Разделение изотопов методом ректификации

В соответствии с этим имеется мало перспектив осуществить разделение изотопов методом ректификации при температуре выше температуры сжижения воздуха. Кун с сотрудниками [35] всо же смог показать, применяя аппарат с большим числом теоре-Т1[ческих тарелок, что конечное различие в давлениях паров компонентов существует и вблизи комнатных температур. Клузиус II Мейер [34] ежесуточно обогащали посредством низкотемпературной ректификации на колонке со 130 теоретическими тарелками 15 л аргона до концентрации 0,6% (вместо 0,307% в природном аргоне). Для этого они применили насадочную колонку, изготовленную из латунной трубки высотой "Ь м с внутренним диаметром 12 мм. Насадка состояла из спиралей 2x2. мж из нержавеющей стальной проволоки. Испаритель (объем 250 мл) оригинальной конструкции и конденсатор, охлаждаемый жидким азотом, показаны на рис. 159. [c.247]

В промышленности в концентрированном виде изотопы азота производятся путём разделения их природной изотопной смеси методами криогенной ректификации окиси азота (N0) [73, 74, 77-80] и химического изотопного обмена в двухфазных системах, составленных на основе либо азотной кислоты в жидкости и смеси окислов азота (преимущественно N0) в газе ( азотнокислый метод) [30, 77, 81-83], либо на основе водных растворов солей аммония в жидкости и аммиака в газе ( аммиачный метод) [30, 73, 84]. Азотнокислый метод в настоящее время является основным, однако перспективы масштабного с низкой себестоимостью производства изотопов азота рядом авторов связываются с развитием аммиачного метода [30]. При этом независимо от метода разделения изотопов азота основным средством снижения их себестоимости считается комбинирование процессов разделения изотопов с процессами производства традиционных химических продуктов по так называемой транзитной схеме в условиях действующих химических комбинатов [77, 83, 84]. Последняя схема предусматривает подачу в блоки разделения изотопов азота сырьевого потока с природным изотопным составом действующего химического производства и возврат из этих блоков отвальных (обеднённых целевым изотопом) потоков в то же или другое химическое производство, для которого изотопный состав этих изотопов безразличен. Такая организация производства изотопов азота позволяет решить ряд экологических проблем и снизить себестоимость изотопной продукции за счёт сокращения накладных, транспортных и складских расходов, а так- [c.204]

Разделение изотопов методом ректификации [c.247]

Подробно описаны разнообразные изотопные эффекты в давлении пара, на которых основано разделение стабильных изотопов методом ректификации. Рассмотрено влияние изотопного замещения на мольный объем, рефракцию, поляризуемость молекул, критическую температуру, теплоемкость, скорость звука, сжимаемость, вязкость, поверхностное натяжение, растворимость, термодинамические характеристики растворов и их компонентов. [c.2]

Еще в 1935 г. Юри высказал предположение о возможности разделения изотопов бора ректификацией и химическим обменом галогенидов бора. Методами статистической термодинамики он рассчитал коэффициенты разделения для нескольких систем. Данные Юри приведены в табл. 2. [c.31]

Следует подчеркнуть, что применение мембранного разделения для этих целей изначально рассматривалось в качестве альтернативы другим традиционным способам разделения — ректификации, абсорбции, адсорбции. Так, мембранное разделение изотопов урана с получением обогащенного гексафторидом урана ( иРб) потока используется в промышленном масштабе с 40-х годов нашего столетия [35]. Кроме того, этот метод используется для выделения радиоактивных изотопов благородных газов из ретантов заводов по переработке ядерного горючего, из защитной атмосферы ядерных реакторов на быстрых нейтронах и т. д. [99]. [c.314]

Разделение жидких и газообразных смесей на индивидуальные компоненты имеет большое значение в химической, нефтехимической и родственных с ними областях промышленности. Особенно важно выделение компонентов в чистом виде в производстве полимеров с повышенными физико-химическими свойствами,, полупроводников, изотопов и т. д. Для разделения смесей на индивидуальные компоненты среди других методов широкое применение нашел метод ректификации. [c.3]

Метод низкотемпературной ректификации гидридов получил широкое применение в лабораторной технике и в промышленности. Изучена ректификация моносилана как способ разделения изотопов кремния [131]. Ректифицированы также герман [1291 и сероводород [132]. После ректификационной очистки моногермана в насадочной колонне с высотой рабочей части 0,2 м получен продукт, содержащий гидриды П1 и IV групп в количестве менее 10 %. [c.200]

Одновременно с обогащением ксенона по массе 124 производилось обогащение по изотопам 35 и 37 элемента хлора, а также разделение изотопов углерода. Для выделения ксенона-124 (позднее также изотопа 126 и всех других изотопов) из смеси с фреоном-12 был применён метод многоступенчатой низкотемпературной ректификации. Изотопы ксенона-124 и 126 крайне необходимы для получения радиоизотопов иода-123 и ксенона-127. Оба используются для медицинской диагностики. Учитывая химическую инертность фреонов (также как для 5Рб) значительную трудность представляло выделение из фреона-12 изотопов хлора-35 и 37. Использовалась схема прямого [c.225]

В заключение этого раздела приведём некоторые сведения, относящиеся к разделению изотопов бора методом низкотемпературной ректификации. В табл. 6.9.2 приведена зависимость коэффициента разделения от температуры при разделении смеси [c.277]

Также 18 изотопно-различных молекул содержит аммиак ( ННз, 4] [7[)2, 4NT2 О, ЫТз, НВз и т.д.). Среди многообразных физико-химических методов разделения наиболее эффективными при разделении изотопов лёгких элементов являются ректификация и изотопный обмен, занимающие особое место в промышленном производстве изотопов водорода, лития, бора, углерода, кислорода и азота. Достоинствами этих методов являются [c.229]

Разделение изотопов бора методом ректификации трифторида бора было реализовано в ряде стран. В Англии работал двухступенчатый каскад, который производил 25 кг/год бора с концентрацией 95 ат.% В. Общая высота колонн составляла 35 м, диаметр колонны первой ступени 56 мм, второй ступени 44 мм. [c.277]

В связи с потребностью для нужд ядерной энергетики больших количеств таких изотопов, как В и многие методы И. р. получили, начиная со времени второй мировой войны, промышленное использование метод диффузии — для выделения с применением газообразного иР , методы ректификации, химич. обмена и электролиза для выделения дейтерия. Промышленное значение имеет также разделение изотопов лития. Разделение других изотопов осуществляется в лабораторном масштабе. [c.98]

Давления насыщенного пара имеют заметное различие лишь в случае изотопных веществ с малым мол. весом. Поэтому методом ректификации пользуются для разделения сравнительно легких изотопов (водорода, углерода, азота, кислорода и др.), находящихся в соедпнениях с небольшим мол. весом (простые газы, вода, аммиак окись углерода и др.). Процесс проводят (при темп-ре кипения исходного вещества) в ректификационных колоннах (тарельчатых или насадоч-ных), включающих много ступеней колонны соединяют в каскад. Ректификация воды и водорода использована в произ-ве тяжелой воды (см. Дейтерий). [c.100]

Многие изотопы могут быть разделены методом ректификации. Возможность осуществления процесса характеризуется коэффициентом разделения а, представляющим собой отношение упругостей пара одного изотопного соединения (Л) и пара другого (В) и—рл/рв. В табл, 5,18 приведены значения о для некоторых изотопных соединений. [c.211]

Работая в настоящее время в области разделения изотопов методами ректификации, я у ке в течение ряда лет поддерживаю тесный научный контакт с советскими коллегами и со специалистами стран иароднон демократии. Я надеюсь поэтому, что русское издание руководства по лабораторной ректификации будет способствовать еще большему сближению н более широкому обмену опытом между нашими странами с целью дальнейшего развития теории лабораторной ректификации. [c.7]

При обогащении стабильных изотопов методом ректификации в качестве сырья используют, главным образом, газы лишь дейтерий и 0 получают из воды. Соотношения давлений паров для подобных смесей изотопов указаны в табл. 35. Разделение всех смесей, за исключением соединения бора ВС1з, требует, разумеется, значительных затрат на охлаждение. Кроме того, для достижения обычной степени разделения смесей изотопов за исключением изотопов гелия и водорода требуется более 500 теоретический ступеней разделения. Кун с сотр. [43], применив большое число теоретических ступеней разделения, определил относительную летучесть для соединений изотопов с температурами кипения 80 °С. [c.221]

Эксплуатация термоядерных эисргетич. установок будущего приведет к дальнейшему росту выбросов Т., т. к. ТЯЭС (термоядерная энергетич. станция) по оценкам будет выделять Т. в 10 -10 раз больше, чем АЭС эквивалентной мощности. Задачи улавливания Т. и очистки сбросов до санитарных норм, вьщеления и концентрирования Т. с целью его локализации (захоронения) или использования м. б. решены при помощи методов разделения изотопов водорода ректификацией воды под вакуумом, хим. изотопным обменом (очистка и начальное концентрирование), низкотемпературной ректификацией жидкого водорода, сорбционным разделением на твердых сорбентах. [c.7]

Разработка методов И. р. была начата одновременно с открытием изотопов. Кще в 1913 Дж. Дж. Томсоном был применен электромагнитный метод разделения изотопов неона Ме о и Ке=-, явившийся также способом их открытия. Будучи усовершенствован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделения изотонов многих элементов. В 1919 Ф. Линдеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р. метод центрифугирования. В 1932 Г. Герц использовал для разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-мом и Г. Ван-Дейком для разделения Не ч и Ке з, а Г. Юри, Ф. Брикведом и Л. Мэрфи — для концентрирования дейтерия в жидком водороде. В 1933 Г. Льюис и Р. Макдональд получили тяжелую воду электролизом (кинетич. метод). В 1935 Г. Юри и Л. Грейфф был предложен для И. р. метод химич. обмена. В 1938 К. Клузиусом и Г. Диккелем для целей И. р. был применен термодиффузионный метод. [c.98]

Разработка методов И. р. 61,ша начата одновременно с открытием изотопов. Р ще в 1913 Дт. Дж. Томсоном был применен алектромапштный метод разделения изотопов неона Ке-о и N0- -, явившийся также способом их открытия. Будучи усовер-тснетвован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделепия изотопов многих элементов, В 1919 Ф. Лшщеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р, метод центрифугирования, В 1932 Г. Герц использо-ва.ч длн разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-моы и 1. Ван-Дейком для разделения Ке- и а Г, Юри, [c.98]

Обычная ректификация позволяет разделять компоненты с близкими температурами кипения при разности между последними вплоть до 0,5° ори применении ректификационных колрнн с числом теоретических ступеней разделения (тарелок) порядка 400—5 00, как это требуется при разделении изотопов, удается разделять смеси компонентов, температуры кипения которых различаются всего лишь на 0,05°. Путем использования избирательных методов, а в трудных случаях комбинированием с другими способами разделения, например с экстракцией и, главным образом, с газовой хроматографией, удается производить разделение смесей, до сих пор считавшееся неосуществимым. В следующих главах будут более подробно изложены сложные процессы ректификации, которые были теоретически детально рассмотрены Куном, а также Куном и Риффелем [3]. До проведения любой перегонки (это относится как к дистилляции, так и к ректификации), прежде чем начать расчеты, необходимо решить целый ряд вопросов. В табл. 3 приведена рабочая схема, которая должна оказать помощь при решении отдельных. проблем разделения. [c.46]

Величина термодинамического к. п. д. почти всееди япляется очень низкой. Папример, при разделении изотопов легких элементов методом термодиффузии [72]. Столь низкие значения к. п. д. Еоворят о существенной необратимости при-меняемЕлх способов очистки, даже прн ректификации, когда элементарный акт разделения в принципе обратим. [c.58]

Разработка высокоскоростных центрифуг с окружной скоростью более 700 м/с может привести к существенному расширению их использования для разделения лёгких изотопов бора, углерода, азота, кислорода. Сейчас изотопы этих элементов выделяют методами ректификации и химобмена, специально создавая не очень крупные и потому не слишком экономичные установки. Центрифужные же каскады могут действовать в составе мощных урановых комбинатов, где их эксплуатация будет в несколько раз дешевле. [c.196]

Метод ректификации оказался весьма эффективным при разделении изотопов углерода. Величина коэффициента разделения для смеси С 0-13с1бо [c.276]

В сороковые и пятидесятые годы были освоены практически все известные методы разделения изотопов газодиффузиозный, электромагнитный, центрифужный, химический обмен, ректификация. Стимулом, резко ускорившим поиск и исследование оптических методов, явилось интенсивное развитие лазерной техники в бО-е-70-e годы. Сегодня работы по разработке и внедрению новых методов разделения изотопов в значительной мере мотивируются прогрессом науки и технологии, которые всё более нуждаются в веществах с регулируемым изотопным составом. [c.460]

Обычно в научно-технической литературе принято противопоставлять лазерный метод разделения изотопов урана существующим промышленным методам. Возможно, в США, где в начале 90-х годов был построен модуль опытно-промышленного лазерного завода на 10 ЕРР/г., или во Франции, где интенсивно развивались лазерные работы, такой альтернативный взгляд не вызывает вопросов, поскольку там разделительная технология базируется на газовой диффузии. В странах с развитой центробежной технологией разделения изотопов урана состязаться с ней лазерной технологии AVLIS весьма затруднительно. Кроме того, при использовании метода AVLIS потребуется реконструкция топливного цикла. Дело в том, что окончательный аффинаж урана до ядерного качества проводят в ряде стран после получения гексафторида урана путем ректификации. Если эта схема аффинажа сохраняется, потребуется построить еще один металлургический завод после разделительного завода для восстановления урана из гексафторида урана. Возможно, однако, использовать по новому назначению экстракционные схемы аффинажа, существующие в ряде стран на рудных заводах и на металлургических заводах, производя- [c.482]

Ввиду этого авторы [210] считают ректификацию Т1С14 приемлемым методом для разделения изотопов титана в промышленном масштабе. [c.50]