气相色谱法浓缩氘的研究 被引量：10

1

作者 谢波 刘云怒 +3 位作者 侯建平 官锐 翁葵平 任兴碧 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第12期934-936,共3页

采用气相色谱技术建立了一套含氚重水氘浓缩的演示实验装置,用氘-氢(D-H)体系进行实验,结果表明,装置实现了长期、连续、安全的运行。D浓度为0.1%的样品经装置浓缩后得到D浓度为30%的产品,贫化部分D浓度小于10–5;D浓度为10%的样品经装... 采用气相色谱技术建立了一套含氚重水氘浓缩的演示实验装置,用氘-氢(D-H)体系进行实验,结果表明,装置实现了长期、连续、安全的运行。D浓度为0.1%的样品经装置浓缩后得到D浓度为30%的产品,贫化部分D浓度小于10–5;D浓度为10%的样品经装置浓缩后得到D浓度大于90%的产品。装置对D-H体系的处理容量达到40m3/d。 展开更多

关键词 氢同位素 气相色谱 分离 浓缩

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ITER中国液态锂铅实验包层模块氚提取系统设计 被引量：17

2

作者 谢波 王和义 +1 位作者 刘云怒 官锐 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2006年第3期271-275,288,共6页

ITER中国液态锂铅实验包层模块氚提取系统(TES)是通过含0.1%H2的低压氦吹洗气流,在鼓泡器中将液态锂铅内产生的氚交换和载带出来,进入同位素分离系统连续进行氚提取。给出了该系统总体参数、工艺流程、辅助设施等的设计。

关键词 氚提取 锂铅 实验包层模块 鼓泡器

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低温精馏氢同位素分离全回流模式研究 被引量：10

3

作者 夏修龙 王和义 +7 位作者 罗阳明 任兴碧 傅中华 刘云怒 刘俊 古梅 谢波 翁葵平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期314-317,共4页

为探求全回流模式下低温精馏氢同位素分离过程中有关操作参数的内在联系,研究了再沸器加热功率对脱氘率、床层压降、液氢液位等的影响。当再沸器加热功率从5 W增加到12.4 W时,脱氘率从88%增加到99.6%,脱氘率与再沸器加热功率基本呈线性... 为探求全回流模式下低温精馏氢同位素分离过程中有关操作参数的内在联系,研究了再沸器加热功率对脱氘率、床层压降、液氢液位等的影响。当再沸器加热功率从5 W增加到12.4 W时,脱氘率从88%增加到99.6%,脱氘率与再沸器加热功率基本呈线性关系。随再沸器加热功率的增加,液氢液位下降,床层压降增加,但在该功率范围内未出现液泛现象。随加热功率增加,精馏柱操作压力从100 kPa升高到190 kPa,冷凝器和冷头为提供更多冷量而温度降低。 展开更多

关键词 氢同位素分离 低温精馏 全回流

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色谱柱程序升温脱附法分离氢同位素 被引量：6

4

作者 谢波 刘云怒 +2 位作者 翁葵平 侯建平 官锐 《科技导报》 CAS CSCD 2007年第20期33-35,共3页

采用程序升温脱附法在自行研制的大型气相色谱柱上进行了氢同位素的分离,包括氕-氘体系的半饱和实验、全饱和实验和低丰度样品的浓缩实验。实验结果表明该分离方法分离效率高、处理容量大。氘浓度为0.1%的样品混合气经色谱柱分离后得到... 采用程序升温脱附法在自行研制的大型气相色谱柱上进行了氢同位素的分离,包括氕-氘体系的半饱和实验、全饱和实验和低丰度样品的浓缩实验。实验结果表明该分离方法分离效率高、处理容量大。氘浓度为0.1%的样品混合气经色谱柱分离后得到氘浓度为30%的产品,贫化部分氘浓度小于10-5;氘浓度为10%的样品混合气分离后得到氘浓度大于90%的产品;对氕-氘混合气的处理容量达到70m3/d。 展开更多

关键词 程序升温脱附 氢同位素 色谱柱 浓缩

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低温精馏分离H_2/HD 被引量：9

5

作者 夏修龙 任兴碧 +6 位作者 古梅 罗阳明 傅中华 刘云怒 刘俊 谢波 翁葵平 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期108-111,共4页

以天然氢为原料的第一次实验,总理论塔板数在20左右,以氘丰度为1.0×10^-3的原料气进行的第二次实验,总理论塔板数为24,理论等板高度在15～20cm。实验表明,在总理论塔板数较小时,冷凝器中氘丰度将随时间增长,再沸器中氘丰度变化实... 以天然氢为原料的第一次实验,总理论塔板数在20左右,以氘丰度为1.0×10^-3的原料气进行的第二次实验,总理论塔板数为24,理论等板高度在15～20cm。实验表明,在总理论塔板数较小时,冷凝器中氘丰度将随时间增长,再沸器中氘丰度变化实验值与理论值吻合很好,但同时观察到实验过程中液氢液位、温度等运行参数存在扰动。 展开更多

关键词 氢同位素分离 低温精馏 理论模型

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反应堆含氚重水提氚关键技术研究进展 被引量：9

6

作者 孙颖 王和义 +4 位作者 桑革 罗阳明 曹伟 刘云怒 熊义富 《中国工程科学》 2007年第5期1-6,共6页

基于建立的年处理10 t重水的组合电解催化交换-色谱分离(CECE-GC)实验系统,就含氘轻水提氘演示实验及利用含氚轻水进行含氚重水提氚模拟运行做了介绍。结果表明,240 h含氚轻水的连续运行,CECE系统整体浓缩倍数约为4,电解池氕、氚分离因... 基于建立的年处理10 t重水的组合电解催化交换-色谱分离(CECE-GC)实验系统,就含氘轻水提氘演示实验及利用含氚轻水进行含氚重水提氚模拟运行做了介绍。结果表明,240 h含氚轻水的连续运行,CECE系统整体浓缩倍数约为4,电解池氕、氚分离因子约为10;8 m3/d色谱分离系统运行23 h,可将10.5 m3料气的90%中的氘贫化1 000倍;氚储存系统运转正常。CECE-GC实验系统的建立,为重水提氚技术的进一步工程化提供了研究平台。 展开更多

关键词 重水 提氚 CECE-GC 演示实验

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纯Fe和316L不锈钢在液态锂铅合金中的腐蚀行为 被引量：5

7

作者 谢波 王和义 +3 位作者 翁葵平 刘云怒 官锐 侯建平 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期23-28,共6页

采用挂片法、失重法和金相表面分析,进行了高纯Fe和316L不锈钢2种结构材料在350-550℃液态LiPb合金中静态腐蚀行为的研究。研究结果表明,温度及结构材料组分元素在液态LiPb合金中的溶解和质量迁移是导致材料腐蚀的主要原因,合金、结构... 采用挂片法、失重法和金相表面分析,进行了高纯Fe和316L不锈钢2种结构材料在350-550℃液态LiPb合金中静态腐蚀行为的研究。研究结果表明,温度及结构材料组分元素在液态LiPb合金中的溶解和质量迁移是导致材料腐蚀的主要原因,合金、结构材料表面的氧化皮也是影响静态腐蚀行为的一种重要参数。 展开更多

关键词 液态锂铅 腐蚀 纯Fe 316L不锈钢

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大型低温色谱柱系统的研制 被引量：4

8

作者 谢波 刘云怒 +1 位作者 侯建平 翁葵平 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期5-8,共4页

低温吸附是一种有效的氢同位素分离方式,是国际热核实验堆(ITER)、聚变-裂变混合堆(FFHR)包层氚提取系统(TES)和含氚重水氚回收系统的优选方案之一。采用低温气相色谱技术研制了一套大型色谱柱系统,开展了氘-氢体系的调试实验。实验结... 低温吸附是一种有效的氢同位素分离方式,是国际热核实验堆(ITER)、聚变-裂变混合堆(FFHR)包层氚提取系统(TES)和含氚重水氚回收系统的优选方案之一。采用低温气相色谱技术研制了一套大型色谱柱系统,开展了氘-氢体系的调试实验。实验结果表明:(1)低温气相色谱柱系统的研制是成功的,实现了长期、连续、安全地运行;(2)浓缩效率高,可以将天然丰度的氘氢样品浓缩至91%以上;(3)处理容量大,对氕-氘混合原料气的处理容量达到每天200方的规模。 展开更多

关键词 色谱柱 低温吸附 浓缩 氢同位素

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低温精馏与低温气相色谱复合法分离氢同位素 被引量：3

9

作者 谢波 夏修龙 +3 位作者 刘云怒 翁葵平 侯建平 官锐 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期43-46,共4页

采用低温精馏与低温气相色谱相结合的方法分离、浓缩氢同位素,探讨了分离过程操作参数间的内在联系。实验结果表明:氘浓度为10-3的100 m3原料气经过120 h的连续运行后,可以将氘浓度浓缩至91.5%;低温精馏柱随着回流比的增大,再沸器和冷... 采用低温精馏与低温气相色谱相结合的方法分离、浓缩氢同位素,探讨了分离过程操作参数间的内在联系。实验结果表明:氘浓度为10-3的100 m3原料气经过120 h的连续运行后,可以将氘浓度浓缩至91.5%;低温精馏柱随着回流比的增大,再沸器和冷凝器中氘浓度均减小;顶端采出量增大,再沸器中氘浓度明显增大;随再沸器加热功率的增加,液氢液位下降,床层压降增加,精馏柱操作压力从100 kPa上升到190 kPa,冷凝器和冷头为提供更多冷量温度降低;低温色谱的分离、浓缩效果十分显著,3次运行后将氘浓度从1.25×10-2提高到91.5%。 展开更多

关键词 氢同位素 低温分离 精馏 气相色谱

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液态锂铅合金残渣中微量氚的回收 被引量：4

10

作者 谢波 刘云怒 翁葵平 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2008年第1期69-72,共4页

氚提取的系统设计中,如何严格限制氚损失和减小其辐射风险是非常重要的问题。利用同位素交换法对模拟液态锂铅合金残渣中的微量氚进行回收。研究结果表明,同位素交换法对液态锂铅合金残渣中的氚回收是有效的;交换载带气的最佳组成为He+0... 氚提取的系统设计中,如何严格限制氚损失和减小其辐射风险是非常重要的问题。利用同位素交换法对模拟液态锂铅合金残渣中的微量氚进行回收。研究结果表明,同位素交换法对液态锂铅合金残渣中的氚回收是有效的;交换载带气的最佳组成为He+0.1%D2。载带气相同时,交换温度和交换次数对渣中氚的回收率有显著影响。温度越高、交换次数越多,氚回收率越高;823K时,经过6次交换后的氚回收率接近80%。此外,依据气体与液态金属接触的动力学数学模型,推导出了锂铅合金滞留氚量释放的数学近似表达式。 展开更多

关键词 放射性三废处理 处置技术 锂铅合金 核聚变反应堆 氚回收 同位素交换

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产氚回路中氚的在线监测研究 被引量：3

11

作者 官锐 翁葵平 +3 位作者 任兴碧 谢波 侯建平 刘云怒 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期215-218,共4页

描述一套产氚回路中氚的在线监测装置——流气式正比计数系统。测试该系统的坪曲线、本底、探测效率等性能后,开展了氚在线监测实验研究。结果表明,该系统性能稳定,控制好测量条件,可作产氚回路中氚的在线监测设备。

关键词 流气式正比计数系统 氚 监测

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H-D体系的低温精馏分离实验研究 被引量：2

12

作者 罗阳明 古梅 +7 位作者 王和义 刘俊 付中华 夏修龙 刘云怒 翁葵萍 谢波 任兴碧 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期833-836,共4页

在自制低温精馏氢同位素装置上进行了H-D分离的初步实验。结果表明,以D/H比为1.4×10-4的氢气为原料,进料流量5mol/h,运行120h后,再沸器的D/H比达1.27×10-2;增加原料气氘浓度,其浓集效果明显提高。随着再沸器中氘浓度增加,柱... 在自制低温精馏氢同位素装置上进行了H-D分离的初步实验。结果表明,以D/H比为1.4×10-4的氢气为原料,进料流量5mol/h,运行120h后,再沸器的D/H比达1.27×10-2;增加原料气氘浓度,其浓集效果明显提高。随着再沸器中氘浓度增加,柱顶氘浓度增加,脱氘率降低。全回流实验下,再沸器加热功率增加,脱氘率增加,但造成柱压力明显增加。为控制精馏过程操作压力,选择适当的再沸器加热功率是必要的。 展开更多

关键词 低温精馏 氢同位素 分离 脱氘率

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氧化锆检测器在微量氢同位素色谱分析中的应用研究 被引量：2

13

作者 陈平 任兴碧 +6 位作者 肖成建 曹大伟 冉光明 刘云怒 夏修龙 陈晓军 王和义 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期603-608,共6页

针对氦气与氢同位素气体热导性差异较小的问题,以氧化锆原电池为气相色谱检测器、改性γ-Al_2O_3为填充柱,在液氮温度(77K)下系统研究了氧化锆检测器测量氢同位素的影响因素,对氦气中微量氢同位素气体进行了分离测试。结果表明,氧化锆... 针对氦气与氢同位素气体热导性差异较小的问题,以氧化锆原电池为气相色谱检测器、改性γ-Al_2O_3为填充柱,在液氮温度(77K)下系统研究了氧化锆检测器测量氢同位素的影响因素,对氦气中微量氢同位素气体进行了分离测试。结果表明,氧化锆检测器的最佳工作温度约为700℃,在载气流速为60mL/min条件下,仪器测量的相对标准偏差小于1%,该方法对H2的检测下限可达15ppm,对D2的检测下限可达40ppm,样品检测的相对误差小于5%。以上结果表明,氧化锆检测器可用于氦气中微量氢同位素的分析测量。 展开更多

关键词 氢同位素 氧化锆 色谱分析 氘氚燃料循环

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聚变反应堆含氚废水处理系统的设计 被引量：2

14

作者 谢波 王和义 +1 位作者 刘云怒 官锐 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期796-800,共5页

以联合电解催化交换-气相色谱(CECE-GC)为技术路线基础,对聚变反应堆(International thermonuclear experimental reactor,ITER)含氚废水处理系统(Water detritiation system,WDS)进行了总体设计和主要子系统的设计。与目前的重水提氚... 以联合电解催化交换-气相色谱(CECE-GC)为技术路线基础,对聚变反应堆(International thermonuclear experimental reactor,ITER)含氚废水处理系统(Water detritiation system,WDS)进行了总体设计和主要子系统的设计。与目前的重水提氚演示系统相比,ITER-WDS的不同之处在于不使用氢氧复合器,不采用碱性电解池而使用固体聚合物电解池(Solid polymer electrode,SPE),增加了Pd/Ag膜渗透系统进行氚的回收。 展开更多

关键词 氚水处理 设计 聚变堆

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氢同位素分离装置测控软件的优化 被引量：2

15

作者 谢波 刘云怒 +1 位作者 侯建平 官锐 《兵工自动化》 2004年第6期89-90,92,共3页

氢同位素分离装置测控软件的优化包括配置保存和准确计时优化。配置保存优化是将当前配置数据作为界面元素的默认值进行保留,软件运行时自动加载用户上次保存的配置数据。相关程序用.vi访问“系统主控.vi”的Config.log,获取所有配置数... 氢同位素分离装置测控软件的优化包括配置保存和准确计时优化。配置保存优化是将当前配置数据作为界面元素的默认值进行保留,软件运行时自动加载用户上次保存的配置数据。相关程序用.vi访问“系统主控.vi”的Config.log,获取所有配置数据,“系统主控.vi”捕获配置列表,确定加载配置数据。准确计时优化采用 Tick Count函 数 获 取 相 对 时 间 , 处 理 Wrap-back 时 间 基 点 和 时 间 差 值 以 避 免 计 时 误 差 的 累 积 。 展开更多

关键词 软件优化 测控软件 配置保存 计时优化:氢同住素

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聚变-裂变混合堆液态锂铅包层中氚提取系统设计 被引量：2

16

作者 谢波 胡睿 刘云怒 《科技导报》 CAS CSCD 2008年第23期23-26,共4页

液态锂铅合金是很有前途的聚变-裂变混合堆(FFHR)产氚包层增殖材料。作为聚变-裂变混合堆中最重要的辅助单元,液态锂铅包层氚提取系统(LLLB-TES)通过含0.1%H2的低压氦吹洗气流,将产氚包层中产生的氚交换和载带出来,进入同位素分离系统... 液态锂铅合金是很有前途的聚变-裂变混合堆(FFHR)产氚包层增殖材料。作为聚变-裂变混合堆中最重要的辅助单元,液态锂铅包层氚提取系统(LLLB-TES)通过含0.1%H2的低压氦吹洗气流,将产氚包层中产生的氚交换和载带出来,进入同位素分离系统中连续进行氚的提取,实现混合堆氘氚核燃料的循环。为了完成这一挑战性工程的前期概念设计,本文给出了该系统总体参数、工艺流程、辅助设施等方面的描述,将TES划分为锂铅鼓泡、吹洗气配制、氢同位素色谱分离和氚贮存4个回路,凸现工程化的应用前景。 展开更多

关键词 氚提取 锂铅合金 混合堆

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液态锂铅合金的氢释放行为 被引量：2

17

作者 谢波 杨通在 刘云怒 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI 2008年第2期237-239,247,共4页

为了完成聚变堆液态锂铅包层鼓泡提氚系统的工程设计,根据金属与氢的作用理论,采取氢替代、模拟氚的方法,对在不同温度、氢分压、氦流量操作条件下,氢从液态锂铅中的动力学释放行为建立了数学模型。理论计算结果表明,在一定的温度范围内... 为了完成聚变堆液态锂铅包层鼓泡提氚系统的工程设计,根据金属与氢的作用理论,采取氢替代、模拟氚的方法,对在不同温度、氢分压、氦流量操作条件下,氢从液态锂铅中的动力学释放行为建立了数学模型。理论计算结果表明,在一定的温度范围内,氢从液态锂铅到气相的整个释放过程是氢原子在合金中的扩散与在气-液界面发生多相反应重组的结果。 展开更多

关键词 液态锂铅 氢 扩散 释放

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同位素稀释质谱法测定气体样品中微量氦氖氩 被引量：1

18

作者 庄栽真 刘云怒 +2 位作者 陈涵德 孟繁本 贾宝亭 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期219-223,共5页

介绍了同位素稀释质谱法（ＩＤＭＳ）定量分析地下气体样品中的微量氦氖氩。介绍了稀释剂配制、标定、稀释剂与待测样品混合和同位素比值测量技术并进行了实验结果的误差分析。结果表明：体积分数为１０￣（－６）、１０￣（－５）、１... 介绍了同位素稀释质谱法（ＩＤＭＳ）定量分析地下气体样品中的微量氦氖氩。介绍了稀释剂配制、标定、稀释剂与待测样品混合和同位素比值测量技术并进行了实验结果的误差分析。结果表明：体积分数为１０￣（－６）、１０￣（－５）、１０￣（－４）时，不确定度分别约为±３％、±２％、±２％。 展开更多

关键词 同位素 稀释 质谱法 地下气体 氦

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超大容量氢同位素色谱分离系统的概念设计 被引量：1

19

作者 谢波 翁葵平 +1 位作者 刘云怒 侯建平 《同位素》 CAS 2012年第4期228-233,共6页

在多年从事色谱分离氢同位素技术研究的基础上,设计了一套超大容量氢同位素分离系统,包括系统的总体设计,以配气及纯化、三级色谱柱、气体流路及自动控制和载气回收为主的单元设计,以及调试实验方案设计。该系统的特点是可以根据氢同位... 在多年从事色谱分离氢同位素技术研究的基础上,设计了一套超大容量氢同位素分离系统,包括系统的总体设计,以配气及纯化、三级色谱柱、气体流路及自动控制和载气回收为主的单元设计,以及调试实验方案设计。该系统的特点是可以根据氢同位素分离解吸谱图的信息比较直接地计算出解吸过程的动力学参数,即在实验数据的支持和适当的假设条件(平衡再吸附、均匀表面)下,依靠解吸速率方程、形状参数和解吸活化能的计算便可比较系统地描述其复杂的动力学过程。在以前的工作中,虽然已经证实了采用5A分子筛柱在77K的低温下,可以连续富集氢-氘混合气中的氘、天然氢中的氘,甚至含氚重水中的氚的可行性,但本工作仅是初步的概念设计,其可行性还须通过实验结果来验证。 展开更多

关键词 氢同位素 分离 超大容量 气相色谱 概念设计

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固体聚合物电解池分离氚的理论分析 被引量：2

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作者 谢波 胡睿 刘云怒 《科技通报》 北大核心 2009年第5期541-545,共5页

水电解是氢同位素分离的一种有效方式,固体聚合物电解池(SPE)因具有高电流密度、低液体滞留等特点而备受青睐。为了完成SPE氚分离系统的工程设计与建造,本文针对由氢和不同阴极材料组成的SPE,在其分离氚的机理上,对水与二元氢化物之间... 水电解是氢同位素分离的一种有效方式,固体聚合物电解池(SPE)因具有高电流密度、低液体滞留等特点而备受青睐。为了完成SPE氚分离系统的工程设计与建造,本文针对由氢和不同阴极材料组成的SPE,在其分离氚的机理上,对水与二元氢化物之间的氢同位素交换反应进行了分析,利用归一配分函数和同位素两相分布理论计算了同位素交换反应的平衡常数和分离因子。结果表明:采用316L不锈钢和镍作为阴极的SPE,其分离因子的计算值与文献实验值较为符合,而碳阴极SPE分离因子的计算值远小于文献实验值。 展开更多

关键词 固体聚合物电解池 氚 分离因子 氢同位素

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