Разделение газов, легких

Молекулярная диффузия и разделение смеси газов. Если через пористый фильтр пропустить смесь газов, отличающихся друг от друга своей молекулярной массой, а значит, и тепловыми скоростями молекул, то при молекулярной диффузии поток лёгкой компоненты будет больше, чем поток тяжёлой [19-21]. На выходе из пористого фильтра состав смеси изменится концентрация лёгкой компоненты в смеси будет больше, чем у входа. Коэффициент разделения смеси можно вычислить, рассматривая два объёма, разделённых пористой перегородкой О площадью 6 [c.139]

Газодиффузионная технология обогащения урана. Первым ключевым элементом газодиффузионной технологии следует признать пористые фильтры. Именно в них совершается таинство разделения смеси молекул на лёгкие и тяжёлые. Определяющее значение для экономической эффективности процесса обогащения имеет качество фильтров — средний диаметр пор. Чем меньше диаметр пор, тем больше можно повышать рабочее давление газа, достигая той же степени разделения без увеличения числа газодиффузионных ступеней [19-23]. [c.143]

Центрифугой называется устройство, использующее центробежное поле сил для разделения двух или более компонентов, имеющих различную плотность. Одной из разновидностей центрифуг являются газовые центрифуги, способные разделять газы по их молекулярной массе. Газовая центрифуга имеет полый ротор, вращающийся с окружной скоростью, в несколько раз превышающей среднюю скорость теплового движения молекул разделяемых газов. В этом случае газ внутри ротора прижимается к его стенкам, и вдоль радиуса возникает больцмановский градиент концентраций более тяжёлая компонента концентрируется у стенки, а более лёгкая — ближе к оси ротора. [c.168]

Знак эффекта разделения изотопов в ВЧ разряде определяется направлением распространения бегущей волны. На том конце камеры, где давление газа повышается, газ обогащается тяжёлыми изотопами. Соответствующее обогащение лёгкими изотопами наблюдается на противоположном конце разрядной камеры. [c.339]

Согласно данным о влиянии добавочных газов на термодиффузионное разделение изотопов [12], добавление лёгкого газа с большой величиной Rt [c.344]

Как уже отмечалось выше, эксперименты, выполненные в работе [7] показали, что в сложных смесях более эффективно разделяются изотопы легкоионизуемых составляющих. Это натолкнуло на мысль о существовании дополнительного механизма разделения, связанного с различием степеней ионизации изотопов в разряде А/5 [15]. Поскольку потенциалы ионизации изотопов практически одинаковы, последнее может быть связано только с неодинаковой скоростью ухода тяжёлых и лёгких ионов на стенки разрядной камеры. Действительно, в процессе радиальной амбиполярной диффузии тяжёлые ионы испытывают большую силу торможения о нейтральный газ, нежели лёгкие, в результате чего степень ионизации тяжёлого компонента оказывается несколько выше соответствующая относительная разница степеней ионизации описывается соотношением [c.352]

При изменении молекулярной массы рабочего газа происходит не только изменение гидравлических характеристик ГЦ, но и перераспределение затрат мощности трения по узлам машины. В связи с этим, для эффективного разделения стабильных изотопов в газовой центрифуге требуется специально спроектированная система молекулярных насосов, обеспечивающая приемлемый уровень мощности ГЦ при работе на лёгких газах . [c.162]

Изотопный обмен водорода с гидридами металлов и ИМС. При разделении изотопов лёгких элементов наибольшее распространение получили противоточные процессы, основанные на гетерогенных реакциях изотопного обмена в системах газ — жидкость. Однако значительные термодинамические изотопные эффекты наблюдаются и в системах с твёрдой фазой. Они могут быть обусловлены как реакцией химического изотопного обмена между двумя разными веществами (газообразным и твёрдым), так и физической сорбцией, приводящей к термодинамической неравноценности изотопов в молекулах газа и таких же молекулах, сорбированных твёрдой фазой. Первый случай наиболее характерен для водородного изотопного обмена в системах, состоящих из молекулярного водорода и гидридообразующих металлов или их интерметаллических соединений с переходными металлами (ИМС). При этом обычно тяжёлым изотопом обогащается твёрдая фаза. Исключение составляют некоторые металлы — Рс1, и интерметаллидные соединения (ИМС) — Т1Со, Т1Ре, Mg2Ni. [c.260]

Ленгипронефтехим выполнил технический проект новой комбинированной установки ЛК-9М, в состав которой включены современные технологические аппараты и оборудование для производства высококачественных товарных бензинов, предусмотрено использование процесса низкотемпературной изомеризации. Изменена схема газофракционирования (см. рис. Х1У-4) из смеси лёгких углеводородов выделяется этан-пропановая фракция с последующим разделением ее на фракции сухого газа и пропана. Такое решение позволило повысить температуру конденсации верхнего продукта этановой колонны до 30—35 °С. (против 5°С на установке ЛК-бу), при давлении 3,0—3,5 МПа. В результате для конденсации верхнего продукта в зимнее время можно использовать оборотную воду, а в летнее время — захоло-женную воду с температурой 7°С [6]. [c.121]

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]

Кремний — один из наиболее распространённых элементов, поэтому его разделение, а особенно — процессы химической переработки требуют специальных технологий получения высокочистых веществ. В качестве рабочего газа при получении максимально обогащённых изотопов кремния используется 51р4 (ТФК). При этом в каскаде возможно появление различных кремнийсодержащих комплексов, имеющих достаточно высокое давление насыщенного пара. Эти примеси могут быть как легче, так и тяжелее 51Г4, и в составе этих примесей лёгкие изотопы кремния могут переноситься в отбор тяжёлой фракции каскада и наоборот. Поэтому без специальной технологии вывода этих примесей из каскада соотношение скорости образования таких ком- [c.167]

Пример применения численного подхода. Постановка задачи. Схема противоточной ГЦ для разделения изотопов, приведена на рис. 5.7.1. Поток питания О, поступающий в рабочую камеру ГЦ, в общем случае имеет угол наклона и тангенциальную составляющую скорости, отличающиеся от тех, что имеет рабочий газ в месте их смешения. Часть потока питания с повышенной концентрацией лёгких компонент смеси Р — С (поток отбора) выводится из ГЦ через неподвижный газозаборник, расположенный вблизи нижнего торца центрифуги, который является по сути дела трубкой Пито. Через газозаборник, расположенный вблизи верхнего торца, выводится часть газа — С с повышенной концентрацией тяжёлых компонент [c.200]

Выражение (7.3.7) показывает, что использование плазменной центрифуги предпочтительнее для лёгких газов, нежели для тяжёлых. В то же время, если к тяжёлым изотопам подмешивать лёгкий газ с высокой теплопроводностью, что и делалось в ряде упомянутых выше экспериментов, степень разделения можно существенно увеличить. Таким образом, эксперименты [9] с подмешиванием в разделяемую изотопную смесь водорода можно объяснить снижением температуры газовой смеси вследствие высокой теплопроводности водородной компоненты. Они могут быть истолкованы как первая попытка обойти нежелательный предел Виньяккера для одноэлементной изотопной смеси. [c.330]

Пример применения численного подхода. Постановка задачи. Схема противоточной ГЦ для разделения изотопов, приведена на рис. 5.7.1. Поток питания О, поступающий в рабочую камеру ГЦ, в общем случае имеет угол наклона и тангенциальную составляющую скорости, отличающиеся от тех, что имеет рабочий газ в месте их смешения. Часть потока питания с повышенной концентрацией лёгких компонент смеси Р = д С (поток отбора) выводится из ГЦ через неподвижный газозаборник, расположенный вблизи нижнего торца центрифуги, который является по сути дела трубкой Пито. Через газозаборник, расположенный вблизи верхнего торца, выводится часть газа = ( — д) С с повышенной концентрацией тяжёлых компонент смеси (поток отвала). Противоток, обеспечивающий умножение радиального бародиффузионного эффекта разделения, созданного центробежным полем [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология