Реакторы для ионного обмена

Первоначальная схема процесса изображена на рис. 95 [366, 367]. Процесс включает четыре стадии 1) ионный обмен 2) разделение катализатора и смолы 3) выделение катализатора из суспензии 4) регенерация смолы. Катализатор, загрязненный металлами, поступает самотеком в один из четырех реакторов, где он смешивается с ионообменной смолой, с которой реагируют ионы металлов. При этом температура, концентрация, pH раствора и длительность реакции тщательно поддерживаются на оптимальном уровне, необходимом для удаления металлов. Каждый реактор представляет собой котел емкостью 15 с рубашкой и механической мешалкой. Смолу подают в виде суспензии в химически очищенной воде. Когда реактор уже полностью загружен, катализатор и смолу тщательно перемешивают. Реакторы работают в следую- [c.232]

Получение. Ро в граммовых кол-вах получают облучением металлич. Bi нейтронами в ядерных реакторах, а микроколичества П.-из отходов переработки урановых руд. Ро образуется при облучении Bi протонами в циклотроне. Выделяют П. экстракцией, ионным обменом, электроосаждением и возгонкой. Металлический П. получают разложением в вакууме PoS или РоО при 500 С. [c.54]

Хорошо известно, что активность свежеприготовленного катализатора крекинга сильно отличается от бывшего в употреблении. В реальных условиях промышленная установка не может работать только на свежем катализаторе. Поэтому стабилизацию катализатора перед введением в реактор, так же как и снижение его активности при эксплуатации, следует рассматривать как стадии обработки катализатора в том же смысле, что и ионный обмен и другие вышеописанные приемы. Перед изложением вопросов, связанных с термической и гидротермической стабилизацией катализаторов, целесообразно рассмотреть условия, при которых они работают. [c.38]

Ионный обмен применяется для выделения небольших количеств электролита из больших объемов раствора либо с целью концентрировать растворенные элементы, либо с целью очистить растворы. Примером может служить выделение плутония из разбавленных растворов, получаемых в процессе экстракционной очистки (см. раздел 10.7). Чаще всего метод ионного обмена используется для извлечения ионных примесей из воды, например с целью ее смягчения или деминерализации. Но этот случай по своему техническому оформлению выходит за рамки радиохимии (в разделе 15.2 рассматривается применение ионного обмена для очистки воды в атомных реакторах). [c.43]

Фирма Сан Ойл разработала катализатор — содалит натрия, подвергнутый частичному ионному обмену с Ре(П) [25]. В отличие от гомогенного процесса значительная селективность превращения метана в метанол здесь бьша получена при не очень высоких отношениях СН4 О2. При 430 °С, 5,3 МПа и СН4 О2 = 3 1 селективность возросла от 44 % для гомогенного реактора до 77 % в присутствии Ре-Ка-содалита, конверсия метана возросла при этом от 4,8 до 6,5 %. Следует отметить, что во многих лабораториях безуспешно пытались воспроизвести эти результаты. [c.602]

Реакторы для ионного обмена. Ионный обмен является обратимой химической реакцией, которая происходит между замещенными ионами различных нерастворимых твердых веществ и ионами раствора. Ионообмен в промышленных условиях осуществляется тремя способами [c.659]

Так как многие из образовавшихся изотопов имеют малые периоды полураспада, то топливо в реакторе накапливается в течение —100 дней и за это время оно остывает (теряет радиоактивность). По истечении этого времени только 9 или 10 элементов, получившихся в процессе деления, представляют интерес с точки зрения технического использования. Главные процессы разделения, которые используются, включают осаждение, ионный обмен, экстракцию растворителем и испарение. Также используются колонки для экстракции растворителем, поскольку U02(N03)2 может экстрагироваться органическим растворителем. Для удаления небольшого количества необходимого вещества путем осаждения из большого объема удобно использовать носитель . Носителем является вещество, добавленное в большом количестве к раствору микроэлемента и образующее осадок, с которым и уносится микроэлемент. [c.738]

Из перечисленных выше методов лишь дистилляция, электродиализ и обратный осмос разработаны до степени, которая позволяет рассматривать их как промышленные. Дистилляция дает возможность обрабатывать воду любой солености, включая морскую, в то время как электродиализ и обратный осмос можно применять лишь для воды сравнительно низкой солености. Ионный обмен в настоящее время применяется главным образом в завершающей стадии получения высокочистой воды, используемой в ядерных реакторах и в других агрегатах. Использование ионного обмена для умягчения пресной воды продолжается, однако применение этого процесса для широкого диапазона операций обессоливания ограничено высокой стоимостью регенераторов. Разделение вымораживанием применяли в течение недолгого времени на Ближнем Востоке до сооружения больших установок дистилляции. Экстракция растворителями и метод гидратного разделения до настоящего времени находятся на стадии лабораторных разработок. Развитие метода осаждения тормозится из-за отсутствия дешевых реагентов для осаждения хлорида натрия, составляющего основную часть солевых компонентов морской воды. [c.531]

Кроме того, как было указано, не все радиоактивные загрязнения находятся в воде в ионном состоянии. Имеют место и другие формы истинные коллоиды, радиоколлоиды, тонкие взвеси и пр. Они не вступают в обменные реакции с ионитами, но сорбируются на них и мешают нормальному протеканию процессов ионного обмена и регенерации смол. Поэтому при выборе оптимальной технологической схемы очистки сбросных вод радиохимических лабораторий и экспериментальных ядерных реакторов ограничиться применением ионного обмена можно только в единичных случаях. Все сказанное выше делает необходимым продолжить разработку новых, более экономичных и простых методов очистки сбросных вод. [c.90]

Интенсивное перемешивание массы в реакторе ускоряет разложение, так как способствует диффузионному обмену ионов между поверхностью зерен фосфата и жидкой фазой реакционной смеси. Лопастные мешалки в реакторах вращаются с окружной скоростью 4—6 м сек. [c.291]

Необходимо интенсивное перемешивание массы в реакторе, ускоряющее разложение, так как оно способствует диффузионному обмену ионов между поверхностью зерен фосфата и жидкой фазой реакционной смеси. Лопастные мешалки в реакторах вращаются с окружной скоростью 4—б м/с. Для создания турбулентного движения жидкости при перемешивании практически установлено отношение жидкой и твердой фаз в пульпе Ж Т=2,5—3,5. Оно поддерживается циркуляцией оборотной фосфорной кислоты и промывного раствора. [c.218]

Предположение, что механизм сорбции включает обмен иона фосфора на ион гидроксила на поверхности гидроокиси, проверено на опытной установке [48]. В качеству сорбента использовали загрузку, состоящую из АЬОз, полученную путем нагревания гидроокиси алюминия для удаления связанной воды. В производственной установке, состоящей из пяти реакторов, сточная вода последовательно поступала от первого к пятому реактору. Крупность окиси алюминия составляла 0,03—0,15 мм. За три месяца непрерывной работы установки при содержании фосфатов на входе около 20 мг/л средняя концентрация на выходе составила 0,6 мг/л. При этом расход окиси алюминия составил [c.39]

Сильнокислотные катиониты позволяют проводить ионный обмен в щелочной, кислой и нейтральной средах, а слабокислотные и смешанного типа — только в щелочных и нейтральных растворах. Это утверждение справедливо для процессов чистого ионообмена, когда же имеют место процессы комплексообразования, то это правило может нарушаться. Так, слабокислотный катионит СГ-1 извлекает ионы урана из слабокислых растворов. К сильнокислотным катионитам относится выпускаемый в Советском Союзе катионит КУ-2, представляющий собой продукт сульфирования сополимеров стирола и дивинил-бензола. Катионит КУ-2 кроме высокой емкости обладает повышенной стойкостью в кислой и щелочной средах даже при температуре около 100° С, поэтому его следует применять на байпасных установках очистки вод I контура ядерных реакторов. Этот катионит выпускается и ядерного класса — КУ-2-8 чс. Кроме того, выпускаются катиониты марок СВС-1, СВС-3, СДВ, СДФ и др. За рубежом выпускаются сильнокислотные катиониты С-50-А, аллассион S (Франция), леватиты PN, KSN (ФРГ), IR-400, амберлит-200, дауэкс-50 (США). [c.141]

Получение. Изотопы К. образуются при длит, облучении Ри, Am и (или) m нейтронами в ядерных реакторах. Смесь изотопов f с мае. ч. 249-254 обычно содержит ок. 60-90% СГ Этим путем в США получают неск. г f в год. К., выделенный после термоядерного взрыва, значительно богаче изотопами f и f f высокой изотопной чистоты выделяют из старых препаратов Вк. Легкие (нейтроио-дефицитные) изотопы К. обычно получают при облучении m а-частицами или в ядерных р-циях с тяжелыми иоиами, напр, бомбардировкой Th ионами О или U. Выделяют изотопы К. экстракцией, ионным обменом и экстракци-онно-хроматографически. Металлич. К. получают восстановлением его оксидов или фторидов лантаном или литием. [c.286]

Получение. Т. выделяют из смеси продуктов деления и-отходов атомной том-сти, используя ионный обмен, осаждени экстракцию. С наиб, выходом" образуются Тс (6,06%), Тс (5,6%), Тс (4,3%). В реакторе мощностью [c.561]

Нет нужды подробно описывать все стадии химического разделения плутония и урана. Обычно разделение их начинают с растворения урановых брусков в азотной кислоте, после чего содержащиеся в растворе уран, нептуний, плутоний и осколочные элементы разлучают , применяя для этого уже традиционные радиохимические методы — осаждение, экстракцию, ионный обмен и другие. Конечные плутонийсодержащие продукты этой многостадийной технологии — его двуокись РиОг или фториды — РиРз или РиР4. Их восстанавливают до металла парами бария, кальция или лития. Однако полученный в этих процессах плутоний не годится на роль конструкционного материала — тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов из него не сделать, заряда атомной бомбы не отлить. Почему Температура плавления плутония — всего 640° С — вполне достижима. [c.400]

Как при облучении в реакторе, так и при взрыве бомбы получается смесь трансурановых элементов, из которой нужно выделить отдельные элементы. В этом случае помогает хроматографический метод разделения сложных смесей химически сходных элементов. Как уже говорилось, трансурановые элементы, включая лоуренсий (2=103), образуют семейство актиноидов (89 2 103), подобное семейству лантаноидов. Если в атомах редкоземельной группы последовательно добавляются 4/-электроны, то в атомах актиноидов происходит аналогичная застройка внутреннего 5/-уровня. Поэтому химические свойства соседних элементов почти совершенно одинаковы, отсюда кнмическое разделение затруднено, и только современная ионно-обменная методика позволяет достаточно быстро выделять и анализировать далекие по 2 актнноидныезлементы. [c.221]

Химический обмен — метод И. р., основанный на неравномерном распределении изотопа в системе двух веществ при равновесии изотопного обмена. Коэфф. разделения определяется соответствующими константами равновесия. Так же, как ректификация, метод химич. обмена применим к легким изотопам, однако мол. вес соединений не имеет значения для величииы а. Процесс чаще всего проводят в колоннах. Поскольку обмен происходит между различными химич. соединениями, то прямой поток в колонне представлен одним веществом, а возвратный — другим поэтому на конце колонны необходим реактор для обращения потоков, т. е. для химич. превращения одного вещества в другое. В лабораторной практике метод широко применяется для разделения многих легких изотопов. Используется иногда каталитич, изотопный обмен и изотопный ионный обмен. В пром-сти химич. обмен применяется при концентрировании дейтерия ири этом для ликвидации дорогостоящей стадии обращения потоков использован т. н. двухтемпературный вариант изотопного обмена между водой и сероводородом, в к-ром стадия химич. превращения воды в сероводород заменена изотопным обменом между этими же веществами, но при более высокой темп-ре. В произ-ве тяжелой воды применяют также химич. обмен между водой и водородом в сочетании с электролизом, к-рый представляет собой в этом случае стадию обращения потоков (см. Дейтерий). [c.100]

Интенсивность перемешивания первично образовавшейся суспент айн влияет на кинетику осаждения. При увеличении скорости перемешивания уменьшается толщина адгезионного слоя жидкости у поверхности твердого тела, что ускоряет ионный обмен между жидкой и твердой фазами, а также увеличивает скорость дегидратации, сокращая тем самым период индукции. Продолжительность перемешивания осадительных реагентов с рассолом должна обеспечить равномерное распределение их в объеме очищаемого рассола. К началу образования хлопьев перемешивание должно быть закончено, иначе нарушается процесс образования хлопьев и консолидированное осаждение. Как показывает опыт рассолоочистки на содовых заводах, перемешивание, достигаемое за счет кинетической энергии поступающей в реактор смеси сырого рассола и реактивов, является вполне достаточным. [c.52]

Принципиально удаление радиоактивных продуктов ионным обменом не отличается от ионного обмена для обычных химических элемент01В. Однако в отходах, особенно полученных в результате многих лабораторных операций, радиоактивные элементы находятся в ничтожных количествах по сравнению с неактивными ионами. Помимо обработки отходов, ионный обмен может быть использован для защиты населения от радиоактивности, попадающей в питьевую воду. В реакторной технологии он также применим для очистки охлаждающей реактор воды. [c.472]

В получаемом такнм образом плутонии содержатся такие изотопы, как плутоний-240, 241 и 242, образую-пшеся при последовательном захвате нейтронов в пропорциях, определяемых потоком нейтронов и продолжительностью облучения урана и плутония нейтронами в реакторе. Был разработан целый ряд промышленных методов выделения и очистки плутония. В общем, эти методы могут быть разбиты на такие категории осаждение, экстракция и ионный обмен. [c.107]

Использование серебра на цеолите при осаледении хлорид-ионов и удалении ионов натрия основано на ионном обмене и предполагает возможность применения для этой цели и некоторых других веществ. Этот процесс разработан с целью получения воды высокой чистоты для некоторых промышленных процессов, например, для удаления накипи из ядерных реакторов. Обменивающимися ионами здесь являются ионы водорода (для замещения катионов) и ионы гидроксила (для замещения анионов). После окончания процесса ионообменная смола регенерируется с получением кислоты и основания. Использование таких дорогих регенераторов оправдано, так как потребность в ионообменниках и их эффективность для очистки велики. [c.544]

Нередко частичная или даже полная инактивация ионитов как катализаторов происходит без отщепления активных групп. Простейшей формой такой инактивации является обмен противоионов Н+-катио-нита или ОН -анионита на другие ионы, не катализирующие данную реакцию. Например, при гидратации изобутилена происходит замещение ионов Н+ в сульфогруппах катионитов на продукты коррозии конструкционного материала реактора. Не менее типичной можно считать инактивацию анионитов никотиновой кйслотой, образующейся при каталитическом гидролизе ее нитрила 26, или другими различными [c.17]

N (I), р)С1 . Этот процесс используют для получения (см. Углерод) в ядерных реакторах. N1 применяется в химич. и биохимич. исследованиях в качестве изотопного индикатора. В пром-сти концентрирование N1 ведут обменной реакцией в жидкой фазе N N3 (газ) Ч- Nl H4NOз(p-p) = N искусственных радиоактивных изотопов А. наибольший период полураспада имеет N1 = 10,08 мин), остальные — весьма короткоживущие. Электронная конфигурация атома А. 1в 2х 2р . Атомный радиус 0,71 А, ионные радиусы 0,15 А N 1,48 "А. Энергии ионизации (в эв) К —> N+ -> —> соответственно равны 14,54 29,60 47,43 77,45 97,86. В соединениях А. формально может проявлять переменную валентность от —3 до -Н5. Однако в основном состоянии атом А. имеет [c.34]