【技术实现步骤摘要】
本申请涉及制备工艺，特别是涉及一种一体式的超低氘水制备装置。
技术介绍
1、本部分旨在为本申请陈述的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
2、超低氘水中的氘含量已经足够低，对抗肿瘤作用尤其明显，同时也具有抗氧化、延缓衰老和抗辐射作用，还可以提高血管反应性，促进肾上腺素和血管紧张素诱发的血管收缩应答反应，对血管舒张和收缩有调节作用。相关技术中，市场上销售的超低氘水以瓶装水为主，桶装水为辅助，由此，使得超低氘水的生产成本和运输、储存成本相对较高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例期望提供一种适用于医用的一体式的超低氘水制备装置，降低了超低氘水的生产成本和运输、储存成本。
2、为达到上述目的，本申请实施例提供了一种一体式的超低氘水制备装置，包括至少两个电解催化交换单元，两个所述电解催化交换单元互相串联，外部水源与其中一个所述电解催化交换单元连通，并进入该所述电解催化交换单元内以生成低氘水，所述低氘水进入其中另一个所述电解催化交换单元内，并生成超低氘水；
3、所述电解催化交换单元包括：
4、催化交换组件，能够与外部水源连通，进入所述催化交换组件的氢气和水能够在所述催化交换组件内进行水-氢气的氢同位素交换反应，并生成低氘氢气或者超低氘氢气；
5、水电解组件，与所述催化交换组件连通，所述催化交换组件内的水流入所述水电解组件，并在所述水电解组件内电解生成氢气和氧气，所述氢气能够进入所述催化交
6、氢燃料电池组件，所述催化交换组件内生成的所述低氘氢气或者所述超低氘氢气进入所述氢燃料电池组件内，用于在电化学条件下复合生成所述低氘水或者所述超低氘水。
7、一些实施例中，所述电解催化交换单元还包括水冷却收集处理组件，用于收集和储存所述氢燃料电池组件内生成的所述低氘水或者所述超低氘水。
8、一些实施例中，所述电解催化交换单元还包括与所述冷却收集处理组件连通的储水装置，所述冷却收集处理组件内的所述低氘水或者所述超低氘水流入所述储水装置内进行存储和以供取用。
9、一些实施例中，与外部水源连通的所述电解催化交换单元限定为第一电解催化交换单元，另一个所述电解催化交换单元限定为第二电解催化交换单元，所述第一电解催化交换单元的所述储水装置与所述第二电解催化交换单元的所述催化交换组件连通。
10、一些实施例中，与外部水源连通的所述电解催化交换单元限定为第一电解催化交换单元，另一个所述电解催化交换单元限定为第二电解催化交换单元；
11、所述超低氘水制备装置还包括连接在所述第一电解催化交换单元与所述第二电解催化交换单元之间的计量泵；和/或，所述超低氘水制备装置还包括连接在所述第一电解催化交换单元与所述第二电解催化交换单元之间的单向阀。
12、一些实施例中，所述催化交换组件包括催化交换柱，所述催化交换柱内填装有疏水催化剂和亲水填料；
13、其中，所述疏水催化剂包括pt-sdb和pt-ptfe中的至少一者；
14、一些实施例中，所述亲水填料为三角螺旋填料、狄克松填料、卡农填料和压延环填料中的至少一者。
15、一些实施例中，所述催化交换组件包括催化交换柱，所述催化交换柱的直径为10-200mm；和/或，所述催化交换柱的高度为800-2000mm。
16、一些实施例中，所述超低氘水制备装置还包括设置在所述催化交换组件和所述水电解组件之间的加热组件，所述水电解组件内电解生成的氢气经所述加热组件加热后流入所述催化交换组件内。
17、一些实施例中，所述超低氘水的氘浓度为0ppm-10ppm。
18、本申请实施例提供的一体式的超低氘水制备装置，包括至少两个电解催化交换单元，两个电解催化交换单元互相串联，外部水源与其中一个电解催化交换单元连通，并进入该电解催化交换单元内以生成低氘水，低氘水进入其中另一个电解催化交换单元内，并生成超低氘水。本申请实施例中的超低氘水制备装置采用级联技术，即将至少两套电解催化交换单元进行串联使用，用于提升低氘水或者超低氘水的品质。第一个电解催化交换单元将去离子水脱氘得到低氘水，第二个电解催化交换单元将第一电解催化交换单元产生的低氘水将进行深度脱氘，获得超低氘水，提升整个系统的经济性。再者，电解催化交换单元通过设置氢燃料电池组件，氢燃料电池通常采用质子交换膜燃料电池，质子交换膜燃料电池采用氢气与氧气(或者空气)发生电化学反应获得低氘水或者超低氘水，氢燃料电池中，氢气和氧气在燃料电池膜的两侧，氢气质子化透过燃料电池膜，大部分在氧气侧生成低氘水或者超低氘水，氢燃料电池的温度较低，安全性能较高，且不需要设置额外的冷却装置进行冷却，提高了结构的紧凑性。此外，催化交换组件、水电解组件和氢燃料电池组件高度集成于一体，成为一体式的超低氘水制备装置，可以直接与市政水连接，市政水经一体式的超低氘水制备装置后成为超低氘水，该制备装置体积小，安全性高，可放置于写字楼楼层、会议室及疗养中心、康复治疗中心等医用，也可以家用，降低了低氘水的生产成本和运输、储存成本。
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1.一种一体式的超低氘水制备装置，其特征在于，包括至少两个电解催化交换单元，两个所述电解催化交换单元互相串联，外部水源与其中一个所述电解催化交换单元连通，并进入该所述电解催化交换单元内以生成低氘水，所述低氘水进入其中另一个所述电解催化交换单元内，并生成超低氘水；
2.根据权利要求1所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述电解催化交换单元还包括水冷却收集处理组件，用于收集和储存所述氢燃料电池组件内生成的所述低氘水或者所述超低氘水。
3.根据权利要求2所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述电解催化交换单元还包括与所述冷却收集处理组件连通的储水装置，所述冷却收集处理组件内的所述低氘水或者所述超低氘水流入所述储水装置内进行存储和以供取用。
4.根据权利要求3所述的超低氘水制备装置，其特征在于，与外部水源连通的所述电解催化交换单元限定为第一电解催化交换单元，另一个所述电解催化交换单元限定为第二电解催化交换单元，所述第一电解催化交换单元的所述储水装置与所述第二电解催化交换单元的所述催化交换组件连通。
5.根据权利要求1所述的超低氘水制备装置，
6.根据权利要求1所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述催化交换组件包括催化交换柱，所述催化交换柱内填装有疏水催化剂和亲水填料；
7.根据权利要求6所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述亲水填料为三角螺旋填料、狄克松填料、卡农填料和压延环填料中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述催化交换组件包括催化交换柱，所述催化交换柱的直径为10-200mm；和/或，所述催化交换柱的高度为800-2000mm。
9.根据权利要求1所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述超低氘水制备装置还包括设置在所述催化交换组件和所述水电解组件之间的加热组件，所述水电解组件内电解生成的氢气经所述加热组件加热后流入所述催化交换组件内。
10.根据权利要求1所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述超低氘水的氘浓度为0ppm-10ppm。
...【技术特征摘要】
1.一种一体式的超低氘水制备装置，其特征在于，包括至少两个电解催化交换单元，两个所述电解催化交换单元互相串联，外部水源与其中一个所述电解催化交换单元连通，并进入该所述电解催化交换单元内以生成低氘水，所述低氘水进入其中另一个所述电解催化交换单元内，并生成超低氘水；
2.根据权利要求1所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述电解催化交换单元还包括水冷却收集处理组件，用于收集和储存所述氢燃料电池组件内生成的所述低氘水或者所述超低氘水。
3.根据权利要求2所述的超低氘水制备装置，其特征在于，所述电解催化交换单元还包括与所述冷却收集处理组件连通的储水装置，所述冷却收集处理组件内的所述低氘水或者所述超低氘水流入所述储水装置内进行存储和以供取用。
4.根据权利要求3所述的超低氘水制备装置，其特征在于，与外部水源连通的所述电解催化交换单元限定为第一电解催化交换单元，另一个所述电解催化交换单元限定为第二电解催化交换单元，所述第一电解催化交换单元的所述储水装置与所述第二电解催化交换单元的所述催化交换组件连通。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡石林，吴栋，阮皓，吴展华，尹玉国，汪文峰，张平柱，窦勤成，黄登高，王学彬，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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