本发明涉及同位素分离，更具体的说是涉及一种稳定同位素低温分离浓缩的系统和方法。
背景技术：
1、同位素在国防、宇宙探索、医疗医学等领域内具有重要应用，其提取具有相当困难性。同位素分离是研究同一元素的不同同位素之间的分离，被分离的同位素应属同一原子序数的同一元素。
2、分离浓缩稳定同位素的方法有很多，早期主要有热扩散法、电解法、激光法、离心法和吸附法，其生产能力也是在百克级的小规模，主要用于研究领域的示踪应用。元素各同位素及其化合物的蒸气压有差别，可以用精馏法分离同位素。精馏的分离系数等于被分离二组分纯蒸气压之比，并且随温度的降低和分子量的减少而增加。由于精馏法的工艺成熟、方法简单可靠，一些轻同位素多用此法来生产，如用低温精馏1h/2h、16o/18o、12c/13c、14n/15n、10b/11b等轻原子量同位素。
3、但是，现有的同位素分离系统里，系统管路比较复杂，实际设置比较麻烦，关于废料没有进行集中处理，处理方式有待优化；并且对于分离塔内的液体元素进行低温精馏分离而导致减少的部分没有进行补充，无法保持精馏平衡；并且同位素产品也需要进行处理。
4、因此，如何提供一种优化系统管路、集中处理废料、保持精馏平衡并且稳定同位素低温分离浓缩的系统和方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种稳定同位素低温分离浓缩的系统和方法，旨在解决上述背景技术中的问题之一，优化系统管路、集中处理废料、保持精馏平衡。
2、为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种稳定同位素低温分离浓缩系统，包括：
3、分离塔，所述分离塔设置多个，每两个所述分离塔之间串联设置，多个所述分离塔均连通设置，每个所述分离塔上均设有上部进气口、上部出气口、下部进液口、底部进液口、底部出液口和进料口；
4、冷凝器，所述冷凝器设置多个，每个所述冷凝器分别连通相邻两个所述分离塔，每个所述冷凝器的热端与所述分离塔的上部出气口连通，每个所述冷凝器的冷端与相邻的另一个所述分离塔的下部进液口连通；
5、第一换热器和第二换热器，所述第一换热器与第一个所述分离塔的下部进气口连通，所述第二换热器与最后一个所述分离塔的上部出气口通过所述冷凝器连通；
6、再沸器，所述再沸器设置多个，每个所述再沸器的冷端与所述分离塔的底部出液口连通，每个所述再沸器的热端与所述分离塔的上部进气口连通，每个所述再沸器的冷端还与相邻的另一个所述分离塔的底部进液口连通，最后一个所述分离塔的底部出液口与所述第二换热器通过所述再沸器连通。
7、进一步的，还包括混合器，每个所述冷凝器的热端均与所述混合器连通。
8、进一步的，还包括原料罐和废料罐，所述原料罐与所述第一换热器的热端连通，所述原料罐还与所述混合器连通，所述原料罐与所述第一换热器的连通管路上设有杂质吸附器，所述杂质吸附器与所述废料罐连通，所述混合器也与所述废料罐连通。
9、进一步的，还包括液体原料罐，所述液体原料罐与每个所述分离塔的进料口连通，每个所述分离塔与所述液体原料罐之间的连通管路上均设有液体截止阀，每个所述冷凝器与分离塔下部进液口连通的管路上也设有所述液体截止阀。
10、进一步的，还包括减压阀，所述减压阀设置多个，每个所述减压阀分别设置在每个所述再沸器的冷端与所述分离塔的底部出液口连通的管路上。
11、进一步的，还包括截止阀，所述截止阀设置多个，每个所述截止阀分别设置在每个所述冷凝器与所述混合器连通的管路上，所述第一换热器与第一个分离塔的连通管路上也设有所述截止阀。
12、进一步的，还包括外部冷源，所述外部冷源设置在所述换热器上，通过所述外部冷源对整个系统进行降温。
13、进一步的，还包括真空泵，所述真空泵与第一个所述分离塔连通。
14、进一步的，还包括采样泵，所述采样泵设置多个，多个所述采样泵分别设置在每个所述冷凝器的冷端与相邻另一个所述分离塔的下部进液口连通的管路上以及每个所述再沸器的冷端与相邻的另一个所述分离塔的底部进液口连通的管路上。
15、另一方面，本发明还提供了一种稳定同位素低温分离浓缩方法，包括以下步骤：
16、步骤一，通过真空泵将所有串联设置的分离塔以及连通管路进行抽真空处理，通过外部冷源对整个系统进行降温，通过液体原料罐向每个分离塔的进料口补充液体原料；
17、步骤二，通过原料罐提供原料，进入杂质吸附塔将原料过滤，废料排入废料罐，过滤后的原料进入第一换热器内，打开第一换热器与第一个分离塔下部进气口连通管路上的截止阀，原料被第一换热器加热后进入第一个分离塔内；
18、步骤三，进入第一个分离塔内的原料经过分离塔处理蒸发，通过分离塔的上部出气口进入冷凝器的热端，然后经过冷凝器冷凝为液相进入下一个分离塔的下部进液口，第一个分离塔内底部的液体原料通过减压阀减压后进入再沸器处理，一部分被再沸器加热气化为气相通过上部进气口返回原分离塔内，一部分液相通过底部进液口进入下一个分离塔内，即每个分离塔对应的冷凝器提供该塔的初始液相，每个分离塔对应的再沸器提供该塔的初始汽相，汽液在每个分离塔内逆流接触，不断交替进行同位素交换重整及汽液精馏两个过程；
19、步骤四：按步骤三循环至最后一个分离塔，分离塔内的气相通过最后一个分离塔的上部出气口进入冷凝器的热端，然后经过冷凝器冷凝为液相进入第二换热器处理，分离塔内的液相通过再沸器进入第二换热器处理，第二换热器对气相和液相进行换热处理后产出产品。
20、步骤五：每个冷凝器内将所有分离塔的顶部的排气通过混合器汇合，将原料回收进入原料罐，将废料排入废料罐，通过液体原料罐与每个分离塔的进料口连通，补充分离塔底部的液体原料减少的部分。
21、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种稳定同位素低温分离浓缩的系统和方法，通过设置多个分离塔之间串联设置，
22、每个冷凝器分别连通相邻两个分离塔，每个再沸器与分离塔以及相邻的另一个分离塔连通，通过再沸器和冷凝器配合，可以节约能耗，简化工艺，每个分离塔均能同时交替实现同位素交换重整及汽液精馏两种过程，克服传统同位素低温分离塔单一精馏功能的缺点；通过设置第一换热器，对原料进行处理，提高同位素的分离浓缩效率；通过设置第二换热器，能够对同位素产品进行处理，生产使用更合理。
1.一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括混合器，每个所述冷凝器的热端均与所述混合器连通。
3.根据权利要求2所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括原料罐和废料罐，所述原料罐与所述第一换热器的热端连通，所述原料罐还与所述混合器连通，所述原料罐与所述第一换热器的连通管路上设有杂质吸附器，所述杂质吸附器与所述废料罐连通，所述混合器也与所述废料罐连通。
4.根据权利要求3所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括液体原料罐，所述液体原料罐与每个所述分离塔的进料口连通，每个所述分离塔与所述液体原料罐之间的连通管路上均设有液体截止阀，每个所述冷凝器与分离塔下部进液口连通的管路上也设有所述液体截止阀。
5.根据权利要求4所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括减压阀，所述减压阀设置多个，每个所述减压阀分别设置在每个所述再沸器的冷端与所述分离塔的底部出液口连通的管路上。
6.根据权利要求5所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括截止阀，所述截止阀设置多个，每个所述截止阀分别设置在每个所述冷凝器与所述混合器连通的管路上，所述第一换热器与第一个分离塔的连通管路上也设有所述截止阀。
7.根据权利要求6所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括外部冷源，所述外部冷源设置在所述换热器上，通过所述外部冷源对整个系统进行降温。
8.根据权利要求7所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括真空泵，所述真空泵与第一个所述分离塔连通。
9.根据权利要求8所述的一种稳定同位素低温分离浓缩系统，其特征在于，还包括采样泵，所述采样泵设置多个，多个所述采样泵分别设置在每个所述冷凝器的冷端与相邻另一个所述分离塔的下部进液口连通的管路上以及每个所述再沸器的冷端与相邻的另一个所述分离塔的底部进液口连通的管路上。
10.一种根据权利要求9所述的一种稳定同位素低温分离浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤：
