专利名称：液流连接天然水精馏生产氧－18的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种天然水精馏生产氧-18的方法和装置。
背景技术：
氧元素是构成生命有机体主要元素之一，它的同位素氧-18因无放射性侵害可直接用于人体。在临床检查、治疗、判断药物在人体内代谢规律及途径、评价药物治疗效果、开发新药研究以及测定体内能量代谢，指导运动医学、儿童营养、食物营养、减肥和宇航员饮食等方面大量使用了低浓重氧水(氧-18同位素浓度为10％)。
最低发展起来的PEF(正电子发射断层显像)技术能早期发现肿瘤，诊断准确性都在90％以上；PET是了解冠心病心肌缺血状况，评价心梗后心肌存活率的“金标准”；PET脑显像能够解决许多现有影像检查(如CT，MRT等)解决不了的问题，例如癫痫灶定位，脑血管疾病、脑组织血流储备和代谢测定，脑部肿瘤恶性程度分级，以及帕金森氏病和早老性痴呆的早期诊断和鉴别等。
85％的PET诊断试剂是氟-18的氟代脱氧葡萄糖(FDG)而其中的氟-18即由氧-18制备的，使用的是氧-18同位素浓度为95％以上的重氧水。
已有技术的氧-18生产装置有两种，一种是-156℃一氧化氮低温蒸馏装置，另一种是减压水精馏装置。
后者生产的氧-18量超过前者。减压水精馏装置又分为两种，第一种是以天然水(氧-18天然丰度为0.2％)为原料的；第二种是用已富集了氧-18(氧-18浓度约为5％)的重水为原料，因为原料重水不易得到，所以第二种装置使用面受到限制。
已有技术的水精馏生产重氧水级联装置中，前级塔向后级塔加料是以汽流连接方式实现的，从前级塔底部再沸器汽化得到的汽流，通过调节阀和蒸汽流量计，用保温要求很高的气体管道输送到后级塔顶部冷凝器中，使其冷凝成液体，储入溢流式贮槽内，然后再依靠调节阀和液相流量计，计量加入后级塔顶，作为后级塔的加料。因汽流定量输送精度差，只好过量输送，一般是过量10-20％，冷凝后过量的液体从溢流式贮槽的溢流管返回前级塔再沸器。这种汽流连接的生产装置，存在如下若干缺点(一)设备费用增加各级再沸器都比较大；除第1级外其余各级均需多用一个冷凝器和一个溢流式中间贮槽，输送气相的管道要比输送液相的管道粗18倍左右；(二)能耗增加汽流连接的级联装置，需将前级塔向后级塔加料的物流先加热汽化，送到后级塔顶部，然后再冷凝成液流加到后级塔中去，这种“先汽化再冷凝”不科学的操作方式就得多花费能耗，况且输送的汽流还需过量10-20％；(三)同位素浓缩时间延长汽流连接生产装置中，因增加了许多溢流式中间贮槽，系统物料滞留量增加了，同位素浓缩所需的平衡时间也就加长了，需增加相应的开车费用；(四)汽流连接生产装置中，各塔顶部同位素浓度混合现象比较严重，影响氧-18浓缩效果。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种液流连接天然水精馏生产氧-18的方法和装置，以克服现有技术存在的缺陷。
本发明的装置包括精馏塔单元和与其通过管线相连接的蒸馏塔单元；所说的精馏塔单元包括精馏塔、原料水汽化器、精馏塔冷凝器和精馏塔再沸器，原料水汽化器通过管线与精馏塔的中部相连通，精馏塔冷凝器通过管线与精馏塔的塔顶相连通，用于冷却塔顶气体，精馏塔再沸器通过管线与精馏塔的塔底相连通，用于加热物料；所说的蒸馏塔单元包括蒸馏塔、蒸馏塔冷凝器和蒸馏塔再沸器，蒸馏塔冷凝器通过管线与蒸馏塔的塔顶相连通，蒸馏塔再沸器通过管线与蒸馏塔的塔底相连通，蒸馏塔设有液体加料口；蒸馏塔单元中的第一蒸馏塔的液体加料口与精馏塔的塔底相连通，第一蒸馏塔的塔底通过输送泵经过第一管线与第二蒸馏塔的塔顶液体加料口相连通，将第一蒸馏塔的塔底产物送入第二蒸馏塔，第二蒸馏塔的蒸馏塔冷凝器通过第二管线与第一蒸馏塔的蒸馏塔再沸器相连通，以次类推。
本发明的方法包括如下步骤原料水经原料水汽化器汽化后进入精馏塔进行精馏，精馏塔的塔顶蒸汽通过精馏塔冷凝器冷凝后回流，精馏塔的塔顶液体被送入蒸馏塔单元中的第一蒸馏塔的液体加料口，第一蒸馏塔的塔底被浓缩的产物，部分通过输送泵送入第二蒸馏塔的塔顶作为第二蒸馏塔的加料，进一步浓缩氧-18，部分送回部分第一蒸馏塔的再沸器，第二蒸馏塔的塔顶蒸汽则通过冷凝器冷凝后送回第一蒸馏塔的再沸器，第二蒸馏塔的塔底产物即为产品；精馏塔的塔塔顶温度和蒸馏塔的塔顶温度均为50～52℃，通过送入第二蒸馏塔的加料量控制第二蒸馏塔的塔顶温度，塔顶压力为12.5～13.5Kpa；本发明的方法和装置具有显著的优点，节省能耗本实用新型装置的蒸馏单元，各塔的加料液是直接从前级塔底流出液中抽出，用计量泵送到后级塔塔顶，这部分的液流不需送入再沸器汽化，故节省了汽化液流所需的加热能耗和省去了冷凝气相所需要的冷却水用量，可节省42～46％总能耗；节省设备投资本实用新型装置的再沸器只需汽化本级塔的液流，因此本实用新型的再沸器比已有技术中的再沸器小；本发明的装置中除第1级外，其余各级均比已有技术少用了一个冷凝器和一个溢流式中间贮槽虽然在级间使用了计量泵，但计量泵造价比冷凝器造价低(约为1/3)；输送液相的管道比输送气相的管道小，大约只有1/18左右；能缩短些同位素浓缩平衡时间本实用新型装置各级中没有了溢流式中间贮槽，减少了系统物料滞留量，同位素浓缩所需的平衡时间就可缩短些，相应地减少了些开车费用；同位素浓缩效果好液流连接的级联装置中各塔顶部基本上没有同位素浓度混合现象，此外，计量泵输送流量精确度高，能实现优化操作，提高氧-18浓缩效果。
图1为装置结构示意图。
具体实施例方式
参见图1，本发明的装置包括精馏塔单元101和与其通过管线相连接的蒸馏塔单元102；所说的精馏塔单元101包括精馏塔1、原料水汽化器2、精馏塔冷凝器3和精馏塔再沸器4，原料水汽化器2通过管线与精馏塔1的中部相连通，精馏塔冷凝器3通过管线与精馏塔1的塔顶相连通，精馏塔再沸器4通过管线与精馏塔1的塔底相连通；所说的蒸馏塔单元102包括蒸馏塔5、蒸馏塔冷凝器6和蒸馏塔再沸器7，蒸馏塔5顶部设有液体加料口8，蒸馏塔冷凝器6通过管线与蒸馏塔5的塔顶相连通，蒸馏塔再沸器7通过管线与蒸馏塔5的塔底相连通；蒸馏塔单元中的第一蒸馏塔55的液体加料口8与精馏塔1的塔底相连通，第一蒸馏塔55的塔底通过输送泵9经过第一管线11与第二蒸馏塔56的塔顶液体加料口8相连通，将第一蒸馏塔55的塔底产物送入第二蒸馏塔56，第二蒸馏塔56的蒸馏塔冷凝器61通过第二管线12与第一蒸馏塔55的蒸馏塔再沸器71相连通，以次类推，直至最后一个蒸馏塔。
按照本发明，可优选4～20个蒸馏塔5。
进一步，由于精馏塔与蒸馏塔都比较高，有一定的液体阻力降，使得塔底温度高于塔顶温度，向后输送的液流温度高于向前级返回的液流温度，所以采用套管形式的管道来输送这两股物流，第一管线11与第二管线12设置在一个套管13中，第一管线11为内管，第二管线12为夹套，可回收部分热量，节能能耗。
实施例1采用图1所示的装置，其中蒸馏塔为6个，依次为第一蒸馏塔，第二蒸馏塔，第三蒸馏塔，第四蒸馏塔，第五蒸馏塔和第六蒸馏塔；精馏塔的结构参数如下精馏段内径100mm，填料高度5m，提馏段内径100mm，填料高度10m；蒸馏塔的结构参数如下第一蒸馏塔内径80mm，填料高度15m第二蒸馏塔内径55mm，填料高度15，第三蒸馏塔内径34mm，填料高度15m第四蒸馏塔内径22mm，填料高度15m第五蒸馏塔内径15mm，填料高度15m第六蒸馏塔内径12mm，填料高度15m本发明的方法包括如下步骤原料水以6.64摩尔/小时的流量经原料水汽化器汽化后进入精馏塔进行精馏，精馏塔的塔顶蒸汽通过精馏塔冷凝器冷凝后回流，精馏塔的塔顶液体被送入蒸馏塔单元中的第一蒸馏塔的液体加料口，第一蒸馏塔的塔底被浓缩的产物，部分通过输送泵送入第二蒸馏塔的塔顶作为第二蒸馏塔的加料，进一步浓缩氧-18，部分送回部分第一蒸馏塔的再沸器，第二蒸馏塔的塔顶蒸汽则通过冷凝器冷凝后送回第一蒸馏塔的再沸器，第二蒸馏塔的塔底产物即为产品；精馏塔的塔塔顶温度和蒸馏塔的塔顶温度均为51℃，通过送入第二蒸馏塔的的加料量进行控制，塔顶压力为12.5～13.5Kpa；全回流达到稳定生产后，可获得产品氧-18，流量为0.00286摩尔/小时，产品中，氧-18重量浓度为95％。
权利要求
1.一种液流连接天然水精馏生产氧-18的装置，包括精馏塔单元(101)和与其通过管线相连接的蒸馏塔单元(102)，所说的精馏塔单元(101)包括精馏塔(1)、原料水汽化器(2)、精馏塔冷凝器(3)和精馏塔再沸器(4)，原料水汽化器(2)通过管线与精馏塔(1)的中部相连通，精馏塔冷凝器(3)通过管线与精馏塔(1)的塔顶相连通，精馏塔再沸器(4)通过管线与精馏塔(1)的塔底相连通，其特征在于，所说的蒸馏塔单元(102)包括蒸馏塔(5)、蒸馏塔冷凝器(6)和蒸馏塔再沸器(7)，蒸馏塔(5)顶部设有液体加料口(8)，蒸馏塔冷凝器(6)通过管线与蒸馏塔(5)的塔顶相连通，蒸馏塔再沸器(7)通过管线与蒸馏塔(5)的塔底相连通；蒸馏塔单元中的第一蒸馏塔(55)的液体加料口(8)与精馏塔(1)的塔底相连通，第一蒸馏塔(55)的塔底通过输送泵(9)经过第一管线(11)与第二蒸馏塔(56)的塔顶液体加料口(8)相连通，第二蒸馏塔(56)的蒸馏塔冷凝器(61)通过第二管线(12)与第一蒸馏塔(55)的蒸馏塔再沸器(71)相连通，以次类推，直至最后一个蒸馏塔。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，设有4～20个蒸馏塔(5)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，设有6个蒸馏塔(5)。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，第一管线(11)与第二管线(12)设置在一个套管(13)中，第一管线(11)为内管，第二管线(12)为夹套。
5.根据权利要求1～4任一项所述装置制备氧-18的方法，其特征在于，包括如下步骤原料水经原料水汽化器汽化后进入精馏塔进行精馏，精馏塔的塔顶蒸汽通过精馏塔冷凝器冷凝后回流，精馏塔的塔顶液体被送入蒸馏塔单元中的第一蒸馏塔的液体加料口，第一蒸馏塔的塔底被浓缩的产物，部分通过输送泵送入第二蒸馏塔的塔顶作为第二蒸馏塔的加料，进一步浓缩氧-18，部分送回部分第一蒸馏塔的再沸器，第二蒸馏塔的塔顶蒸汽则通过冷凝器冷凝后送回第一蒸馏塔的再沸器，第二蒸馏塔的塔底产物即为产品。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，精馏塔的塔塔顶温度和蒸馏塔的塔顶温度均为50～52℃，塔顶压力为12.5～13.5Kpa。
全文摘要
本发明公开了一种液流连接天然水精馏生产氧－18的方法和装置。包括精馏塔单元和与其通过管线相连接的蒸馏塔单元；蒸馏塔单元通过液体连接。本发明的装置具有显著的优点，能耗可节省42～46％，设备投资小，同位素浓缩效果好液流连接的级联装置中各塔顶部基本上没有同位素浓度混合现象，同时能实现优化操作，提高氧－18浓缩效果。
文档编号C01B13/02GK1814545SQ20051002377
公开日2006年8月9日 申请日期2005年2月2日 优先权日2005年2月2日
发明者郑戈, 郑云 申请人:上海安基生物科技股份有限公司