Термодиффузионная трубка

Конструктивно термодиффузионный метод разделения стабильных изотопов осуществляется в термодиффузионных трубках, схема которых изображена на рис. 9. Вдоль оси трубки натянута проволока, нагреваемая электрическим током ( горячая стенка ). Для увеличения разности температур холодная стенка сосуда охлаждается проточной водой. Исходная смесь запускается в верхний резервуар [c.42]

При больших длинах термодиффузионные трубки собираются в последовательно соединенные секции или создается каскад из ряда параллельно включенных трубок. В некоторых схемах производится постепенное переключение ряда трубок с параллельного соединения на последовательное. [c.612]

Термодиффузионную трубку можно уподобить фракционной колонке со сплошной насадкой. Роль одной теоретической тарелки играет здесь отрезок Яд длины трубки, действие которого эквивалентно однократному эффекту Людвига — Соре. Таким образом, [c.261]

Ниже будет рассмотрен способ концентрирования изотопов путем обменной реакции между двумя газами, осуществляемой в термодиффузионных трубках, [c.83]

Рис. 32. Принцип термодиффузионной трубки.

Термодиффузионные трубки, при крайней простоте конструкции и обслуживания, дают очень хорошее разделение. Например, от нижнего конца трубки высотой 2 м, наполненной воздухом, можно через несколько часов отбирать 70% кислорода. [c.90]

Рис. 33. Термодиффузионная трубка с нагреваемой проволокой.

Полная теория термодиффузионной трубки представляет собой сложную гидродинамическую задачу, в которой должны быть учтены четыре явления переноса поперечная термо диффузия и противоположная ей диффузия, продольная конвекция и продольная диффузия между слоями газа разных концентраций. Последнее слагаемое имеет значение сравнительно небольшой поправки и обычно отбрасывается. Составление соответствующих дифференциальных уравнений, включающих эти явления переноса, не встречает затруднений, но решение их до сих пор удавалось лишь в приближенном виде для ряда частных случаев. [c.91]

Была применена обыкновенная термодиффузионная трубка с горячей аксиальной нитью и стенками, охлаждаемыми наружным холодильником. Через верхний ее резервуар пропускался ток N02 нормального изотопного состава. Входя в трубку, он опускается нисходящим потоком вдоль холодной стенки, доходит до низа и затем входит в восходящий поток вдоль го- [c.98]

Рис. 23. Термодиффузионная трубка с нагреваемой проволокой

Если отвлечься от разной физической природы процессов, ведущих к разделению (что учитывается различием в коэффициентах разделения а), то работа термодиффузионной трубки напоминает работу фракционной колонки с тем основным различием, что перераспределение изотопов, происходит между объемами газа восходящего и нисходящего конвекционных потоков, а не между жидкостью и паром. [c.82]

Теория физических процессов, происходящих при термодиффузии, является сложной и здесь не рассматривается. С технологической точки зрения работа термодиффузионной трубки напоминает работу фракционирующей колонки. По аналогии можно ввести и в данном случае понятие о теоретической тарелке, как отрезке трубки, вдоль которого в состоянии равновесия устанавливается отношение концентраций, соответствующее коэффициенту разделения /Сразд- [c.611]

В нескольких работах было выполнено концентрирование тяжелого изотопа углерода в метане. В двух трубках с цилиндрическим зазором толщиной 8 мм и общей высотой 5 м Нир [66] получил обогащение в 6,2 раза за 71 час при 40 см Hg и в 4,1 раза за то же время при 66 см Hg. Прибор давал при длительной работе 4—5% с производительностью 0,15 г обогащеннох о метана в день. В аналогичном приборе высотой 3,5 м тот же автор получил обогащение гелия легким изотопом Не в 12 ООО раз до 0,2% после семи дней работы [67]. Прибор работал при давлении 8 ат и давал 14 см концентрата в день. Дальнейшее концентрирование до Уг% было достигнуто комбинацией термодиффузионной трубки с диффузионным методом. [c.96]

Из приведенного описания видно, что в этом методе термодиффузия играет подчиненную роль и главное назначение термодиффузионной трубки заключается в создании конвекционных разнотемпературных потоков. Трубка высотой 2 м при ат и температуре нити 500 " достигала стационарного состояния через восемь дней с, а =3. Так как по термодинамическому расчету при этой температуре а = 1,006, то трубка имела около 185 теоретических тарелок или одну тарелку иа 1,1 см длины, т. е. почти вдвое лучше, чем для термодиффузии. [c.99]

При больших длинах целесообразно разделять термодиффузионные трубки на последовательно соединенные секции, как изображено на рис. 24. Это легко осуществимое консгруктив7юе видоизменение прибора упрощаег его обслуживание и позволяет неограниченно увеличивать его длину в лабораторном помещении нормальной высоты. [c.84]

Была применена обыкновенная термодиффузионная трубка с горячей аксиальной нитью и стенками, охлаждаемыми наружным холодильником. Через верхний ее резервуар пропускался ток NOa нормального изотопного состава. Входя в трубку, он опускается нисходящим потоком вдоль холодной стенки, доходит до низа и затем входит в восходящий поток вдоль горячей нити. В последнем происходит частичная диссоциация на N0 + VgOg. Например, при давлении в трубке Va ат и температуре нити 500° равновесная смесь содержит N0 + NOj в пропорции 1 1. В этой смеси протекает обменная реакция, ведущая к обогащению тяжелым изотопом азота в NOg. Одновременно с восходящей конвекцией NOa переносится к холодной стенке путем диффузии и термодиффузии и захватывается нисходящим потоком, который, таким образом, прогрессивно обогащается тяжелым азотом. В итоге концентрат последнего в виде NOa собирается в нижнем резервуаре. Во время работы трубка содержит N0 лишь в восходящем потоке вдоль проволоки, так как у холодной стенки, из-за смещения равновесия с температурой, он почти целиком рекомбинируется с кислородом до NOg. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология