Высокое обогащение
Cтраница 4
Для большегрузных сталеплавильных печей температура подогрева воздуха 850 - 1000 С явно недостаточна, а ее повышение до 1100 - 1200 приведет к снижению стойкости рекуператоров. Поэтому вопрос о практической возможности и целесообразности работы крупных сталеплавильных печей при высоких обогащениях дутья и при подогреве воздуха в рекуператорах может быть решен после получения промышленного опыта. [46]
 |
Схема идеального каскада. [47] |
На практике особое место в силу его простоты занимает каскад постоянной ширины, в котором все ступени имеют одинаковое число центрифуг. Производительность такого каскада может уступать идеальному на десять - тридцать процентов, а при требовании высоких обогащений на разделительной ступени быть ниже идеального каскада в несколько раз. Например, в случае обогащения урана концентрация целевого изотопа в потоке питания - 0 7 %, и если почти весь целевой изотоп - 235U достигает последней ступени обогащения с концентрацией 90 %, то поток питания последней ступени каскада по отношению к потоку питания каскада сырьем будет меньше раз в пятьдесят. Ясно, что прямоугольный каскад будет в этом случае сильно недогружен на последних ступенях и перегружен вблизи точки питания. Но так будет лишь в случае извлечения высокообогащенного урана, а если конечным продуктом является изотоп U235 с концентрацией 2 - 4 %, то каскад постоянной ширины уже не будет настолько неидеален. [48]
Описанные эксперименты позволяют подобрать сорбент, обеспечивающий достаточную степень концентрирования ( обычно 100 - 1000), а также температуры адсорбции и десорбции. Из изложенного видно, что сорбент должен сильно поглощать примесь при температуре адсорбции ( Ти) и слабо при температуре десорбции ( Тк), именно сочетание этих свойств является определяющим для достижения высокого обогащения. [49]
Описанные эксперименты позволяют подобрать сорбент, обеспечивающий достаточную степень концентрирования ( обычно 100 - 1000), а также температуры адсорбции и десорбции. Из изложенного видно, что сорбент должен сильно поглощать примесь при температуре адсорбции ( Ти) и слабо при температуре десорбции ( Тк), именно сочетание этих свойств является определяющим для достижения высокого обогащения. [50]
После опубликования в 1972 г. проектов заводов разделительной мощностью 8 75 и 17 5 млн. кг ЕРР / год [3.209], рассмотренных в разд. При этом главное отличие от предыдущих проектов, а также от проектов модернизации по программам CIP и CUP заключается в новой компоновке оборудования внутри блоков; каждый электродвигатель приводит в действие два осевых компрессора ( как на присоединенном заводе), а ступени группируются по четыре в блоках из 16 ступеней по схеме блок из групп ( аналогичной схеме, уже применяемой в секции высокого обогащения на заводе в Портсмуте, см. рис. 3.40); в таком блоке упрощаются системы электропитания и охлаждения и облегчаются работы по уходу за электродвигателем. [51]
 |
Принципиальная технологическая схема установки выделения п-кси-лола с помощью клатратных соединений. [52] |
Исходным сырьем служил ксилол, полученный при каталитическом риформинге, примерно следующего состава ( в вес. Результаты показывают, что достигается достаточно высокое обогащение углеводе -, родной части кристаллов извлекаемым ароматическим углеводородом. [53]
 |
Принципиальная технологическая схема установки выделения п-кси-лола с помощью клатратных соединений. [54] |
Исходным сырьем служил ксилол, полученный при каталитическом риформинге, примерно следующего состава ( в вес. Результаты показывают, что достигается достаточно высокое обогащение углеводородной части кристаллов извлекаемым ароматическим углеводородом. [55]
При этом применяется газокислородное дутье, используются фурмы различной конструкции для подачи природного газа. Для боковой продувки сульфидного расплава применяются кислородные фурмы с газовой защитой. Отмечено, что при работе фурм на высоком обогащении кислородом для увеличения стойкости и безопасности работы требуется охлаждение фурмы и приближение места смешения газа с окислителем к выходному сечению. Погружные топливные горелки используются и в стекловаренном производстве. В этом случае может быть использован накопленный опыт сталеплавильного производства. [56]
И хотя условия такого производства теперь хорошо известны, из всех технологий имеющих время установления равновесия, достаточно короткое для того, чтобы из природного урана получить не дольше, чем за год, обогащенный до необходимых для военных целей концентраций уран, газовая диффузия продолжает быть одной из таких технологий разделения, которые обеспечивают наименьшую опасность распространения ядерного оружия. Поскольку элементарный коэффициент обогащения очень мал, для создания каскада высокого обогащения требуется несколько тысяч ступеней, и такой каскад будет стоить очень дорого даже при низкой годовой производительности. При проектировании и строительстве газодиффузиониого завода для производства урана, обогащенного более чем до 90 %, требуются длительные и напряженные исследовательские и опытно-конструкторские разработки. Для эксплуатации и содержания такого-завода требуется также опыт, приобретаемый только в результате длительного обучения. При этом технологические проблемы даже обостряются, когда производительность завода понижается. Головные ступени должны быть таких небольших размеров, что они не могут быть получены перестройкой схемы завода, спроектированного для производства слабообогащенного урана, поскольку этот завод состоит из ступеней крупного размера. [57]
Следует отметить, что отопление мартеновских печей одним коксовым газом без применения карбюрации жидким топливом целесообразно не во все периоды плавки, а только в периоды завалки, прогрева и в первую половину периода плавления. В остальные периоды, вследствие малой светимости факела и относительно низких тепловых нагрузок, в результате чего выходные скорости газа тоже малы, теплоотдача от факела к ванне становится недостаточной, шлак начинает пениться, толщина его слоя увеличивается и кипение ванны прекращается. Такое явление наблюдалось на всех опытных плавках на заводе Запорожсталь и, судя по литературным данным, типично не только для высоких обогащений дутья кислородом, но и для случаев сжигания коксового или природного газа в горячем дутье, как с применением кислорода, так и без него. [58]
Для того чтобы деление ядер происходило по схеме цепной реакции, необходимо, чтобы потери нейтронов были малы. Критическая масса зависит от концентрации делящегося изотопа, геометрии реактора и концентрации примесных изотопов, поглощающих нейтроны. Для урана высокого обогащения по изотопу 235U - так называемого оружейного урана - минимально возможная величина критической массы имеет порядок единиц килограммов, что позволяет создавать на его основе транспортабельные ядерные заряды. Чем ниже степень обогащения, тем больше критическая масса, необходимая для цепной реакции. [59]
В США разрабатывается также плазменный метод разделения, основанный на использовании ионного циклотронного резонанса. В однородном магнитном поле частота обращения иона по круговой орбите ( ионная циклотронная частота) зависит от массы иона и напряженности магнитного поля, причем радиус орбиты зависит от энергии иона. Если направить в плазму электромагнитное излучение, частота которого совпадает с ионной циклотронной частотой иона 235U, то оно будет поглощаться только этими ионами; тогда энергия ионов 235U будет возрастать, радиус их орбиты увеличится, так что в результате произойдет пространственное разделение орбит ионов 235U и 238U, и каждый из этих изотопов может быть собран на соответственно расположенных коллекторах. Этот метод может обеспечить высокое обогащение на одной разделительной ступени. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5