Концентрирование тяжелой воды

Электрохимический процесс концентрирования тяжелой воды может быть осуществлен периодическим или непрерывным способом. [c.128]

Периодический способ концентрирования тяжелой воды нашел применение в исследовательских работах, а также для приготовления практически чистой тяжелой воды, тогда как непрерывные схемы обогащения используются в крупных промышленных установках. Для начального концентрирования тяжелой воды [c.129]

В последние годы электролитический способ концентрирования тяжелой воды вытесняется более экономичными физическими процессами. В частности, перспективной для промышленного использования является низкотемпературная ректификация жидкого водорода, не содержащего азота, окиси углерода и других примесей. Применение для этой цели электролитического водорода существенно упрощает стадию очистки. Поэтому представляет интерес комбинирование электролитического производства водорода и низкотемпературной ректификации жидкого водорода для получения тяжелой воды. При этом процесс электролиза может быть использован не только для получения водорода, но и для первоначального концентрирования дейтерия в водороде. [c.130]

Концентрирование тяжелой воды может быть осуществлено как по периодическому методу, так и по непрерывной технологической схеме. В периодическом процессе электролит обогащается тяжелой водой и наступает момент, когда относительное содержание дейтерия в катодном газе превышает его содержание в исходном электролите. В этом случае экономически целесообразным становится возврат катодного газа в процесс (сжигание газа и направление полученной воды в электролит). [c.38]

Рис. 2.9. Принципиальная схема установки для концентрирования тяжелой воды

На рис. 2.9 приведена принципиальная схема концентрирования тяжелой воды с использованием ФИО. [c.40]

Концентрирование тяжелой воды можно проводить периодическим и непрерывным методами. [c.137]

Рис. 2.10. Принципиальная схема концентрирования тяжелой воды

Во всех этих схемах стадия конечного концентрирования тяжелой воды проходит в электролизере, с которым обычно связан каскад аппаратов для каталитического изотопного обмена. Тогда для питания электролизера в него подается вода с высоким содер- [c.27]

В промышленных схемах концентрирования тяжелой воды обычно комбинируют электролиз с другими процессами (изотопным обменом, сжиганием обогащенного дейтерием водорода — рекуперацией и др.). Электрохимический процесс концентрирования может осуществляться в двух вариантах — периодическом и непрерывном. [c.240]

Рис. У1-9. Принципиальная схема концентрирования тяжелой воды с использованием КИО вместо рекуперации /—ступени электролитического каскада 2-ступени КИО с конденсаторами —испарителя.

На рис. УМО приведены кривые зависимости удельного расхода пара на 1 кг тяжелой воды, дополнительно получаемой по одной из промышленных схем за счет использования процесса КИО, от величины Л на первых, средних н последних ступенях начальной стадии концентрирования тяжелой воды до содержания 4-5% ОгО. [c.258]

Рис. VI- 1. Схема концентрирования Рис. УМ2. Схема концентрирования тяжелой воды в каскаде ступеней из трех каскадов ступеней КИО

Несмотря на большую величину коэффициента разделения, концентрирование тяжелой воды в электролите идет очень медленно. На рис. 21 показано, как накапливается тяжелая вода в зависимости от отношения начального и конечного объемов электролита. Как видно из рисунка 21, для того чтобы довести концентрацию тяжелой воды в 1 л до 50%, нужно электролитически разложить около 20 т обычной воды. [c.46]

Коэффициент разделения. Вода содержит три изотопные разновидности молекул (по водороду) Н2О, НОО и ОгО. Коэффициент разделения при концентрировании тяжелой воды дистилляцией определяется как частное от деления атомных отношений [c.413]

Расчет электролизного процесса. Благодаря высокому коэффициенту разделения и простоте эксплуатации при малых масштабах электролиз весьма удобен для конечного концентрирования тяжелой воды. Производство же тяжелой воды из природной данным методом ограничено необходимостью перерабатывать большие количества воды, т. е. высокой стоимостью электролиза. Чтобы показать характер ограничений при электролизе, следует рассчитать максимальное количество тяжелой воды, [c.437]

Принципиальная схема концентрирования тяжелой воды с использованием фазового каталитического ионного обмена приведена на рис. 2.10. [c.139]

Запасы концентрированной тяжелой воды, которыми мы сейчас располагаем, не позволили нам сделать соответствующих измерений. [c.26]

Влияние электролита на концентрирование тяжелой воды.— ЖФХ, [c.504]

При многократно производившихся в нашей лаборатории измерениях Содержания 0. 0 в концентрированной тяжелой воде надо было вводить в рефрактометрические данные (тот же прибор) ту же поправку для согласования их с интерферометрическими. [c.196]

КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫ [c.271]

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА НА КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫ [c.275]

Ряд работ был посвящен электролитическому концентрированию тяжелой воды из щелочных и кислых растворов. Эффективность разделения обоих изотопов водорода в тех и других оказалась одного порядка и мало зависит от рода электролита и его концентрации. Хотя детально механизм разделения еще не выяснен, однако несомненно, что разделение зависит в первую очередь от вторичных электродных процессов и обмена между выделяющимися на катоде дейтерием и водородом воды [11. Поэтому можно было ожидать, что концентрирование тяжелой воды будет происходить в нейтральных растворах примерно с той же эффективностью, как в кислых и щелочных. Так как разделение изотопов водорода электролизом нейтральных растворов до сих пор не было описано, мы провели для проверки этого положения несколько сравнительных электролизов с разными электролитами. [c.275]

Из таблицы видно, что коэффициент разделения остается одного порядка в кислых, щелочных и нейтральных растворах, будучи для последних даже немного более благоприятным. Этот вывод имеет значение для практики получения тяжелой воды. Большая величина фактора разделения по сравнению с той, которая обычно получается при массовом концентрировании тяжелой воды (5—6), была найдена и некоторыми другими авторами при тщательной работе с достаточно чистым электролитом при устранении разбрызгивания и испарения [4]. [c.276]

Связь между дейтерием и кислородом при невысоких температурах сильнее, чем между дейтерием и серой, поэтому обмен атомами водорода идет быстро и не требует катализатора. Константа равновесия реакции обмена существенно изменяется обратно пропорционально температуре. Следовательно, концентрация в холодной жидкости выше, чем в горячей. Именно это обстоятельство используют для концентрирования тяжелой воды в системе, состоящей из каскада холодных и горячих колонн. Вода, содержащая дейтерий, служит здесь проточным компонентом поступая в верхнюю часть холодной колонны, она уходит из системы, обедненная дейтерием. Газообразный НгЗ непрерывно циркулирует по замкнутому циклу противотоком к воде он играет роль посредника, отбирающего дейтерий в горячей колонне и отдающего в холодной. [c.84]

В биполярных электролизерах устройства для охлаждения и про>мы Вки газов осуществляются обычно на каждом электролизере. Для этого в промывателях газов монтируются холодильники, чем обеспечивается и охлаждение, и промывка газов. При такой схеме образующийся конденсат смешивается с жидкостью промы-вателя газов и возвращается на питание электролизера. Если электролиз воды ведут с целью получения тяжелой воды, целесообразно выделить этот конденсат отдельно и использовать его для питания последующих ступеней электролитической схемы концентрирования тяжелой воды. Для этого газы охлаждают в поверхностных холодильниках-конденсаторах (см. поз. 7 и S на рис. 2-22), затем направляют в барботажные промыватели. В последних происходит окончательное охлаждение и промывка газов. Основная масса паров воды конденсируется в поверхностных холодильниках и может быть выведена для дальнейшего использования. Для отделения капель электролита перед холодильниками иногда устанавливают сепараторы. [c.105]

При достаточно развитой поверхности пар — жидкость распределение дейтерия в обеих фазах будет приближаться к равновесному. Такое сочетание ступеней фазового и каталитического изотопного обмена (ФКИО) является энергетически наиболее выгодным. Используя процессы изотопного обмена, можно осуществлять непрерывный процесс концентрирования тяжелой воды. Принципиальная схема непрерывного концентрирования тяжелой воды [c.129]

Рис. 1У-8. Схема концентрирования тяжелой воды с использованием ступеней электролиза н ФКИО

Электрохимический метод основан на концентрировании тяжелой воды. Процесс протекает прп электролизе вследствие различия в потенциалах выделения легкого (протия) и тяжелого (дейтерия) изотопов водорода. Потенциал выделения на катоде дейтерия имеет более отрицательное значение, чем потенциал выделенпл протия за счет более высокого перенапряжения (на 0,1 В) и более отрицат( льного значения равновесного потенциала (на 0,003 В) тяжелого изотопа водорода. Следует учитывать также и то, что содержание тяжелой воды в природной очень мало (1 5000). [c.136]

Рис. У1-4. Основные закономерности работы одной ступени электролитического концентрирования тяжелой воды а — зависимость степени извлечения дейтерия V от удельного отбора т при различных а б — зависимость степени обогащения ч от удельного отбора т при различных а в-зависимость степеней обогащения и извлечения V от концентрации дейтерия в элекролите при а = 5 н т = 0,5 3 — удельный отбор т, необходимый для степеней обогащения = =

Аналогично тому, как было рассмотрено для КИО, при построении схем концентрирования необходимо применять несколько последовательно включенных каскадов ступеней ФКИО. На рис. VI-14 приведена принципиальная схема установки начального концентрирования тяжелой воды с использованием ФКИО, [c.261]

Рис. VI-14. Схема концентрирования тяжелой воды на заводе в г. Трайле

Тритий образуется и при бомбардировке соединений, содержащих дейтерий, по реакции 0 + О —> jT -j- Jh. В концентрированной тяжелой воде можно достигнуть миллионнократного обогащения тритием. [c.56]

Так как зонной плавкой можно разделять вещества с очень близкими свойствами, то была предпринята попытка (см. Сью, Пауль и Новайль, 1958) концентрирования тяжелой воды этим методом. Температура кристаллизации окиси дейтерия на 3,8° выше, чем у обычной воды, в то время как температуры кипения различаются только на 1,4°, поэтому можно предположить, что соответствующий процесс кристаллизации приведет к лучшему разделению, чем дистилляция. [c.106]

Какая же существует связь между тяжелой водой и электролизом Дело в том, что при электролизе на катоде преимзтцественно выделяется легкий изотоп водорода — протий дейтерий же выделяется с большим трудом. Следовательно, вода, которая остается в электролизере, обогащена тяжелым изотопом, т. е. происходит электролитическое фракционирование изотопов водорода. Процесс электрохимического концентрирования тяжелой воды весьма энергоемок — выделение 1 кг ВгО требует затрат примерно 10 кВт-ч электроэнергии, а из 1 т обычной воды удается получить всего 10 см тяжелой воды. [c.88]

Кроме дейтерия недавно Олифантом в лаборатории Р езер ф о р д а был обнаружен новый изотоп водород №, содержание которого в обычной воде меньше 1 10 . При концентрировании тяжелой воды электролизом он остается [c.48]

Стало быть, необходимо испарять огромные массы воды для получения 1 ноль тяжелой воды затрачивается 200 000л<оль пара. В настоящее время этот метод применяется для промежуточного концентрирования тяжелой воды (от 15 до 90%). Для энергоемкого начального концентрирования он выгоден лишь там, где имеются источники очень дешевого пара, например гейзеры. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология