Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Беккер Е. -> "Обогащение урана" -> 53

Обогащение урана - Беккер Е.

Беккер Е. Обогащение урана — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): obogoshenieurna1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 136 >> Следующая

Проницаемость. Измерения проницаемости пористых фильтров для газовой фазы производятся или стационарными методами, в которых давления Р и Р’ (см. разд. 3.21) поддерживаются постоянными [3.76, 3.219], иил же нестационарными методами, в которых разность Р — Р' — АР меняется со временем [3.76, 3.220, 3.221]. Результаты измерений проницаемости пористых фильтров в широком интервале давлений и температур дают информацию о свойствах фильтра в различных режимах течения газа (см. разд. 3.2). Эти свойства можно сопоставлять со структурой фильтра, вводя эффективные радиусы пор [3.31], с помощью которых наблюдаемые характеристики фильтра в данном режиме течения сравниваются с теоретическими характеристиками некоторого идеального фильтра, в котором поры имеют форму длинного капилляра круглого сечения с диффузным отражением молекул от стенки. Например, эффективные радиусы пор для кнудсе-новского {ак) и пуазейлевского потока (аР) в соответствии с формулами (3.37), (3.43) будут иметь вид:
'ак = а$к\ а% = а2$Р. (3.184)
127
Пуазейлевский эффективный радиус аР обычно дает наиболее надежное представление о радиусе пор при измерении проницаемости на моделях пор [3.78].
В формулах (3.184) для идеального фильтра выполняются равенства ак = ар = а, где гидравлический радиус а совпадает с обычным радиусом а (см. разд. 3.1.2). Эффективный радиус переходного потока ат определяется по наклону кривой проницаемости G (Р) в зависимости от Р, если она линейна (как для всех промышленных пористых фильтров) [3.31]. Поскольку этот наклон 1/Р0 в соответствии с формулой (3.60) пропорционален а$Р/$к, то
ат ----- a[iP/\iK allaK. (3.185)
Если проницаемость G (Р) не линейна относительно Р, то значение ar = af)p/f)s будет определяться наклоном асимптоты к G(P) при Р-*-оо. Радиус ат, определенный из проницаемости, следует подставлять в формулу для Р0 (3.173) вместо обычного радиуса
а, если пористый фильтр отличается от модели длинных капилляров. Указанные выше эффективные радиусы пор вместе с другими эффективными радиусами, получаемыми методами адсорбции измерения пористости, рентгеновской дифракции и электронной микроскопии, могут быть использованы для определения структуры при испытаниях качества прототипов пористых фильтров. Они могут быть использованы для предсказания результатов опытов по разделению.
Разделительная эффективность. Значения разделительной эффективности и соответствующего ей эффективного радиуса пор вычисляются по формуле (3.103) для коэффициента разделения ступени а*, его значение а* измерено в опытах по обогащению [3.124, 3.153, 3.222, 3.223]. Концентрации N и N' или лучше N и N", газовой смеси на входе в диффузионный делитель, содержащий фильтр, и на выходе из него измеряются с помощью масс-спектрометра (для изотопной смеси) или с помощью фракционной конденсации (для смеси N2 — С02 или Н2 — С02). Если испытываемый диффузионный делитель изготовлен по схеме со скрещенными потоками, то измеренный коэффициент обогащения ступепи (а* — 1) [см. (3.137, 3.145)] будет пропорционален разделительной эффективности пористого фильтра S. Для того чтобы исключить коэффициент рэлеевской дистилляции F (0) и коэффициент перемешивания Z, коэффициент обогащения (а* — 1) необходимо измерять при нескольких значениях коэффициента деления потоков в делителе 0 и при нескольких значениях расхода питания L; затем значение (а* — 1) экстраполируется к 0 = 0 и Z=\ [3.222]. Обе экстраполяции можно производить одновременно [3.223] для заданных значений Г, Р и Р' при изменении одного только потока L, для которого задается несколько фиксированных значений Lk• Соответствующие им измеренные значения коэффициента деления потоков Qh (причем все 0;{<О,1) и измеренные значения
128
(ctk* — 1) используются для вычисления чрь, определенных формулой (3.145)
~ O/N -1)] [(V**)] 11/^(8,)] =
= Z5 ~ 5 — CSX,, Xk = (Re,)-0-746. (3.186)
В соответствии с уравнением (3.186) — линейная функция
Хк, и средняя разделительная эффективность фильтра S определяется отрезком, отсекаемым на оси ординат кривой на гРа~
фике, изображающем т|)й как функцию Xh. Уравнение (3.186) — простое следствие из формул (3.108), (3.128) для коэффициента перемешивания и формулы (3.145) для коэффициента разделения, потому^что число Ra—0dRe/4D мало при малых 0, среднее значение ZS может быть приближенно заменено значением ZS на полу-длине фильтра (x=D/2), а число Рейнольдса в формуле (3.125)
Re (D/2) = (1 — 0/2) Re0. (3.187)
В соответствии с формулой (3.125) С означает постоянный множитель, который может быть определен из графика (X, г|з).
Наклон кривой, изображающей S/So как функцию переменного давления Р, дает затем в соответствии с формулой (3.67) значение характеристического разделительного давления пористого фильтра Рс, а тем самым значение гидравлического радиуса пор в фильтре а по теоретическим уравнениям (3.66), (3.71),
(3.76), (3.77) или (3.173) для гексафторида урана.
В соответствии с уравнением (3.71) для изотопной смеси (с числом Шмидта Sc = 3/4), выведенным для испытываемого фильтра и длинного капилляра, можно ввести эффективный радиус пор для разделения изотопов а8, используя наклон 1/Рс графика разделительной эффективности S
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed