сульфидный процесс Гирдлера

редактировать

Сульфидный процесс Гирдлера

Сульфидный процесс Гирдлера (GS), также известный как Гейб-Спевак (GS) процесс, представляет собой промышленный производственный метод для фильтрации из природной воды тяжелой воды (оксид дейтерия = D 2 O), который используется в исследование частиц, в ЯМР-спектроскопии дейтерия, дейтерированные растворители для протонной ЯМР-спектроскопии, в ядерных реакторах с тяжелой водой (в качестве теплоносителя и замедлителя ) и в дейтерированных препаратах.

Карл-Герман Гейб и Джером С. Спевак независимо и параллельно изобрели процесс в 1943 году, и его название происходит от компании Girdler, которая построил первый американский завод, используя этот процесс.

Метод представляет собой процесс изотопного обмена между H2S и H2O («легкая» вода), в результате которого образуется тяжелая вода в несколько этапов. Это очень энергоемкий процесс. Морская вода содержит 180 частей на миллион HDO.

До закрытия в 1997 г. Завод тяжелой воды Брюса в Онтарио (расположен на том же месте, что и Дуглас-Пойнт и АЭС Брюса ) был крупнейшим в мире заводом по производству тяжелой воды с максимальной производительностью 1600 тонн в год (800 тонн в год на полную установку, два полностью работающих завода на пике мощности). Он использовал сульфидный процесс Гирдлера для производства тяжелой воды и потребовал 340 000 тонн (370 000 коротких тонн) питательной воды для производства 1 тонны (1,1 коротких тонн) тяжелой воды.

Первая такая установка в Индии Совет по тяжелой воде для использования процесса Гирдлера находится в Раватбхате, недалеко от Коты, Раджастхан. Затем последовал более крупный завод в Манугуру, Андхра-Прадеш. Другие заводы существуют, например, в США и Румынии.

Процесс

Каждый из нескольких этапов состоит из двух колонн с ситовой тарелкой. В одной колонне поддерживается температура 30 ° C, она называется холодной колонной, а другая - 130 ° C и называется горячей колонной. Процесс обогащения основан на разнице в разделении между 30 ° C и 130 ° C.

Представляющим интерес процессом является равновесная реакция,

H2O + HDS ⇌ HDO + H 2S

При 30 ° C константа равновесия K = 2,33, а при 130 ° C K = 1,82. Это различие используется для обогащения дейтерия тяжелой водой.

Сероводород газ циркулирует в замкнутом контуре между холодной башней и горячей башней (хотя это могут быть отдельные башни, они также могут быть отдельными секциями одной башня, с холодной секцией вверху). Деминерализованная и деаэрированная вода подается в холодную колонну, где преимущественно происходит миграция дейтерия из газообразного сероводорода в жидкую воду. Обычная вода подается в горячую колонну, где происходит перенос дейтерия из жидкой воды в газообразный сероводород. Соответствующая установка «каскад » выполняет обогащение: «обогащенная» вода подается в холодную колонну и далее «обогащается».

Обычно в этом процессе вода обогащается до 15–20% D 2 O. Дальнейшее обогащение до тяжелой воды «реакторного качества» (>99% D 2 O) осуществляется другим способом, например дистилляция.

См. Также

  • Химический портал
  • значок Физический портал
  • значок Научный портал
  • Военный портал

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-21 09:18:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте