Процесс - изотопный обмен
Cтраница 4
 |
Концентрирование тяжелой воды в каскаде ступеней КИО.| Схема концентрирования из трех каскадов ступеней КИО. [46] |
Для снижения расхода пара в каскаде ступеней КИО вместо конденсации пара из парогазовой смеси, выходящей из каждой ступени, и последующего испарения полученного конденсата применяют процесс фазового изотопного обмена ( ФИО) между водой и ее парами, содержащимися в парогазовой смеси. При контакте парогазовой смеси, выходящей из ступени изотопного обмена, с водой, в которой содержание дейтерия ниже, чем в парах воды, происходит обмен дейтерия между жидкой водой и ее парами. При достаточном времени контакта распределение дейтерия приближается к равновесному в процессе испарения. При этом пар расходуется только на однократное испарение жидкостного потока и на подогрев газопарового потока между ступенями фазового и каталитического изотопного обмена. [47]
Процедура уравновешивания состоит из: 1) подготовки обменника, состоящей в его прогреве и обезгаживагши; 2) загрузки обменника металлом; 3) заполнения газом; 4) собственно уравновешивания, которое состоит в прогревании пробы в течение определенного времени, достаточного, чтобы процесс изотопного обмена практически закончился. [48]
Наличие или отсутствие реакций изотопного обмена важно знать, так как при изучении любого химического или биохимического процесса методом меченых атомов можно прийти к неправильным выводам о переходе радиоактивного изотопа из одного химического соединения в другое за счет химической реакции, в то время как на самом деле идет процесс изотопного обмена. [49]
Каталитический изотопный обмен так же, как и электролиз, проводят в несколько ступеней, что существенно снижает затраты электроэнергии по сравнению с методом рекуперации. Процесс изотопного обмена является парофазным и протекает между парами воды и водородом, при этом возрастают расходы пара. [50]
На этом же рисунке показан метод определения периода полуобмена. Если процесс изотопного обмена протекает двумя параллельными путями, то на графике зависимости In ( 1 - F) от t будет наблюдаться излом. [51]
При изотопном обмене между жидкой водой и водородом возможно создание противоточного агрегата, однако возникают трудности с подбором катализатора и других условий, ускоряющих процесс обмена. В процессе парофазного изотопного обмена противоточная система на одной ступени неосуществима, так как оба реагирующих компонента являются газами. Соединив ряд ступеней КИО между парами воды и водородом, как показано на рис. VI-11, можно создать противоточный каскад. В таком каскаде принципиально достижима какая-угодно высокая степень концентрирования дейтерия, если имеется достаточно большое количество последовательных ступеней изотопного обмена. Процесс электролиза здесь играет чисто вспомогательную роль и практически служит только для превращения фаз. Процесс концентрирования происходит в основном за счет изотопного обмена между паром и водородом. [52]
Наиболее сильно на константу равновесия процесса изотопного обмена, а следовательно, и на коэффициент разделения в химобменной системе влияет температура. Хотя тепловые эффекты процессов изотопного обмена незначительны ( они могут быть в сотни и тысячи раз меньше тепловых эффектов обычных химических процессов и фазовых переходов), однако из-за малых значений коэффициентов обогащения даже сравнительно слабая температурная зависимость будет оказывать существенное влияние на эффективность процесса разделения. [53]
Для некоторых из них период полуобмена составляет часы, дни и даже месяцы. Например, период полуобмена для процесса изотопного обмена Fe ( CN) i - - Fe3 - 6 суток, Со ( МНз) е - Со3 - 90 мин. [54]
Страницы: 1 2 3 4