本课题于1958年由章元琦提出，当时正值我国原子能工业上马，对重水提出了需求。重水分离的方法，流程很多，生产成本相差悬殊。该所在1958年到1968年十年间先后进行了有关水电解氢—水交换和蒸馏提浓法，H2S-H2O双温交换法、高效多管精馏塔用于浓缩重水，浓缩重氨等项工作，为我国重水工业的建立作出了重大贡献。现分述如下：

1、水电解结合氢—水交换和蒸馏浓缩法提取重水。这项研究工作从1958年9月开始，参加工作的有大连油脂化学厂、北京大学等单位。在一年内形成了年产100公斤生产能力的装置。该所在整个流程中负责重水蒸馏浓缩，参加人员有章元琦、朱振茂、江成璋、袁权等。本方法在技术经济上的先天弱点是能耗很大。因此，该所在完成生产100公斤的工业生产装置后，迅即转向别的重水生产方法。这虽然只是重水方面初期的工作，但是通过这一工作取得了重水生产中各个环节（包括高纯重水的分析保存等方面）的全套经验。

2、硫化氢—水双温交换法（以下简称双温法）提取重水是技术经济上最有潜力，也是最有前途的一种方法。该所于1959～1961年开展了双温法的小型工艺流程试验，参加人员有章元琦、沈惠能等，随后化工部第六设计院、吉林化工公司设计研究院等单位参加协作，在小型流程试验中，发现及搞清了若干技术问题：如硫化氢在低温下与水结合生成固态的水合物堵塞管道；硫化氢的腐蚀作用和对人体的毒害；双温法流程中精密调节液气比的必要性等，这些问题的发现和提出为后来中型试验顺利开展打下了基础。

1961年以后，小型装置移到吉林化工公司设计研究院，同时由化工部第六设计院等筹建中型试验装置。然而该所还是继续承担并完成：硫化氢—水交换反应速率的测定（蒋国梁），水中氘丰度的红外光谱法快速测定（宋果男）。1963～1964年，双温法中型车间建成，试车时该所曾派出沈之烨、张兆兰等参与试车的技术领导工作。

3、多管式高效精馏塔提浓重水

多管塔的特点是高效紧凑。用于中间浓度的重水浓缩，具有设备小，能量消耗少，操作简便等优点。研究多管塔的关键是解决设备放大、效能急剧降低的问题。该所于1962年开始研究，1963年完成小型试验。1964年建成了由两座多管式高效精馏塔构成的中型试验装置，两塔分别由55根内径为49毫米、127根内径为30毫米的精馏塔并联组成，柱内充填网环填料。利用这套装置提浓1%的原料水，每年可以分离得到99.8%以上的重水成品300～400公斤。这套装置经过半年的连续正常运转，设备性能良好，操作稳定。1965年5月通过了由张劲夫副院长主持的鉴定会，参加人员有袁权、于衍卿、张洪奎、章元琦、沈惠能、黄彬堃、沈之烨等。后来在西部两家工厂采用这种设备，并有放大。

4、5013提浓重水

5013任务从1965年3月开始，小试和中试同时进行。1965年11月完成了实验室研究。1966年2月在大连亮甲店化肥厂建成一个年生产能力为100公斤重水（99.8%）的中间试验装置，并于3月一次试车成功，设备运转正常，分离效能良好，产品浓度和产量都可达到原设计指标。通过中间试验可以看出此法有以下优点：

（1）设备可以全部用碳钢制作；

（2）建厂投资低于其他方法；

（3）产品成本：中间试验每公斤约为900元，与大型厂和国外最先进的双温法相当；

（4）操作控制简单。

参加此项目的主要人员有：袁权、于衍卿、黄彬堃、沈之烨、沈惠能、宋树忠等。

1966年8月，由国家科委组织进行鉴定。鉴定会认为：“这项研究在重水生产上闯出了一条适合中国国情的道路，创造了一个重水生产新方法。”

1966年后，我们派人员在贵州参加建设生产能力3.5吨/年的车间，随后几年中又先后扩建4-5家。

上述3、4两项创新成果，1978年获“全国科学大会奖”，也是1985年获得“国家级技术进步特等奖”的“原子弹和氢弹的突破和武器化”成果的覆盖项目，袁权作为代表出席了颁奖大会。