮?dú)饫鋮s到常溫,可以再進(jìn)水生產(chǎn)低氘水;
所述的專用吸附劑為設(shè)置在吸附器內(nèi)的活性氧化鋁負(fù)載納米鉑;
所述的吸附器為細(xì)長的管材,能夠保證位于吸附器內(nèi)的吸附劑不被水沖走,切在吸附器的外壁上設(shè)置有電加熱帶;
所述的吸附器的直徑為8-50mm,長度為0.1-10km。
積極有益效果:本發(fā)明提供的生產(chǎn)低氘水的方法,利用了特定的吸附劑,實(shí)現(xiàn)了低成本的高效批量氘水的量產(chǎn),并且量產(chǎn)用的吸附器設(shè)備可以通過加熱和降溫實(shí)現(xiàn)持續(xù)氘水的生產(chǎn),大大提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)競(jìng)爭力。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
實(shí)施例1
用直徑為8mm,長度為100m的吸附器,吸附器里裝活性氧化鋁負(fù)載納米鉑作為吸附劑,利用多級(jí)反滲透,將普通的水生產(chǎn)成純水,再利用超聲波發(fā)生器將水制成小分子團(tuán)水,最后讓小分子水能過該吸附器,利用重水和半重水中的氘原子半徑較氫原子半徑大、氘原子重量是氫原子重量的2倍,氘和專用吸附劑間形成的氫鍵鍵力較強(qiáng),易被吸附的特點(diǎn),將重水和半重水吸附在吸附器中,從吸附器出來的水就是低氘水;當(dāng)吸附劑中吸附的重水和半重水飽和時(shí),利用纏在吸附器外壁上的電加熱帶對(duì)吸附劑加熱;吸附劑受熱后,吸附劑和重水、半重水間形成的氫鍵斷裂,并通過純氮?dú)鈱⒅厮桶胫厮党觯刮絼┰偕?;c、再生完畢,停止加熱,繼續(xù)通氮?dú)饫鋮s到常溫,可以再進(jìn)水生產(chǎn)低氘水;1天可以生產(chǎn)0.2噸氘氫比為40ppm的低氘水。
實(shí)施例2
用直徑為10mm,長度為200m的吸附器,吸附器里裝活性氧化鋁負(fù)載納米鉑作為吸附劑,利用多級(jí)反滲透,將普通的水生產(chǎn)成純水,再利用超聲波發(fā)生器將水制成小分子團(tuán)水,最后讓小分子水能過該吸附器,利用重水和半重水中的氘原子半徑較氫原子半徑大、氘原子重量是氫原子重量的2倍,氘和專用吸附劑間形成的氫鍵鍵力較強(qiáng),易被吸附的特點(diǎn),將重水和半重水吸附在吸附器中,從吸附器出來的水就是低氘水;當(dāng)吸附劑中吸附的重水和半重水飽和時(shí),利用纏在吸附器外壁上的電加熱帶對(duì)吸附劑加熱;吸附劑受熱后,吸附劑和重水、半重水間形成的氫鍵斷裂,并通過純氮?dú)鈱⒅厮桶胫厮党?,使吸附劑再生;c、再生完畢,停止加熱,繼續(xù)通氮?dú)饫鋮s到常溫,可以再進(jìn)水生產(chǎn)低氘水;1天可以生產(chǎn)0.3噸氘氫比為45ppm的低氘水。
實(shí)施例3
用直徑為40mm,長度為2km的吸附器,吸附器里裝活性氧化鋁負(fù)載納米鉑作為吸附劑,利用多級(jí)反滲透,將普通的水生產(chǎn)成純水,再利用超聲波發(fā)生器將水制成小分子團(tuán)水,最后讓小分子水能過該吸附器,利用重水和半重水中的氘原子半徑較氫原子半徑大、氘原子重量是氫原子重量的2倍,氘和專用吸附劑間形成的氫鍵鍵力較強(qiáng),易被吸附的特點(diǎn),將重水和半重水吸附在吸附器中,從吸附器出來的水就是低氘水;當(dāng)吸附劑中吸附的重水和半重水飽和時(shí),利用纏在吸附器外壁上的電加熱帶對(duì)吸附劑加熱;吸附劑受熱后,吸附劑和重水、半重水間形成的氫鍵斷裂,并通過純氮?dú)鈱⒅厮桶胫厮党?,使吸附劑再生;c、再生完畢,停止加熱,繼續(xù)通氮?dú)饫鋮s到常溫,可以再進(jìn)水生產(chǎn)低氘水;1天可以生產(chǎn)3噸氘氫比為50ppm的低氘水。
本發(fā)明提供的生產(chǎn)低氘水的方法,利用了特定的吸附劑,實(shí)現(xiàn)了低成本的高效批量氘水的量產(chǎn),并且量產(chǎn)用的吸附器設(shè)備可以通過加熱和降溫實(shí)現(xiàn)持續(xù)氘水的生產(chǎn),大大提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)競(jìng)爭力。
以上實(shí)施案例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式,在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進(jìn)等,均應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。