Центрифуга разделение газов

Газовая центрифуга также является аппаратом гида колонны. Ее разделительное действие основано на накапливании тя- Желого изотопа на периферии колонны под действием центробежной.силы. Благодаря противотоку легкой и тяжелой фаз достигается высокая эффективность разделения газов-изотопов. [c.78]

Разделение газов в центрифугах. ..................339 [c.334]

Разделение газов в центрифугах [c.339]

Однако для разделения газов требуются очень большие скорости враш,ения центрифуг. Трудности изготовления и эксплуатации таких ультрацентрифуг и их малая производительность затрудняют применение этого метода для практических целей. [c.253]

Разделение газов методом центрифугирования также основано на разнице молекулярных весов компонентов смеси. Сущность работы газовой центрифуги заключается в том, что при быстром вращении вертикального цилиндра и при поступлении разделяемой смеси по оси цилиндра компонент, имеющий более высокий молекулярный вес, концентрируется на периферии цилиндра, а более легкий — вблизи его оси. При максимальном движении потока легкого компонента вблизи центра аппарата в одном направлении и более тяжелого потока у периферии в другом в потоках возникает продольная разница концентраций, т. е. каскад. При достаточной длине аппарата можно получить высокую степень разделения. Теория этого метода разработана Ю. Б. Харитоном [15] и Дж. Бимсом [16]. Подробное изложение теории см. в работе [5]. [c.8]

Для разделения урана [6] в центрифугу загружалось 9,5 г газообразного UF . Осуществляемое вращением центрифуги сжатие газа вызывало конденсацию большей части UFg на стенке. Газ, остававшийся вблизи оси, был на 3,9% богаче Fg, чем исходный. [c.516]

Для разделения суспензий применяются фильтры и центрифуги различных типов. На нефтеперерабатывающих предприятиях применяются главным образом барабанные фильтры непрерывного действия, работающие под вакуумом, папример для отделения кристаллов парафина и церезина от охлажденного масла, или работающие под давлением, например для депарафинизации масла из раствора в пропане. Рамные фильтрпрессы периодического действия применяются реже их эксплуатация связана с тяжелым ручным трудом и контактом с продуктами и выделениями газов из фильтрата. [c.346]

Сепараторы предназначены для сепарации, отделения жидких или твердых частиц от газа, твердых частиц от жидкости, для разделения на составные части твердых или жидких смесей. Наиболее распространены центробежные сепараторы (центрифуги), в которых более тяжелая жидкость или взвесь твердых частиц в жидкости отжимается под действием центро- [c.36]

I ступени кристаллизации выделяются на вакуум-фильтре, но благодаря хорошей просушке осадка подачей инертного газа содержание п-ксилола в нем достигает 98%. Это позволяет на II ступени разделения получать п-ксилол чистотой выше 99% даже с применением центрифуги невысокой разделяющей способности. Для [c.254]

При каком числе оборотов центрифуги коэффициент разделения воздуха на азот и кислород составит 10, если сравнивать плотности газов на расстояниях 1 см и 10 см от оси вращения при температуре 300 К [c.53]

Области вращательного (вихревого) движения жидкости и зоны с различной плотностью встречаются в большинстве течений жидкости. Типичными примерами в этом смысле могут служить нагревание жидкости в колене трубопровода, разделение различных по плотности составляющих в центрифуге, а также взаимодействие вращающихся элементов конструкции и потоков газа в турбинах и компрессорах. [c.457]

Изотопы обычных элементов имеют одинаковый атомный объем, и поэтому они должны различаться по плотности. Следовательно, для разделения изотопов можно использовать обычную диффузию газов и зависимость стационарной концентрации от высоты в поле силы тяжести или в поле центробежных сил (в центрифуге). В последнее время было показано, что эффективными являются методы разделения, основанные на диффузии, в сочетании с другими методами, наиример с электромагнитным разделением, перегонкой п ионным обменом. [c.214]

Элементарный эффект разделения может быть существенно увеличен наложением осевого противоточного движения на круговое движение газа внутри ротора. При наличии противотока отдельная центрифуга подобна миниатюрному каскаду, и благодаря этому достигается значительный эффект разделения в осевом направлении. Аналогия, существующая между каскадом и дистилляционной колонной, весьма полезна для анализа разделительного процесса. [c.182]

Общие представления, касающиеся газодинамического метода разделения изотопов урана, были известны давно. Из отчета, опубликованного в Харуэлле и рассекреченного в 1953 г. [5.1], следует, что еще во время второй мировой войны Дирак высказывал идею о принципиальной осуществимости разделительного механизма газовой центрифуги без использования движущихся частей (узлов) путем предоставления газу возможности истекать с большой скоростью в виде струи, имеющей искривленные линии тока. Однако проверка этого эффекта, выполненная в Великобритании на модельных газах, показала, что метод не может быть использован для разделения изотопов в больших масштабах [5.2]. [c.233]

Разделительные характеристики плазменной центрифуги определяли измерением концентрации изотопов в питающем, обогащенном и обедненном потоках в зависимости от экспериментальных пара.метров. В качестве рабочего газа использовался криптон. Относительная концентрация изотопов Kг/ Kг была определена в этих трех потоках с помощью квадрупольного масс-спектрометра. Изменяли коэффициент деления потока (9), параметры дуги (/, В, Ро, I) и положение точек питания н отбора. Как было установлено, эффект разделения изотопов — продольный, что, наиболее вероятно, обусловлено наличием противотока в центрифуге. На рнс. 7.7 приведены коэффициенты разделения для обогащенного и обедненного потоков при так называемых стандартных параметрах дуги. В этих условиях полный разделительный эффект д не зависит от массового потока f и коэффициента егс деления 0 вплоть до F = 6 см /с (при нормальных значениях тем [c.285]

Перепад давлений по обе стороны фильтровальной перегородки (см. выше) может быть создан массой столба самой суспензии, вакуумированием, давлением газа и нагнетанием жидкостными насосами используемые в этих случаях аппараты, как уже отмечалось, называют фильтрами. Аппараты для фильтрования, где перепад давлений создается действием центробежной силы, называются фильтрующими центрифугами. Последние целесообразно применять в тех случаях, когда разделение суспензий в гравитационном поле практически невозможно. Для разделения таких суспензий в случае малой сжимаемости осадков также предпочтительны фильтрующие центрифуги. [c.228]

ДЫХ и жидких хлоридов позволяет уже в начале процесса добиться существенного разделения продуктов хлорирования. Иногда проводят совместную конденсацию твердых и жидких хлоридов в скрубберах или аппаратах барботажного типа. Получающуюся пульпу разделяют на твердую и жидкую фазы. В зависимости от количества твердого для этого используют сгустители, центрифуги или различные фильтры. Тот или иной способ или их комбинацию выбирают главным образом в зависимости от состава парогазовой смеси. Обязательным условием нормального проведения процесса конденсации является герметичность системы, так как большинство хлоридов и оксихлоридов весьма гигроскопичны. Выходящие из конденсационной системы газы проходят санитарную очистку в скрубберах, орошаемых известковым молоком или водой. [c.82]

Непрерывное осаждение в поле центробежных сил. В промышленности существует целый ряд аппаратов для разделения неоднородных систем под действием центробежной силы, отличающихся конструкцией и принципом действия в зависимости как от типа разделяемой системы, так и от способа создания центробежной силы. В зависимости от способа создания центробежной силы различают два класса аппаратов. Это циклоны (гидроциклоны), где центробежная сила возникает вследствие закручивания потока, движущегося с большой скоростью, по спирали, и осадительные центрифуги, в которых центробежная сила создается благодаря вращению ротора. Обычно системы газ — твердое разделяют в циклонах, а системы жидкость - твердое - в гидроциклонах и центрифугах. Несмотря на значительные констр)т<тивные различия аппаратов данного класса, возможно общее описание протекающих в них процессов разделения на основании баланса сип, действующих на частицы дисперсной фазы в центробежном поле, [c.165]

По технологическому признаку фильтрующую аппаратуру подразделяют на газовые фильтры (для очистки газов), жидкостные фильтры (для разделения суспензий) и фильтрующие центрифуги (также для разделения суспензий). [c.65]

Разделение запыленных газов и суспензий в циклонах и гидроциклонах, как правило, не так эффективно, как разделение в рукавных фильтрах и центрифугах. [c.195]

Смесь газов удается разделить на компоненты в вертикальном цилиндре, вращающемся с большой угловой скоростью вокруг своей оси. Компонент с более высокой молекулярной массой концентрируется около стенки цилиндра. Движение потоков в противоточной газовой центрифуге показано на рис. 1У-12. Легкий поток движется вверх, вблизи оси, а тяжелый — вниз, у стенок цилиндра. Чем длиннее цилиндр, тем большее различие в составе газа можно наблюдать при прочих одинаковых условиях. Скорость и степень разделения двух компонентов в газовых центрифугах зависит от разности молекулярных масс, а не от корня квадратного нз нх отношения, как в диффузионных процессах. В газовых центрифугах лучше разделяются смеси изотопов тяжелых элементов, поэтому такие аппараты могут быть Достаточно экономичны при разделении изотопов урана (в крупных производствах). [c.339]

Газовая центрифуга для разделения изотопов представлена на рис., 1У-13. Ротор центрифуги изготовлен из прочного алюминиевого сплава. Вал ротора полый, что позволяет подавать через него газ. Ротор вращается электродвигателем мощностью 2,1 кет при л=60 000 об/мин. Наружный диаметр ротора равен 150 мм, толщина его стенки 8 мм, длина 7(Ю мм. Центрифуга испытана при разделении изотопов ксенона, криптона, селена и урана. Установлено, что высокой, степени разделения можно добиться, если в качестве питания одновременно подавать в центрифугу Смесь изотопов И водород. Присутствие водорода, имеющего [c.339]

Центрифугирование газов. Известно широкое применение процессов центрифугирования для разделения жидких и твердых веществ, а также различных эмульсий. Эти процессы центрифугирования применяют в промышленности в. аналитических работах. В последнем случае используют центрифуги малых размеров. Для решения наиболее сложных задач используют ультрацентрифуги, скорость вращения которых составляет десятки тысяч оборотов в минуту. [c.252]

Проведение гидромеханических процессов обеспечивается насосами (для перемещения жидкостей), компрессорными машинами (для перемещения и сжатия газов), отстойниками (для осаждения под действием сил тяжести твердых частиц или капелек воды, распределенных в жидкой фазе), фильтрами (для разделения суспензий, содержащих меЛкие взвешенные частицы, которые задерживаются пористыми перегородками), центрифугами (для разделения эмульсий и суспензий в поле центробежных сил), мешалками (для получения однородных растворов, эмульсий, суспензий, а также для интенсификации диффузионных и тепловых процессов) и другими машинами и аппаратами. [c.7]

Сама история создания первой в мире конструкции русской промышленной газовой центрифуги для разделения изотопов урана и промышленных газоцентрифужных разделительных заводов на её основе в настоящее время подробно освещена в книгах и публикациях участников этой работы [3-9. В период 40-50-х гг., когда была разработана и опробована конструкция газовой центрифуги, имелся большой опыт разработки машин с вращающимися роторами. В большинстве этих машин ротор вращался в защитном корпусе на жёстком валу, через который принципиально можно подавать внутрь ротора газ с исходной смесью концентраций и выводить разделённые фракции. О внешней привлекательности этого направления работ свидетельствует большое количество аналогичных конструкций центрифуг, запатентованных в Японии и ряде европейских стран в 60-70-е гг., в период начала разработок конструкций разделительных газовых центрифуг в этих странах. [c.156]

Общие проблемы конструирования ГЦ для разделения стабильных изотопов. Первым вопросом при разработке ГЦ для разделения многокомпонентных смесей изотопов является сравнение производительности различных конструкций газовых центрифуг при работе на разных газах. Уже в начале разработки газовых центрифуг и технологий разделения сотрудниками РНЦ Курчатовский институт было предложено использовать критерии удельного коэффициента обогаш ения ео и универсальной разделительной способности Eq на единицу разности молекулярных масс рабочего газа Д/х [c.159]

За прошедшие 30 лет в России было разработано более 15 конструкций различных центрифуг для разделения стабильных изотопов, предназначенных для работы в различных диапазонах молекулярных масс рабочих газов [20]. Как видно из рис. 5.5.1, производительность их непрерывно возрастала, и одна из последних центрифуг имеет увеличение на порядок вблизи массы /X = 150 и обеспечивает практически постоянную производительность во всём диапазоне молекулярных масс рабочих газов. Это подтверждает вывод теории о том, что производительность газовой центрифуги должна зависеть только от разности молекулярных масс разделяемых изотопов. При [c.162]

Разработаны также специальные конструкции газовых центрифуг для работы на особо тяжёлых рабочих газах с молекулярными массами до 600 а.е.м. и ряд конструкций, обеспечивающих возможность разделения особо агрессивных рабочих газов. [c.163]

Видно, что требования к характеристикам рабочих газов во многом зависят от уровня разработки конструкций газовых центрифуг, характеристик центрифуг и каскадов и технологий каскадного разделения. [c.164]

Принцип разделения газов в роторе газовой центрифуги легче всего пояснить, рассматривая так называемое квазитвёрдое вращение газовой смеси, каждая из компонент которой вращается с угловой скоростью ротора. Этот случай реализуется, если пустотелый ротор без внутренних неподвижных деталей заполнить порцией газовой смеси. [c.157]

Первое сообщение о центрифуге для разделения газов и изотопов было сделано в 1935 году профессором Jesse W. Beams в Вирджинском университете в harlottesville, США. Это был цилиндрический ротор центрифуги, вращающийся в вакуумном корпусе и управляемый воздушной турбиной [4. А в 1937 году Ю.Б. Харитон изложил основы теории прямоточной бесциркуляционной центрифуги для разделения газовых смесей [5]. [c.130]

Применение центрифуги для разделения газов было разработано русским исследователем Харитоном [Ю] и американскими исследователями Бимсом и Скарстромом [1]. Последние для осуществления частичного разделения изотопов хлора применяли аппарат периодического действия, несколько похожий на сепаратор для молока. [c.62]

Отиарные колонны. Выбросы периодические. После полимеризации непрореагировавший мономер винилхлорида уносится из реактора в систему разделения. Некоторое количество винилхлорида остается в воде или же уносится с частицами поливинилхлорида. Этот остаточный винилхлорид отгоняется в реакторе или в аппарате, называемом отпарной колонной, под вакуумом и (или) с паром. Процессы отгонки важны контроль сбросов из отстойника, центрифуги, сушилки и емкостей для хранения товарных продуктов зависит от эффективного удаления остаточного ВХМ, захваченного гранулами ПВХ. Выбросы в атмосферу содержат инертные газы и винилхлорид, их количество колеблется в пределах 0,5—12,3 г/кг. [c.268]

Центрифуга ФГН 633К-62 Предназначена для разделения взрывоопасных суспензий со средне- и мелкозернистой растворимой и нерастворимой твердой фазой. Центрифуга (рис. 37.44—37.46) — герметизированная, со взрывозащищенным электрооборудованием работает под избыточным давлением инертного газа. Для регенерации остаточного подслоя осадка центрифуга укомплектована специальным устройством и дополнительным приводом. Детали центрифуги, соприкасающиеся с обрабатываемым продуктом, изготовлены из стали 12Х18Н10Т. [c.586]

Нейтрализацию серной кислоты аммиаком проводят в сатураторах, заполненных кислым насыщенным раствором сульфата аммония (избыточная кислотность раствора 4—7%). 75—78%-ную серную кислоту и аммиак непрерывно подают в сатуратор и для предупреждения чрезмерного загустевания пульпы вводят в нее некоторое количество воды, что компенсирует испарение воды за счет реакщ -оиного тепла и тепла от разбавления серной кислоты (с 78 до 7%)-В сатураторе поддерживают температуру около 110°. Смесь кристаллов сульфата аммония и маточного раствора из сатуратора поступает для разделения на центрифугу. Маточный раствор возвращают в сатуратор, а кристаллы высушивают. Пары воды, уходящие из сатуратора, содержат 12—15 г/м аммиака. Для его улавливания пары промывают серной кислотой, поступающей затем в сатуратор. При использовании синтетического аммиака в сатуратор вводится значительно меньший объем газа, чем при производстве сульфата аммония из аммиака коксового газа. Это позволяет уменьшить объем сатуратора по сравнению с применяемым в коксохимической промышленности. Расходы сырья и энергетические затраты мало отличаются от таковых в производстве сульфата аммония из аммиака коксового газа. [c.501]

Одно из главных достоинств центробежного метода — коэффициент разделения в этом процессе зависит от разности молекулярных масс двух изотопов, а не отношения АМ/М или АМ/М , как в некоторых других методах. Следовательно, он наиболее пригоден для разделения изотопов тяжелых элементов. Однако сооружение крупномасштабного завода для обогащения урана с использованием центробежного метода сопряжено с необходимостью решения множества новых и трудных задач, относящихся к машиностроению, технологии и экономике. В этой главе подобные проблемы не затрагиваются, а рассматриваются лишь теоретические вопросы газовой центрифуги. В разд. 4.1 кратко изложены основные понятия, касающиеся коэффициента разделения и. противоточного течения разд. 4.2 посвяшен гидродинамическому анализу, который проводят для определения поля скорости газа внутри ротора. В разд. 4.3 вычисленное поле скорости используют для анализа процесса разделения. Этот анализ позволяет определить иоле концентраций, устанавливающихся иод действием противоточной циркуляции газа и центробежной силы, ответственной за первичный эффект разделения. [c.180]

При выборе аппаратурно-технологического оформления процесса промывки исходят из свойств осадка и промывной жидкости с учетом требований, предъявляемых к промытому осадку. По способу проведения различают вытеснительную, или фильтрационную, и так называемую репульпационную промывку. Первая заключается в промывке слоя осадка на фильтре, вторая — в перемешивании осадка и промывной жидкости (получении пульпы) с последующим разделением жидкой и твердой фаз. В процессах промывки сравнительно легко удаляется свободная жидкость. Удаление же связанной жидкости происходит значительно медленнее. Определяющую роль ири этом играют процессы массопереноса внутри капиллярно-пористых частиц. Механизм и кинетика процессов массопереноса рассматриваются в гл. V. Репульпационная промывка проводится в специальном оборудовании, работающем независимо от фильтров, на которых получается исходный осадок. Фильтрационная промывка осуществляется обычно на том же фильтре, на котором получается осадок. Промывная жидкость разбрызгивается с помощью брызгал на открытую поверхность осадка (в вакуум-фильтрах и фильтрующих центрифугах) или подается сплошным потоком (в фильтр-прессах). Процесс фильтрационной промывки сложнее процесса фильтрования, поскольку в нем участвуют две жидкости вместо одной и он сопровождается явлениями переноса внутри частиц. Специфические трудности при анализе процессов промывки возникают, когда внутри осадка возможно движение двухфазного потока жидкости и газа. [c.258]

Развитие изотопных технологий в период гонки вооружений было связано, главным образом, с масштабным производством урана-235. В 1932 г. Г. Герц впервые в мире разделил смесь лёгких благородных газов путём пропускания её через каскад пористых перегородок. В 1949 г. в СССР было начато под руководством академика И. К. Кикоина промышленное производство урана-235 газодиффузионным методом. В этом же году под руководством академика Л. А. Арцимовича начал работать электромагнитный сепаратор. Активное участие в работах по центрифужной технологии принимал немецкий физик профессор М. Штеенбек. В 1961-62 гг. начато под руководством академика И. К. Кикоина промышленное производство урана-235 на газовых центрифугах. До настояш его времени этот метод является наиболее экономичным из всех суш,ествуюш их для разделения изотопов тяжёлых масс. [c.12]