Производство тяжелой воды

В настоящее время для промышленного производства тяжелой воды применяют крупномасштабные установки [471. Значительные трудности аппаратурного характера возникают при разделении газовых изотопных смесей. Поэтому лабораторное получение изотопов при температуре кипения жидкого азота и жидкого воздуха пока еще слишком дорого. Однако если ректификационную установку присоединить к промышленной установке для получения кислорода из жидкого воздуха, то концентрирование изотопов Аг, 0 и N может оказаться очень экономичным [48, 491. По-видимому, очень выгодна низкотемпературная ректификация N0 при одновременном получении и 0 [50], а также ректификация СО при концентрировании [511. [c.222]

Изотопный обмен в производстве тяжелой воды [c.470]

Изотопный обмен Никелевый в производстве тяжелой воды [c.239]

Преимущество электрохимического способа получения водорода перед другими способами заключается в том, что получаемый газ не содержит каталитических ядов. Кроме того, он может сочетаться с производством тяжелой воды. Малые количества водорода также целесообразнее получать электролитически. Однако электролитическое производство водорода требует большого расхода электроэнергии, поэтому в крупных масштабах целесообразнее получать водород химическими способами. [c.109]

Тяжелая вода как химическое соединение представляет интерес не только в научном отношении. За последние 20 лет она приобрела большое значение в ядерной технике как замедлитель нейтронов в ядерных реакторах и сырье для получения дейтерия, используемого в ядерных и термоядерных реакциях. В настоящее время производство тяжелой воды составляет тысячи тонн в год. Возможны другие разновидности тяжелой воды, в состав которой входят смешанные изотопы водорода НОО, НТО и ОТО, где Т — тритий — изотоп водорода с массовым числом 3. Т О получают и используют для тех же целей, что и О О. Вследствие того, что тритий радиоактивен, тритиевая вода обладает высокой радиоактивностью. [c.629]

ПРОИЗВОДСТВО ТЯЖЕЛОЙ воды [17-211 [c.351]

В условиях промышленного производства тяжелой воды применяют непрерывные методы, в которых энергозатраты существенно ниже, чем в периодическом процессе. Все методы организации непрерывного процесса получения тяжелой воды основаны на использовании ступенчатого каскада электролизеров. Первая ступень каскада включает фильтр-прессные электролизеры, в которых в качестве электролита используют 26%-й раствор гидроксида калия. В процессе электролиза из электролизеров выделяются кислород и водород, а также испаряется вода, обогащенная ОгО. Эту воду конденсируют и направляют в электролизеры второй ступени каскада. Вторая ступень каскада включает меньшее число электролизеров, чем первая, так как для их питания используется только вода, унесенная с электролитическими газами из первой ступени каскада. Водород, полученный в электролизерах первой и второй ступеней каскада, передают потребителю. [c.38]

Третья ступень каскада включает еще меньшее число электролизеров, чем вторая. Для питания электролизеров этой ступени используют конденсат второй ступени. Газообразный водород, образующийся на третьей ступени, содержит значительные количества дейтерия. Поэтому для снижения удельных затрат электроэнергии на производство тяжелой воды водород [c.38]

Электрохимический метод производства тяжелой воды [c.135]

Розен А.М. Производство тяжелой воды методом ректификации аммиака с тепловым насосом. Опыт пуска промышленной установки// Химическая промышленность. - 1995. - № 4. - с. 15-24. [c.117]

Розен А.М. Производство тяжелой воды методом ректификации аммиака с тепловым насосом с позиций теоретических основ химической технологии // [c.117]

Большей частью снижение давления приводит также к росту коэффициента разделения, что весьма важно нри разделении изотопов и очистке веществ от примесей в системах с малой величиной а. На этом свойстве основан, например, ряд технологических схем производства тяжелой воды [89, с. 84]. [c.110]

ПРОИЗВОДСТВО ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫ [c.364]

В. В. Кафаров и В. П. Мешалкин [109] приводят примеры возможных отказов как отдельных элементов, так и химикотехнологической системы в целом из-за коррозии элементов под действием нейтральных водных сред. Так, в технологической системе производства тяжелой воды возникают отказы в работе парового кипятильника из-за коррозионных повреждений в греющих трубках. Кипятильник предназначен для обогревания паром технологических трубопроводов в зимний период. Из-за отказа кипятильника нарушается режим обогревания технологических трубопроводов, а в зимнее время возможен даже выход трубопроводов из строя. Отказы элементов химико-технологических систем могут происходить в результате постепенного изменения их параметров вследствие коррозионного и эрозионного износа узлов оборудования, образования отложений на стенках конденсаторных трубок и др. [c.190]

Основные научные работы относятся к химии изотопов, гео- и космохимии. Используя метод спектроскопии, открыл (1932) дейтерий. В годы второй мировой войны занимался разработкой методов разделения урана-235 и урана-238, развитием производства тяжелой воды. Основываясь на данных о содержании различных изотопов кислорода в морских раковинах, показал, как изменялась температура древних океанов в различные геологические периоды. В его лаборатории был проведен (1950) классический опыт, в котором при пропускании электрического разряда через смесь аммиака с метаном, парами воды и водородом образовывались аминокислоты, что доказывало возможность их синтеза в атмосфере. Предложил теорию возникновения планет, которые рассматривались как аккумулятивные образования из более мелких фрагментов. [c.600]

Установка по производству тяжелой воды [c.155]

В качестве второго примера рассматривается следующая задача. Годовая стоимость У единицы продукта объекта по производству тяжелой воды задается следующими уравнениями в функции трех параметров расхода R, теоретического числа ступеней N и температуры Т. [c.155]

В заключительном разделе кратко изложены сведения о производстве тяжелой воды с использованием процесса электролиза, при этом рассмотрены чисто электрохимические схемы, а также принципиальные схемы ее производства с использованием химического и фазового обмена изотопов водорода. [c.2]

В 30-х годах XX в. в связи с открытием дейтерия и тяжелой воды электролиз воды нашел еще одно важное применение, так как тяжелая вода может получаться в качестве побочного продукта на крупных электролизных установках. Получение тяжелой воды чисто электрохимическим методом или комбинированием электролиза воды с изотопным обменом дейтерия между водородом и парами воды на катализаторе применялось и продолжает применяться в ряде стран. Опубликованы данные о работе в США, Норвегии, Индии крупных установок для получения тяжелой воды с использованием электрохимического метода, хотя к настоящему времени разработаны и другие методы производства тяжелой воды, более экономичные в определенных условиях. [c.12]

Испарение и унос влаги с газами из электролизера приобретают важное значение при использовании процесса электролиза для производства тяжелой воды. Предложено использовать естественные процессы испарения и уноса воды с газами из электролитических ячеек для отбора из ячеек конденсата, обогащенного тяжелым изотопом водорода, с целью создания непрерывной каскадной схемы разделения изотопов водорода без дополнительных затрат энергии на испарение воды из электролита. Более подробно этот вопрос будет освещен в VI главе. [c.81]

Расход питательной воды приведен в двух вариантах 1) при отборе всего конденсата, например на производство тяжелой воды 2) при возвращении всего конденсата в электролизер. Небольшие механические потери щелочи и жидкости в расчете не учитываются. [c.147]

Электролизерами Де-Нора оборудована крупная электролитическая установка в Индии, предназначенная для получения водорода и кислорода, а также для производства тяжелой воды. [c.157]

ПРОИЗВОДСТВО ТЯЖЕЛОЙ воды ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ [c.237]

Периодический метод электролитического концентрирования благодаря его простоте и сравнительной легкости реализации использовался в начале организации производства тяжелой воды. Однако ему присущи серьезные недостатки, главными из которых являются следующие [c.243]

Если сжечь газы тех ступеней, где концентрация дейтерия выше, чем в природных водах, и полученную при сжигании воду — рекуперат — возвратить на питание каскада, степень извлечения дейтерия в нем возрастает и удельные затраты электроэнергии на производство тяжелой воды сокращаются. Такая схема, получившая название непрерывной электролитической схемы концентрирования с рекуперацией, использовалась в некоторых странах на первом этапе развития крупнопромышленного производства тяжелой воды. [c.248]

Даже при наиболее рациональном построении электролитической непрерывной схемы концентрирования общие удельные затраты электроэнергии на получение 1 кг тяжелой воды вряд ли будут значительно меньше 10 квт-ч. Поэтому электролитическое концентрирование не может рассматриваться как самостоятельный метод производства тяжелой воды в качестве основного продукта. Однако в тех условиях, когда процесс электролиза воды рентабелен для получения больших количеств водорода и кислорода, направляемых на химическую переработку, одновременная организация производства тяжелой воды может оказаться целесообразной и экономичной, В этом случае главные энергетические затраты относят на производство основных продуктов — водорода и кислорода, а на производство тяжелой воды приходятся только дополнительные затраты, связанные с приспособлением процесса электролиза к побочному получению тяжелой воды. [c.252]

Технология производства тяжелой воды. Материалы Женевской конференции, вып, 7, изд. Глав, упр, по использованию атомной энергии при СМ СССР 1957 [c.263]

То же, с Производством тяжелой воды и кислородом как побочных продуктов Электроэнергия базисная и провальная (АЭС и КЭС) 20—30 350 Вода 80—190 320—760 [c.580]

Промышленное производство тяжелой воды осуществляется концентрированием ее в остатке электролита после электролитического разложения природной воды или при фракционной перегонке жидкого водорода. В год получают сотни тонн тяжелой воды. Это очень важное промышленное сырье замедлитель быстрых нейтронов при расщеплении урана в ядерных реакторах и источник термоядерного горючего. При термоядерной реакпии превращение 1 г дейтерия может дать энергии в 10 млн. раз больше, чем сгорание 1 г угля. Последнее особенно важно в связи с постоянным сокращением запасов ископаемого топлива нашей планеты ведь энергетический потенциал тяжелой воды практически неисчерпаем. Запасы ее во всем Мировом океане составляют колоссальную величину — около 1000 квадрильонов т (10 т). [c.21]

С электролизом воды связано и производство тяжелой воды. При катодной поляризации относительная скорость разряда и выделения дейтерия меньше, чем обычного изотопа водорода. Поэтому в ходе электролиза раствор обогащается молекулами тяжелой воды, содержащими дейтерий. Путем многократного повторения этого процесса получают воду с содержанием [c.310]

Процессы производства тяжелой воды можно разбить по исходному сырью на две группы 1) процессы, основанные на использовании в качестве сырья промежуточных продуктов какого-либо производства, например водорода, получаемого на химических заводах синтеза аммиака или на заводах гидрирования, водорода электролизного производства и пр. 2) процессы, не связанные общим сырьем с другими производствами, например дистилляция обычной воды или изотопный обмен, при проведении которого используют обычную воду. Вторая группа имеет то преимущество, что производство тяжелой воды не лимитируется сырьем. [c.10]

Приведем примеры первичных и вторичных отказов отдельных элементов ХТС. В ХТС производства тяжелой воды [1, 70] возникают первичные механические отказы парового кипятильника вследствие утечки через греющие трубки. В работоспособном состоянии кипятильник обеспечивает образование необходимого количества пара с заданными параметрами для обогрева технологических трубопроводов. Механический отказ приводит к прекращению по-дачп пара в обогревающий трубопровод-спутник. Вследствие этого нарушается режим обогрева основных технологических трубопроводов и даже происходит их замерзание (технологический отказ трубопровода) в зимний период эксплуатации. [c.27]

Упрощение >l iкрайней мере больще 10. Уравнение (2.214) было выведено Черраи и др. [2.12] при решении задачи расчета каскада для первой очереди дистилляционного завода по производству тяжелой воды при общей степени разделения примерно 300, причем исходным сырьем служила природная вода. [c.48]

Существуют также методы разделения изотопов, осноб ..ч-ные на различии физических свойств веществ, содержащих р. з-ные изотопы одного элемента, например. метод газовой диффузии, когда в процессе диффузии через пористую перегородку летучего соединения оно обогащается более легким изотопо.м входящего в его состав элемента. В настоящее время многие элементы получают в виде чистых изотопов в значительных количествах. Например, годовое производство тяжелой воды составляет несколько сот тонн. Тяжелая вода используется в ядерных реакторах и научных исследованиях. В больших количествах осуществляется разделение изотопов урана, нужных для ядерной энергетики. [c.21]

Промышленное производство тяжелой воды в значительных количествах впервые было организовано в Норвегии на заводе электролиза воды фирмы Норск-Гидро (в Рьюкане) незадолго перед второй мировой войной. В связи с развитием работ по использованию атомной энергии производство тяжелой воды было организовано в ряде стран. На стадии начального концентрирования использовалась ректификация воды и сочетание электролиза с каталитическим и фазовым изотопным обменом на стадии конечного концентрирования применялся электролитический метод Затем в ряде стран были разработаны и внедрены другие более экономичные методы Однако, несмотря на применение таких методов производства тяжелой воды, как низкотемпературная ректификация водорода и двухтемпературный обмен между НгЗ и Н2О, электрохимические методы концентрирования сохраняют практическую целесообразность в тех случаях, когда, исходя из местных экономических условий, выгодно получение больших количеств водорода электролизом воды. При этом тяжелая вода может являться побочным продуктом [c.238]

Впервые промышленное производство тяжелой воды по электрохимическому методу было организовано в Норвегии (в Рьюкане). Первоначальная установка состояла из девяти последовательно соединенных ступеней электролитического концентрирования, получаемый продукт содержал 15 атом. % дейтерия, удельный отбор на ступенях составлял 0,27 обогащенный дейтерием водород не сжигали и не возвращали в цикл. Впослед- [c.248]

Для увеличения объема ее производства была использована рекуперация газов, затем ее заменили процессом изотопного обмена между парами воды и водородом. В 1942 г. производство тяжелой воды в Рьюкане достигло 1,54 г, затем увеличилось примерно до 6 г в год. До 1943 г. установка в Рьюкане была единственным в мире крупным производителем тяжелой воды. [c.249]

На рис. У1-9 приведена принципиальная схема концентрпро-вания тяжелой воды, в которой электролитический каскад дополнен каскадом ступеней каталитического изотопного обмена, заменяющим сжигание газов последних ступеней электролитической схемы. Замена рекуперации газов каскадом КИО приводит к снижению затрат электроэнергии и увеличению мощности электролитического каскада по производству тяжелой воды, но при этом требуется дополнительный расход пара. При построении схемы необходимо предотвращать вредные процессы смешеш-1я [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология