Способ разделения изотопов азота

 

Изобретение относится к разделению изотопов и может быть использовано для разделения изотопов азота. Цель изобретения - увеличение удельной производительности установки и снижение расхода сырья и энергозатрат в системе обращения потоков на единицу продукта Разделение изотопов азота методом химического изотопного обжига ведут в двухфазной противоточной массообменной колонне с термическим обращением потоков, используя в качестве газовой фазы N02(N204), а в качестве жидкой фазы - ТБФ N02(N204 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (яа В 01 0 59/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4418142/26 (22) 27.04.88 (46) 15.03.91. Бюл. М 10 (71) Московский химико-технологический институт им. Д. И, Менделеева (72) С. Г, Катальников, И. A. Мышлецов и А. В, Хорошилов (53) 623.039.3(088.8) (56) Кузнецов А. И., Панченков Г М - ЖФХ, 1970, т, 44, М 8. с. 2075-2077 (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ

АЗОТА

Изобретение относится к разделению изотопов и может быть использовано для разделения изотопов азота методом химического изотопного обмена с термическим обращением потоков.

Целью изобретения является увеличение удельной производительности разделительной установки по целевому изотопу и уменьшение расхода сырья и энергозатрат на обращение потоков на единицу продукта.

Пример 1. На установке для разделения изотопов азота проведены эксперименты по определению равновесной степени разделения и эксперименты по работе колонны в отборном режиме. Установка состояла из термостатируемой колонны изотопного обмена с высотой насадочной части 1350 мм и диаметром 16 мм, изготовленной из молибденового стекла и заполненной насадкой Левина иэ нержавеющей стали с размерами 2Х 2Х 0,20, десорбера высотой 550 и диаметром 20 мм, заполненного стеклянными кольцами Рашига, абсор... Ж„„1634307 А1 (57) Изобретение относится к разделению изотопов и может быть использовано для разделения изотопов азота. Цель изобретения — увеличение удельной производительности установки и снижение расхода сырья и энергозатрат в системе обращения потоков на единицу продукта. Разделение изотопов азота методом химического изотопного обжига ведут в двухфазной противоточной массообменной колонне с термическим обращением потоков, используя в качестве газовой фазы NOz(Nz04), а в качестве жидкой фазы — ТБФ NOz(Nz04), 2 табл. бера высотой 600 диаметром 20 мм, заполненного спирально призматической насадкой с размерами элемента 2 X 2 X 0,20 мм.

Установка работает следующим образом

В абсорбер сверху их напорной склянки подавали постоянный поток ТБФ, снизу в абсорбер подводили гаэ NOz(Nz04) с природным содержанием изотопов азота. Образовавшийся в абсорбере комплекс подавали на орошение колонны. Выходящий из колонны газ вымораживали жидким азотом в специальную емкость. Комплекс

ТБФ NOz(N204). прошедший через колонну, попадал в десорбер, где диссоциировал на ТБФ и NOz(Nz04). Газ возвращали в колонну. ТБФ собирали в отдельную емкость.

Для контроля процесса разделения изотопов через определенные промежутки времени снизу колонны отбирали пробы на изотопный анализ.

Методом однократного уравновешивания была измерена зависимость коэффициента разделения реакции изотопного

1634307 обмена в системе ТБФ 1ч02 (N204)

N02(N204) от температуры. Результаты измерений представлены в табл. 1.

15, Таблица1

Зависимость коэффициента разделения от температуры

Темпе ат а,оС

30 35

40

1,022 0,002 1,019+.0,002

1.015+0,002

1,025 +-0,001

Таблица2

Условия проведения и результаты экспериментов на колонне изотопного обмена

ТБФ И02(й204) Й02 N204

Метанол ИН1

-NH3

Показатель

Температура колонны, С

Поток жидкости, моль/ч

Величина ВЭТС, см

Число теоретических ступеней

Коэффициент разделения,а

Степень разделения, К

Производительность установки (Хе=0,64 ат. N), 15 г, ат. N/÷

Затраты энергии на обращение потоков, кВт ч/г.ат N

Р8схо сы ья, г. ат N/ã. ат N

20

0,58

3,1

1,0135

1,8

0,58

4,0

34

1,025

2.32

6,66 105

311

8,71 10

1.01 10

8,34

5,64 10

Составитель T.áàðàáàø

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Ю.Середа

Звкаэ 713 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Пример 2. На установке проведены эксперименты, в которых колонна изотопного обмена работала при условиях представленных в табл. 2.

Сравнение характеристик процесса разделения показывает преимущества о6менной системы по сравнению с системой, используемой в способе-прототипе.

Формула изобретения

Способ разделения изотопов азота методом химического изотопного обмена в двухфазной противоточной массообменной

5 колонне с термическим обращением потоков, о т л и ч а ю щ и й. с я тем. что, с целью увеличения удельной производительности установки и снижения расхода сырья и энергозатрат в системе обращения потоков на

10 единицу продукта, в качестве обменивающейся системы используют N02(N204) — газовая фаза и ТБФ N02(N204) — жидкая фаза.