Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Беккер Е. -> "Обогащение урана" -> 11

Обогащение урана - Беккер Е.

Беккер Е. Обогащение урана — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): obogoshenieurna1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 136 >> Следующая

L 1 Р д> • Л‘ (9 /и
“• * • .V. •.! V.)' (-i{>
Для секции извлечения можно записать следующие уравнения:
/ — а + 1 IF N~s ~~Nw ¦ t9 79)
L-s a—lW N—s (1—N~.) ’ (2J2)
R-, -'o?-'; (2.73)
B=^- [ln(/?o/^)lna]— 1. (2.74)
Очевидно, что если каскад имеет секции обогащения и извлечения, то ступень s = 0 должна быть общей для обеих секций; действительно, приравнивая правые части выражений (2.71) и (2.72) при s — —s=0, получаем выражение, аналогичное (2.33).
26
Суммирование выражений (2.69) и (2.74) позволяет определить полное, число ступеней в каскаде:
5 + 1 + В = [In (RPIRw)l\n а] - 1. (2.75)
Уравнения (2.71) и (2.72) показывают, что для любого идеального каскада питающий поток в направлении от нулевой ступени к ступени S или — В уменьшается непрерывно. На рис. 2.5 показан количественный график изменения потоков в идеальном симметричном каскаде: величина, отложенная по вертикальной оси, пропорциональна числу ступеней, а по горизонтальной — отношению потока питания к потоку Р продукта.
Суммируя потоки L,, по всему каскаду, можно определить суммарный меж-ступенный поток Lt\
SOS
/,• -- 2. • 2 , Ls + 2 , Ls-L0. (2.76)
-в -в о
Этот расчет можно осуществить, воспользовавшись методом, разработанным Бенедиктом и Пнгфордом [2.2]; выражения (2.71) и (2.72) переписываются как функции Rо
Рис. 2.5. Качественный профиль изменения
межступенного потока в идеальном симметрич-
ном каскаде в зависимости от номера ступени
\PNp ± (1 + /?„**);
+/?0a-).
Таким образом, s
a -j- 1
2^-
О
Г Р | (2NP-
.An(RPIR0) . а ' In a +
1) jV0 Np — jVo
Лг0 (1 — jVo) a—1
(2.77)
(2.78)
(2.79)
(я 1) N„~ 1 Nv-Nt( l-.V,) «-
¦N,
(2.89)
Учитывая (2.33), находим, что су.ммарный поток будет определяться выражением
Z,=
a + I
T~lk-[P&NP - !) ln ff + ^ {2NW -1) In , (2.81)
Rw
27
или
\п а
+ W7 {2NW- 1) In Rw — F (2iV0 - 1) In /?01. (2.82)
Если допустить, как и в разд. 2.2.1, что обогащение в одной ступени мало (случай малых коэффициентов обогащения), можно заметить, что для получения заметного обогащения смеси необходимо использовать большое количество ступеней. Приведенные выше уравнения можно аппроксимировать следующими выражениями:
а* —1 =6*=e~g/2; (2.83)
Rs ~ /?0 exp (ss); (2.84)
'l~f (1 -2Л')]; (2.85)
S -f 1 ^ In (RpIP0)Ie. (2.86)
Из этих равенств следует, что в данном случае число ступеней в два раза превышает число ступеней произвольного каскада, работающего в безотвальном режиме [см. (2.50)].
Кроме того, справедливы следующие выражения:
(2-87)
(2Ж)
Из (2.26) и (2.83) можно определить градиент концентрации на ступень
(dN/ds) = bN (1 —N), (2.89)
а подстановкой (2.87), (2.89) в (2.51) получим:
\ Z. (s) с/s = — ^ [jV (Г— TV)]2 =
О До
2 Р
(2.9Э)
Такой же результат получается из (2.79) при а—1<С1, так что в этом случае суммарный поток будет определяться выражением
Lt — (2/s2) [Р [2Nр — 1) In -т-+ W (!2NW - 1) In Rw - F (2N0 - 1) In /?„]. (2.91)
Приведенные выше соотношения показывают, что в каждой ступени идеального каскада достигается оптимальный режим работы относительно таких характеристик, как разделительная работа и поток питания, так что суммарный межступенный поток,
28
а следовательяб, размеры завода и потребление энергий будут минимальными. Следует заметить, что в этом случае коэффициент деления потока близок к 0,5, а полное число ступеней обратно пропорционально отклонению коэффициента разделения от единицы; в то же время минимальные размеры завода пропорциональны' 1/е2- Ввиду этого любое улучшение эффективности технологии, увеличивающее коэффициент обогащения смеси в ступени, приводит к более значительному уменьшению размеров завода.
Прямоугольный каскад отличается тем, что все ступени имеют одинаковый поток иитания (LS = L = const). Если ступени каскада соединены по симметричной схеме, то из (2.34) следует, что коэффициент деления потока в таком каскаде может быть постоянным или принимать два значения поочередно — одно для четных, а второе для нечетных ступеней. Практически наибольший интерес представляет первый случай, при котором межступенные потоки постоянны, а следовательно, весь каскад состоит из одинаковых ступеней.
Постоянный коэффициент деления потока ступенью определяется формулой
Следует заметить, что прямоугольный каскад отличается от установки с постоянным коэффициентом деления потока ступеней (см. разд. 2.2.1), которая имеет сужающуюся форму.
В прямоугольном каскаде смешивание потоков с разной концентрацией происходит в точке соединения обогащенной и обедненной фракций: в оптимальном режиме работает только та ступень, для которой поток питания и концентрации удовлетворяют соотношению, полученному для идеального каскада. Следовательно, концентрации в каждой ступени прямоугольного каскада не могут быть получены в виде простых функций номера ступени, как это имеет место в случае идеального каскада.
Если ограничиваться случаем малых коэффициентов обогащения, когда P<CL, то градиент концентрации для секции обогащения, определяемый формулой (2.48), примет следующий вид:
Общее решение этого уравнения было приведено Коэном
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 136 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed