CN113491947A - 稳定同位素气体分离方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种稳定同位素气体分离方法及装置，涉及材料分析检测技术领域。该稳定同位素气体分离方法包括：a)将含有原料气的混合气体与吸附材料接触，吸附；其中，所述原料气中含有目标同位素气体；b)升温，得到脱附气体；其中，所述脱附气体中含有所述目标同位素气体；所述目标同位素气体为稳定同位素气体。本申请的稳定同位素气体分离方法，分离过程简单，能得到高丰度的稳定同位素产品，能适用于稳定同位素气体的规模化生产。
Description
技术领域
本申请涉及材料分析检测技术领域，具体公开了一种稳定同位素气体 分离方法、一种稳定同位素气体分离装置。
背景技术
同位素是指原子核内质子数相同、中子数不同的一类核素，其中有放 射性的同位素称为“放射性同位素(不稳定的)”，没有放射性且半衰期大 于1015年的则称为“稳定同位素”。随着科学技术及材料分析检测技术的发 展，稳定同位素在工农医药、生物学和国防工业等领域表现出越来越突出 的重要性，稳定同位素的需求迫切促使稳定同位素分离技术的不断改进和 发展。
相关技术中，稳定同位素的分离方法包括电解法、精馏法、双温交换 法、化学交换法、低温精馏法、热扩散法、离子交换树脂法、激光分离法 和电磁法等，但是，相对于目前工业化生产应用的低温精馏法、化学交换 精馏法，这些同位素的分离方法的工业化应用能耗大、成本高，限制了高 丰度的稳定同位素产品的制备。因此，有必要研究和探索更高效、分离操 作便捷、低成本的方法，实现高丰度稳定同位素产品的工业规模化生产。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种稳定同位素气体分离方法及装置， 至少在一定程度上解决了相关技术中稳定同位素气体丰度低、工业规模化 生产难度大等问题。
根据本申请的一个方面，提供一种稳定同位素气体分离方法，该稳定 同位素气体分离方法，包括：
a)将含有原料气的混合气体与吸附材料接触，吸附；
其中，所述原料气中含有目标同位素气体；
b)升温，得到脱附气体；
其中，所述脱附气体中含有所述目标同位素气体；
所述目标同位素气体为稳定同位素气体。
可选地，所述吸附材料为分子筛；
可选地，所述分子筛选自Na型分子筛(4A,13X)、Ca型分子筛(5A,10X) 或改性的分子筛中的任一种。
可选地，所述稳定同位素气体中含有稳定同位素，所述稳定同位素选 自10B、13C、15N中的任一种。
可选地，所述稳定同位素为10B，所述稳定同位素气体为10B2H6；或 者，
所述稳定同位素为13C，所述稳定同位素气体选自13CO、13CO2、13CH4中的任一种；或者，
所述稳定同位素为15N，所述稳定同位素气体选自15NO、15NH3中的 任一种。
可选地，所述稳定同位素气体为10B2H6，吸附温度为-40～-140℃；或 者，
所述稳定同位素气体为13CO，吸附温度为-150～-200℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CO2，吸附温度为-30～-130℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CH4，吸附温度为-110～-200℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NO，吸附温度为-100～-200℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NH3，吸附温度为-20～-80℃。
可选地，本申请除了可以分离含稳定同位素10B、13C、15N的气体， 还可以分离含其它稳定同位素的气体，对此不做特别限定。
可选地，所述升温的速率为2～10℃/min；
所述升温的速率的下限独立选自2℃/min、4℃/min、5℃/min、 7℃/min、9℃/min；
所述升温的速率的上限独立选自3℃/min、5℃/min、6℃/min、 8℃/min、10℃/min。
在一些可能的实施方式中，在进行稳定同位素气体分离的过程中，在 采用多级级联的色谱柱时，升温时，多级色谱柱可以以相同的升温速率进 行升温；在一些可能的实施方式中，升温时，多级色谱柱可以采用不同的 升温速率进行升温，例如对于三级级联的色谱柱，由第一级至第三级的升 温速率依次增大，或者依次降低，基于此可以分别动态调整每一级色谱柱 的温度或升温速率，不会对其它色谱柱的温度产生影响，在确保其它色谱柱温度稳定性的同时，提高分离过程的灵活性。
可选地，所述脱附条件为：脱附温度为500～600℃；
脱附温度的下限独立选自：500℃、520℃、550℃、580℃、590℃；
脱附温度的上限独立选自：520℃、550℃、580℃、590℃、600℃；
优选地，所述稳定同位素气体为10B2H6，脱附温度为500～600℃；或 者，
所述稳定同位素气体为13CO，脱附温度为500～580℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CO2，脱附温度为550～600℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CH4，脱附温度为500～600℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NO，脱附温度为500～550℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NH3，脱附温度为500～550℃。
可选地，所述原料气体中还含有非目标同位素气体；
所述非目标同位素气体中含有非目标同位素；
所述非目标同位素与所述目标同位素为同一元素的不同同位素。
可选地，非目标同位素气体可以为含有与目标同位素气体具有相同元 素的放射性同位素气体，例如，13C的放射性同位素为14C等等；
可选地，非目标同位素还可以包括与目标同位素气体具有相同元素的 稳定同位素气体，例如12C、14N、11B等等。
可选地，所述混合气体中还含有载气；
可选地，所述混合气体中原料气与载气的摩尔比为1:1～1:3；
所述混合气体中原料气与载气的摩尔比为独立选自1:1、1:1.2、1:1.4、 1:2、1:2.4、1:2.6、1:3。
可选地，所述载气选自惰性气体中的任一种；
所述惰性气体包括氦气、氩气；
本申请优选地，载气采用氦气。
可选地，所述载气的流程为0.2～1L/min；
所述载气的流程独立选自0.2L/min、0.4L/min、0.5L/min、0.8L/min、 1L/min。
可选地，所述原料气的进气压力为0.1～0.3Mpa；
所述原料气的进气压力的下限独立选自0.1Mpa、0.12Mpa、0.15Mpa、 0.2Mpa、0.25Mpa；
所述原料气的进气压力的上限独立选自0.12Mpa、0.15Mpa、0.2Mpa、 0.25Mpa、0.3Mpa。
可选地，若吸附温度小于预设温度，则采用液氮制冷机供冷；
若吸附温度大于或等于所述预设温度，则采用机械制冷机供冷；
优选地，所述预设温度为-50～-20℃。
其中，预设温度根据待分离目标同位素气体以及供冷方式的供冷能力 确定；例如，若待分离目标同位素气体的吸附温度为-198℃，对于液氮制 冷机供冷和机械制冷机供冷，在低于-50℃后，机械制冷机供冷无法达到 该温度的供冷，则采用液氮供冷机供冷，基于此，在确保制冷机正常工作 的情况下，降低液氮的使用量，从而降低分离能耗。
可选地，在吸附过程之前，所述方法还包括：对装填有吸附材料的色 谱柱进行活化，活化温度为200～300℃；
活化温度的下限独立选自：200℃、220℃、240℃、260℃、280℃；
活化温度的上限独立选自：220℃、240℃、260℃、280℃、300℃。
在一些可能的实施方式中，将色谱柱加热至活化温度，并向色谱柱通 入高纯氦气，以对色谱柱进行活化处理。
可选地，最终得到的脱附气体中目标同位素气体的含量为90％(质量) 以上。
根据本申请的一个方面，提供一种稳定同位素气体分离装置，所述装 置包括色谱柱单元、供冷单元、温度测量部件和控制单元；
所述温度测量部件用于测量所述色谱柱单元的温度；
所述供冷单元用于向所述色谱柱单元供冷；
所述控制单元分别与所述温度测量部件和供冷单元电连接，用于根据 所述温度测量部件测得的温度控制所述色谱柱单元的温度；
其中，所述供冷单元为包括不同制冷方式的复合供冷单元，所述控制 单元通过切换所述复合供冷单元到不同的制冷方式，向所述色谱柱单元供 冷。
可选地，所述装置还包括：
配气与纯化单元，位于所述色谱柱单元的进气端，用于向所述色谱柱 单元提供混合气体的原料气；
载气供应单元，位于所述色谱柱单元的进气端，用于提供混合气体中 的载体，驱动所述色谱柱单元中的混合气体流动；
其中，所述控制单元分别与所述配气与纯化单元和载气供应***电单 元。
可选地，所述装置还包括：
压力测量部件，用于测量所述装置内的气体压力；
质量流量计，位于所述载气供应单元内，用于测量所述载气供应单元 中载气的流程。
可选地，所述装置还包括气流流路和液体流路；
所述气流流路包括所述装置中各个单元的气体连接管路，所述液体流 路用于所述装置中液体的循环流动与收集；
其中，所述气流流路和液体流路均包括质量流量计、压力测量部件及 真空部件。
可选地，所述供冷单元为液氮制冷机供冷和机械制冷机供冷的复合供 冷单元；
所述控制单元还用于根据所述温度测量部件测得的温度，切换所述复 合供冷单元的制冷方式；
可选地，若所述装置当前的吸附温度小于预设温度，则采用液氮制冷 机供冷；
若吸附温度大于或等于所述预设温度，则采用机械制冷机供冷；
优选地，所述预设温度为-50℃。
可选地，所述色谱柱单元包括一个或多个级联的色谱柱，所述色谱柱 中装填有分子筛；
其中，所述色谱柱单元浸泡在装有冷却剂的容纳装置内；
可选地，所述冷却剂选自液氮、液氨中的任一种。
可选地，所述色谱柱单元包括三级级联的色谱柱，其中：
第一级色谱柱的柱外径为0.34～0.4英寸；
第二级色谱柱的柱外径为0.2～0.3英寸；
第三级色谱柱的柱外径为0.1～0.15英寸；
其中，任一色谱柱中分子筛的装填密度为0.5～0.7g/mL；
所述任一色谱柱中分子筛的装填密度独立选自：0.5g/mL、0.55g/mL、 0.6g/mL、0.65g/mL、0.7g/mL。
需要说明的是，在进行稳定同位素气体分离的过程中，第一级色谱柱、 第二级色谱柱和第三级色谱柱的升温速率可以相同，也可以不同，例如对 于三级级联的色谱柱，由第一级至第三级的升温速率依次增大，或者依次 降低，基于此可以分别动态调整每一级色谱柱的温度或升温速率，不会对 其它色谱柱的温度产生影响，在确保其它色谱柱温度的稳定性的同时，提 高分离过程的灵活性。。
可选地，本申请的装置还可以包括分析测量单元，包括色谱仪、质谱 仪，等等，用于稳定同位素气体的检测分析。
本申请的稳定同位素气体分离方法具有以下有益效果：
通过吸附材料将含有目标同位素气体的混合气体吸附后，升温条件下， 使目标同位素气体脱附，以得到稳定同位素气体。通过不同同位素气体的 脱附温度不同，使其先后从吸附材料上脱附，以达到分离稳定同位素气体 的目的，流程简单，操作简便，能得到高丰度的稳定同位素气体，适于稳 定同位素气体产品的工业规模化生产；
进一步的，吸附材料为分子筛，使用寿命长，活化后可再生重复使用， 降低分离成本；原料气体中还含有非目标同位素气体，该非目标同位素与 目标同位素为同一元素的不同同位素，基于本申请的方法能实现从同一元 素的不同同位素气体中分离出稳定同位素气体；
进一步的，混合气体中还包括载气，通过载气驱动原料气，能降低气 体滞留量，提高分离效果，得到高丰度的稳定同位素气体产品；
进一步的，本申请的分离方法能够在不同的温度区间内，切换不同的 供冷方式，耗能低，降低供冷成本。
本申请的稳定同位素气体分离装置具有以下有益效果：
本申请的稳定同位素气体分离装置，色谱柱单元在供冷单元的供冷作 用下，使含有目标同位素气体的混合气体实现低温吸附，随后通过控制单 元进行升温解吸，通过不同气体的脱附温度不同，使得不同的同位素依次 脱附，以将目标同位素气体收集，整个装置结构简单、操作简便，适于稳 定同位素气体的工业规模化生产，是一种有效分离稳定同位素气体分离的 装置；本申请的供冷单元为包括不同制冷方式的复合供冷单元，通过切换不同的制冷方式向色谱柱单元供冷，可以很大程度上降低能耗，从而降低 稳定同位素气体的分离成本。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合 本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人 员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
图1为本申请的稳定同位素气体分离装置中色谱柱单元的结构示意图。
部件和附图标记列表：
201色谱柱***； 201a一级色谱柱；
201b二级色谱柱； 201c三级色谱柱；
202液氮； 203容纳装置；
①原料气体流路； ②载气流路；
③废气流路； I一级循环；
II二级循环； III产品流路。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明。
如无特别说明，实施例中的原料通过商业购买，不经处理直接使用； 所用的仪器设备，采用厂家推荐使用参数。
实施例中，对收集到的目标同位素气体采用GC-2018(岛津)气相色 谱仪进行表征；
实施例中，对收集到的目标同位素气体采用TSQ Vantage LC-MS/MS (赛默飞)质谱仪进行表征。
气相色谱法具有低能耗、高效率、操作简单等优点，成为极具应用潜 力的气体分子中稳定同位素分离技术。相关技术中，气相色谱法主要是应 用于氢同位素的分离，而对于其它气体分子中稳定同位素(例如碳、硼、 氮同位素)的分离系数低，从而限制了气相色谱法在稳定同位素的应用场 景。
基于此，本申请提供一种稳定同位素气体分离装置，能应用于稳定同 位素气体的分离。
本申请的稳定同位素气体分离装置包括色谱柱单元、供冷单元、温度 测量部件和控制单元；
温度测量部件用于测量色谱柱单元的温度；
供冷单元用于向色谱柱单元供冷；
控制单元分别与温度测量部件和供冷单元电连接，用于根据温度测量 部件测得的温度控制色谱柱单元的温度；
其中，供冷单元为包括不同制冷方式的复合供冷单元，控制单元通过 切换所述复合供冷单元到不同的制冷方式，向色谱柱单元供冷。
可选地，供冷单元为包含液氮制冷机制冷和机械制冷机制冷的复合供 冷单元；
具体地，当装置进行吸附过程中的吸附温度大于或等于预设温度时， 采用机械制冷机供冷的方式，当装置进行吸附过程中的吸附温度小于预设 温度时，则采用液氮制冷机供冷方式，基于此，可以很大程度上节省液氮， 降低稳定同位素气体的分离成本，其中，预设温度为-50～-30℃，优选地， 该预设温度为-50℃。
在一些可能的实施方式中，在进行稳定同位素气体分离的过程时，若 吸附温度大于或等于-50℃，则切换至机械制冷机供冷的方式；若吸附温 度小于-50℃，则切换至液氮制冷机供冷的方式。
其中，若通过液氮制冷机供冷的方式将当前的吸附温度降低到-50℃ 时，则切回至机械制冷机供冷的方式。基于此，可以很大程度上节省液氮， 降低稳定同位素气体的分离成本。
可选地，所述装置还包括：
配气与纯化单元，位于色谱柱单元的进气端，用于向所述色谱柱单元 提供混合气体中的原料气；
载气供应单元，位于色谱柱单元的进气端，用于提供混合气体中的载 体，驱动色谱柱单元中的气体流动；
可选地，控制单元分别与配气与纯化单元和载气供应单元电连接。
可选地，本申请的装置还包括：
压力测量部件，用于测量装置内的气体压力；
具体的，由于整个装置内的气流流路是互通的，压力测量部件测得的 是整个装置内的压力，在一些可能的实施方式中，压力测量部件可以位于 装置的进气端；在一些可能的实施方式中，压力测量部件也可以位于装置 的出气端，当然，还可以根据实际工作需求，将压力测量部件设置于装置 中气流流路的任意位置，本申请包括但不限于上述压力测量的位置。
可选地，压力测量部件可以为压力传感器、压力表等可测得压力的器 件中的至少一种。
可选地，本申请的装置还包括质量流量计，位于载气供应单元内，用 于测量载气供应单元中载气的流程。
可选地，本申请的装置还包括气流流路和液体流路；
其中，气流流路包括装置中各个单元的气体连接管路，液体流路用于 装置中液体的循环流动与收集；
可选地，气流流路和液体流路均包括质量流量计、压力测量部件及真 空部件。
可选地，气流流路和液体流路中还包括阀门、接头等，除因密封需求 采用焊接方式连接外，其余均采用便于拆卸和维护的卡套连接方式，当然， 也可以根据实际工作需求选择其它连接方式，本申请对各部件的连接方式 不作特殊要求。
优选地，本申请的气流流路的漏率小于10-8Pa m3/s-1。
可选地，本申请的控制单元采用高性能数据采集板卡和仪器级信号调 整***，以实现对进气压力、载气流程、色谱柱单元的温度、电流信息等 的测量与控制。
可选地，本申请的色谱柱单元包括一个或多个级联的色谱柱；
其中，可以根据实际分离气体量和分离难易程度，选择一个或多个级 联的色谱柱，例如一个、二级级联(两个色谱柱)、三级级联、四级级联， 等等，能适用于各种不同稳定同位素气体的分离，装置使用的灵活性高、 可拓展性大。
可选地，任一色谱柱中装填有分子筛；该分子筛在结构上具有许多孔 径均匀的孔道和排列整齐的空穴，不同分子筛把不同大小和形状的分子分 开，在本实施方式中，不同的分子筛可以将同一元素的不同同位素气体吸 附。
其中，分子筛的型号和规格可以根据实际分离需求选择，包括但不限 于3A、4A或5A型(例如MS-5A型)等，例如分子筛可以选自Na型分 子筛(4A,13X)、Ca型分子筛(5A,10X)或改性的分子筛中的任一种，凡根 据实际情况选择能实现对应的吸附效果的分子筛型号均可，本申请对此不 作特别要求。
可选地，色谱柱单元浸泡在装有冷却剂的容纳装置内，其中冷却剂选 自液氮、液氨等中的任一种。
可选地，色谱柱单元可以包括三级级联的色谱柱，其中：
第一级色谱柱的柱外径为0.34～0.4英寸；
第一级色谱柱的柱外径独立选自0.34英寸、0.35英寸、0.375英寸、 0.385英寸、0.4英寸。
第二级色谱柱的柱外径为0.2～0.3英寸；
第二级色谱柱的柱外径独立选自0.2英寸、0.22英寸、0.25英寸、0.28 英寸、0.3英寸。
第三级色谱柱的柱外径为0.1～0.15英寸；
第三级色谱柱的柱外径独立选自0.1英寸、0.11英寸、0.125英寸、0.13 英寸、0.15英寸。
可选地，任一色谱柱中分子筛的装填密度为0.5～0.7g/mL；
任一色谱柱中分子筛的装填密度独立选自0.5g/mL、0.55g/mL、 0.6g/mL、0.65g/mL、0.7g/mL。
需要说明的是，在色谱柱单元中包括多个级联的色谱柱时，本申请对 各个色谱柱的柱外径的尺寸大小关系，不作特殊限定，例如由进气端，多 个色谱柱的柱外径依次减小、或者依次增大、或大小间隔的方式均可，根 据实际需求排列即可；每一次分离的过程中，可以通过色谱柱单元进行多 次循环吸附、脱附过程，以实现更好的分离效果。
可选地，本申请的装置还可以包括分析测量单元，包括色谱仪、质谱 仪，等等，用于最终分离出的稳定同位素气体的检测分析。
本申请的稳定同位素气体分离装置，色谱柱单元在供冷单元的供冷作 用下，使含有目标同位素气体的混合气体低温吸附在吸附材料上，随后通 过控制单元进行升温解吸，通过不同气体的脱附温度不同，使得在控制色 谱柱单元升温的过程中不同的同位素气体依次脱附，随后将目标同位素气 体收集。整个装置结构简单、操作简便，适于稳定同位素气体的工业规模 化生产，是一种有效分离稳定同位素气体分离的装置；本申请的供冷单元为包括不同制冷方式的复合供冷单元，通过切换不同的制冷方式向色谱柱 单元供冷，可以很大程度上降低能耗，从而降低稳定同位素气体的分离成 本。
根据本申请的一个方面，提供一种稳定同位素气体的分离方法，下面 结合如下实施例，对本申请的稳定同位素气体的分离方法进行阐述：
其中，图1为本实施例采用的稳定同位素气体分离装置中的色谱柱单 元的结构示意图，如图1所示，该色谱柱单元201中包括三个级联的色谱 柱201a、201b和201c，且各色谱柱浸泡于装有液氮202的容纳装置203 中。其中，201a、201b和201c的尺寸分别为0.35英寸、0.25英寸和0.125 英寸，各色谱柱采用进口紫铜无缝焊接，呈双螺旋状，柱内填充有粒度均匀的球形MS5A分析筛，装填密度为0.6g/mL。其中，①是原料气的流路， ②为载气的流路，③为废气流路，I为一级循环，II为二级循环，III为产 品流路，其中，一级循环I是指原料气可以根据实际工作需求，在一级色 谱柱201a和二级色谱柱201b之间多次循环吸脱附；二级循环II是指原料 可以根据实际工作需求，在二级色谱柱201b和三级色谱柱201c之间循环 多次吸脱附。
实施例1
稳定同位素气体10B2H6的分离
(1)含有稳定同位素10B2H6原料气的配制，在配气与纯化单元内配 制气体，其中取50wt％的10B2H6和50wt％的11B2H6；
(2)将色谱柱单元加热至250℃、并通过载气供应单元向色谱柱单元 通入高纯氦气，以对色谱柱单元进行活化，随后将色谱柱单元浸泡在装有 液氮的容纳装置203中；
(3)通过配气与纯化***将含有10B2H6的原料气通入色谱柱单元， 在此过程中通过供冷单元对色谱柱单元供冷，以使色谱柱***的温度达到 -120℃；同时，通过载体供应单元将载气通入至色谱柱单元，以驱动混合 气体由色谱柱201a依次流向色谱柱201b、201c；
(4)通过控制单元控制色谱柱单元的升温速率为5℃/min，以对色 谱柱单元加热升温，使原料气中的同位素气体依次从分子筛表面脱附，其 中，在500℃，10B2H6脱附。
(5)重复上述步骤4次(每次6小时)，最后通过气相色谱仪将脱 附得到的目标同位素气体10B2H6的吸附质的丰度与时间的函数关系记录， 并将得到的结果与质谱监测数据对比，具体参数见表1；
需要说明的是，每一次进样、吸附、解吸过程后，需要对配气与载气 单元进行抽真空，对色谱柱进行重新活化；并且实施例中采用的原料气体 均为实验室制备，其稳定同位素的丰度是固定的，产品丰度的计算公式如 下：
产品丰度＝产品中稳定同位素气体的质量/原料气的质量×100％
实施例2-5稳定同位素气体13CO、15NO、13CH4、15NH3的分离
实施例2-5除原料气、吸脱附温度与实施例1不同以外，其余参数及 分离操作过程均与实施例1相同，具体参数参见表1和表2。
其中，实施例2-5中原料气的组成及对应的脱附温度如表1，吸脱附 参数参见表2。
表1
表2
由上述可知，基于本申请的稳定同位素气体分离装置的稳定同位素气 体分离方法，能适用于稳定同位素气体的分离，灵活性高、可拓展性大， 能得到丰度较高(最高达98％)的含稳定同位素10B、13C、15N中的任一 种的稳定同位素气体，在稳定同位素产品的规模化生产中具有广泛的应用 前景；此外，在分离过程中，载气可回收利用，冷却剂能在容纳装置间循 环使用，分子筛活化后也可重复使用，寿命长，是一种适用于工业规模化 生产含稳定同位素气体产品的方法。
以上，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制， 虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉 本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的 技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案 范围内。
Claims (10)
1.一种稳定同位素气体分离方法，其特征在于，包括：
a)将含有原料气的混合气体与吸附材料接触，吸附；
其中，所述原料气中含有目标同位素气体；
b)升温，得到脱附气体；
其中，所述脱附气体中含有所述目标同位素气体；
所述目标同位素气体为稳定同位素气体。
2.根据权利要求1所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，所述吸附材料为分子筛。
3.根据权利要求1所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，所述稳定同位素气体中含有稳定同位素，所述稳定同位素选自10B、13C、15N中的任一种。
4.根据权利要求3所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，所述稳定同位素为10B，所述稳定同位素气体为10B2H6；或者，
所述稳定同位素为13C，所述稳定同位素气体选自13CO、13CO2、13CH4中的任一种；或者，
所述稳定同位素为15N，所述稳定同位素气体选自15NO、15NH3中的任一种。
5.根据权利要求3所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，所述稳定同位素气体为10B2H6，吸附温度为-40～-140℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CO，吸附温度为-150～-200℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CO2，吸附温度为-30～-130℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CH4，吸附温度为-110～-200℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NO，吸附温度为-100～-200℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NH3，吸附温度为-20～-80℃。
6.根据权利要求1所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，所述升温的速率为2～10℃/min。
7.根据权利要求1所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，所述脱附条件为：脱附温度为500～600℃；
优选地，所述稳定同位素气体为10B2H6，脱附温度为500～600℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CO，脱附温度为500～580℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CO2，脱附温度为550～600℃；或者，
所述稳定同位素气体为13CH4，脱附温度为500～600℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NO，脱附温度为500～550℃；或者，
所述稳定同位素气体为15NH3，脱附温度为500～550℃。
8.根据权利要求1所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，所述原料气体中还含有非目标同位素气体；
所述非目标同位素气体中含有非目标同位素；
所述非目标同位素与所述目标同位素为同一元素的不同同位素；
所述混合气体中还含有载气；
所述载气选自惰性气体中的任一种；
所述载气的流程为0.2～1L/min；
所述原料气的进气压力为0.1～0.3Mpa。
9.根据权利要求1～8任一项所述的稳定同位素气体分离方法，其特征在于，若吸附温度小于预设温度，则采用液氮制冷机供冷；
若吸附温度大于或等于所述预设温度，则采用机械制冷机供冷；
优选地，所述预设温度为-50～-20℃。
10.一种稳定同位素气体分离装置，其特征在于，所述装置包括色谱柱单元、供冷单元、温度测量部件和控制单元；
所述温度测量部件用于测量所述色谱柱单元的温度；
所述供冷单元用于向所述色谱柱单元供冷；
所述控制单元分别与所述温度测量部件和供冷单元电连接，用于根据所述温度测量部件测得的温度控制所述色谱柱单元的温度；
其中，所述供冷单元为包括不同制冷方式的复合供冷单元，所述控制单元通过切换所述复合供冷单元到不同的制冷方式，向所述色谱柱单元供冷。
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