Термодиффузионная колонна

 

Союз Советских

Социалистических

Респ ублип

< i679231 (51)М. Кл.2

B 01 D 59/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.039 (088. 8) (72) Авторы изобретения

К.К.Аэроян, В.П.Ивахник, Г.Д.Рабинович и В.И.Шинкевич (7т) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова (54) ТЕРМОДИФФУЗИОННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к конструк- циям устройств для разделения изотопон и может быть использонано для термодиффуэионного разделения изотопов в растворах. 5

Изнестны термодиффузионные колонны, содержащие вертик альный корпус, нагреватель и холодильник, Известна также термодиффуэионная колонна, содержащая вертикальный кор- 10 пус, расположенные в корпусе нагреватель и холодильник, и питающую емкость.

Наиболее существенным недостатком известной колонны является низкий 15 выход целевого изотопа. Этот недостаток является следствием молекулярного разделения, приводящего к резкому отклонению от исходного значения концентрации растворенного вещества 2О по концам колонны, т.е. там, где имеет место наибольший по абсолютной неличине изотопный сдвиг в конечном продукте. В результате в верху колонны накапливается практически 25 чистый растворитель, а внизу - пересыщенный раствор твердой фазы вплоть до выпадения твердого осадка. Таким образом, вверху значительно снижается содержание разделенного целеногс изотопа, внизу изотопы остаются почти неразделенными. Так, например, при разделении изотопа калия в 13%ном водном растворе иодистого калия в колонне высотой 175 мм, концентрация растворенного вещества распределилась так, что н верху колонны конечный продукт содержал менее

0,26 вес.% иодистого калия с иэотопным отношением К-39/К-41, равным

14,25; а внизу — 35 вес.% с отношением К-39/К-41, равным 14,05, С целью увеличения выхода целеного изотопа в конечном продукте эа счет дополнительного концентрирования раствора колонна снабжена размещенным в верхней части корпуса испарителем, размещенным в питающей емкости конденсатором и циркуляционным трубопроводом, соединяющим верхнюю и нижнюю части корпуса с питающей емкостью.

На чертеже изображен общий нид колонны, продольный разрез.

Термодиффузионная колонна для разделения изотопов в растворах содержит вертикальный корпус 1, нагреватель 2, холодильник 3 и питающую емкость 4 °

Ф

79231

Формула изобретения

6 ,у у, . с,4

Колонна также снабжена Размещенным в верхней части корпуса испарителем 5, размещенным в питающей емкости 4 конденсатором б и циркуляционным трубопроводом 7,, соединяющим верхнюю и нижнюю части корпуса с питающей емкостью.

Термодиффузионная колонна работает следующим образом.

Эаполнение колонны рабочим раствором производят с помощью сообщающегося сосуда (на чертеже не показана) через трехходовой кран 8 при открытом кране 9.

После заполнения колонны включают обогрев и охлаждение рабочих поверхностей колонны и при достижении в ней заданной средней температуры кран 8 переводят в положение, обеспечивающее связь корпуса с питающей емкостью. Одновременно включают испаритель.

В результате молекулярного массопереноса в верхней части корпуса накапливается разбавленный раствор твердой фазы, а в нижней части пересыщенный раствор. В испарителе 5 происходит частичное выпаривание разбавленного раствора, вследствие чего концентрация твердой фазы в верхней части корпуса возрастает.

Пары растворителя поступают через кран 9 в конденсатор б, после прохождения которого в виде конденсата стекают в питающую емкость 4,что создает поток чистого Растворителя к нижней части корпуса через кран 8.

Вследствие притока чистого растворителя происходит разбавление пересы5 щенного раствора, в результате чего концентрация твердой растворенной фазы понижается. Мощность испарителя подбирают таким образом, чтобы убыль растворителя из верхней части корпуса за счет испарения компенсировать потоком растворителя иэ питающей емкости 4 к нижней части корпуса со скоростью, не превышающей скорости молекулярного переноса.

Термодиффуэионная колонна для разделения изотопов в растворах, содержащая вертикальный корпус, нагреватель, холодильник и питающую емкость, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода целевого изотопа в конечном продукте

25 эа счет дополнительного концентрирования раствора, она снабжена размещенным в верхней части корпуса испарителем, размещенным в питающей емкости конденсатором и циркуляцион30 ным трубопроводом, соединяющим верхнюю и нижнюю части корпуса с питающей емкостью.

ЦНИИПИ Заказ 46 42/4

Тираж 877 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Термодиффузионная колонна Термодиффузионная колонна 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для нехимического разделения газов или их изотопов и может быть использовано в экспериментальных или промышленных сепараторах газов. Термодиффузионная колонна содержит корпус, нагретую и холодную поверхности, выполненные в виде плоскостей, регулирующий винт, закрепленный на нагретой поверхности с возможностью вращения, и неподвижную гайку, закрепленную в корпусе. Нагретая поверхность посредством винта контактирует с неподвижной гайкой с возможностью перемещения в направлении холодной поверхности. Изобретение обеспечивает возможность регулирования расстояния между нагретой и холодной поверхностями при изменяющейся концентрации разделяемых газов и повышение выхода разделяемых газов. 3 ил.
Наверх