Cтраница 3
Экстракторы со ступенчатым контактом фаз состоят из секций или соединенных в каскад ( батарею) ступеней, в каждой из которых происходит смешение и расслаивание фаз. По аппарату или каскаду ступеней в целом потоки фаз обычно движутся противоточно, но в секциях или ступенях возможен также их прямоток или чаще - идеальное перемешивание. Иногда экстракторы или система экстракторов работают по порционной ( перекрестной) схеме. [31]
![]() |
Электролитический каскад с каскадом КИО. [32] |
Концентрирование дейтерия до высокой конечной концентрации в одном каскаде нецелесообразно из-за огромного содержания дейтерия в жидкости, заполняющей аппаратуру схемы, и очень большого расхода пара. Использование схемы концентрирования с каскадами ступеней изотопного обмена связано с высоким расходом пара, особенно на начальных ступенях, где концентрированию подвергаются большие жидкостные потоки. На последних стадиях концентрирования, где потоки невелики, применение каскадных схем со ступенями изотопного обмена очень удобно. Расход пара в этом случае невелик. [33]
![]() |
Однократная экстракция. а - схема процесса, б - расчетная. [34] |
Ее еще не совсем строго называют перекрестной экстракцией или многоступенчатой экстракцией при перекрестном токе. Схема включает ряд последовательно-параллельных операций смешения и сепарации фаз. Процесс проводится в каскаде ступеней, через которые последовательно перемещается, например, исходный раствор. Общее количество ( или поток) свежего экстрагента Э в этом случае параллельно распределяется между ступенями - в каждую ступень подается определенная порция свежего экстрагента. Соответственно из каждой ступени выводятся свои экстракт и рафинат. При этом для всех ступеней, начиная со второй, исходным раствором является рафинат с предыдущей ступени. [35]
![]() |
Зависимость удельного. [36] |
КИО испаряется конденсат / г - 2 ступени электролиза. После обогащения дейтерием конденсат подается на питание п - 1 ступени электролиза. Водород, обедненный дейтерием после п-й ступени КИО, последовательно смешивается с водородом предыдущих ступеней электролитического каскада и проходит весь каскад ступеней КИО. Для более полного извлечения дейтерия из водорода на питание одной или двух последних ступеней КИО ( по току газа) подается острый пар. Схема, аналогичная приведенной на рис. VI-9, была использована для стадии начального концентрирования на заводе в Рьюкане. [37]
Для снижения расхода пара в каскаде ступеней КИО вместо конденсации пара из паро-газовой смеси, выходящей из каждой ступени, и последующего испарения полученного конденсата применяют процесс фазового изотопного обмена ( ФИО) между жидкой водой и ее парами, содержащимися в паро-газовой смеси. При контакте паро-газовой смеси, выходящей из ступени изотопного обмена, с жидкой водой, в которой содержание дейтерия ниже, чем в парах, происходит обмен дейтерия между жидкой водой и ее парами. Если применить процесс фазового обмена между жидкой водой и ее паром, каскад ступеней КИО, изображенный на рис. VI-11, может быть заменен каскадом ступеней фазового и каталитического изотопного обмена ( ФКИО), показанным на рис. VI-13. При этом пар расходуется только на однократное испарение жидкостного потока и затем на подогрев паро-газового потока между ступенями фазового и каталитического изотопного обмена. [38]
Для снижения расхода пара в каскаде ступеней КИО вместо конденсации пара из паро-газовой смеси, выходящей из каждой ступени, и последующего испарения полученного конденсата применяют процесс фазового изотопного обмена ( ФИО) между жидкой водой и ее парами, содержащимися в паро-газовой смеси. При контакте паро-газовой смеси, выходящей из ступени изотопного обмена, с жидкой водой, в которой содержание дейтерия ниже, чем в парах, происходит обмен дейтерия между жидкой водой и ее парами. Если применить процесс фазового обмена между жидкой водой и ее паром, каскад ступеней КИО, изображенный на рис. VI-11, может быть заменен каскадом ступеней фазового и каталитического изотопного обмена ( ФКИО), показанным на рис. VI-13. При этом пар расходуется только на однократное испарение жидкостного потока и затем на подогрев паро-газового потока между ступенями фазового и каталитического изотопного обмена. [39]
В установку мембранного разделения газовых смесей кроме модулей входят компрессоры и системы предварительной подготовки исходной смеси. Группу модулей, включенных параллельно и связанных единым каркасом, можно рассматривать как мембранный разделительный аппарат. Более полное разделение смеси, предусматривающее извлечение нескольких компонентов или высокую степень чистоты целевого продукта, осуществляют в несколько стадий. Группа модулей, обеспечивающих частичное разделение смеси на одной стадии процесса, образует ступень разделения. Вся газоразделительная установка представляет собой каскад ступеней с достаточно разнообразными схемами циркуляции потоков. Методы расчета таких систем в принципе идентичны разработанным для других многостадийных массообменных процессов. Следует отметить, что оптимизация многостадийного процесса в целом и процесса разделения в отдельной ступени и модуле взаимосвязаны. [40]