Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Беккер Е. -> "Обогащение урана" -> 7

Обогащение урана - Беккер Е.

Беккер Е. Обогащение урана — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): obogoshenieurna1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 136 >> Следующая

Эффекты разделения в циклотронно-резонансном методе в плазме заслуживают особого внимания. Теоретические исследования и предварительные экспериментальные результаты указывают на возможность достижения очень высоких параметров разделительных устройств, но для демонстрации жизнеспособности этого метода необходимы дальнейшие исследования.
ГЛАВА 2
ТЕОРИЯ КАСКАДОВ
Б. Бриголи
Замена какого-либо атома в молекуле изотопом этого элемента приводит к изменению большинства * физических и химических
* Однако эти изменения малы, так что проблема разделения изотопов очень сложна. — Прим. ред.
15
свойств данной молекулы, что обусловлено соответствующим изменением ее массы.
Во всех процессах, применяющихся для разделения изотопов, используют различия в поведении молекул с разным изотопным составом.
Элементарные процессы разделения дают обычно очень слабый эффект, поэтому для получения продукта с заданной концентрацией элементарный процесс следует многократно повторять. И хотя процессы разделения изотопов основаны на совершенно различных физических принципах, проблемы умножения элементарного разделительного эффекта могут иметь очень большое сходство. Поэтому при рассмотрении таких проблем можно опустить детали протекания того или иного процесса.
Цель настоящей главы состоит в разработке общей теории, пригодной для всех процессов разделения независимо от типа применяемого метода разделения или вида извлекаемого изотопа. Предлагаемая теория относится к непрерывным процессам, для которых коэффициент разделения не зависит от состава изотопной смеси. Кроме того, данная теория ограничивается рассмотрением бинарных смесей изотопов. Для любого разделительного процесса теория стационарных режимов работы каскада позволяет определить количество ступеней, необходимое для разделения данной питающей смеси на продукт и отвал заданного состава, а также рассчитать все характеристические параметры, определяющие работу каскада на любой ступени. Среди этих параметров наиболее важными являются межступенные потоки разделяемых фракций, поскольку их сумма по всему каскаду позволяет оценить как размеры завода, так и энергетические затраты, что необходимо для определения себестоимости готового продукта.
Теория каскадов построена в основном на решении уравнений, получаемых комбинированием выражений для материального баланса различных компонент с соотношениями, определяющими степень разделения одной ступени.
Основные положения теории, развитые в настоящее время, были выдвинуты Коэном [2.1], Бенедиктом и Пигфордом [2. 2], Лондоном [2.3], Шектером и др. [2.4], Праттом [2.5], а также Вил-лани [2.6].
2.1. ТЕРМИНОЛОГИЯ
2.1.1. Структура каскадов и обозначения
Разделительным элементом называется наименьшая часть установки для разделения изотопов, в которой питающая смесь разделяется на «обогащенную фракцию» с повышенным содержанием концентрируемого изотопа и «обедненную фракцию» с пониженным содержанием этого изотопа. Несколько разделительных элементов, соединенных параллельно, образуют «ступень»; во всех элементах одной ступени питающая смесь характеризуется одним и тем же изотопным составом, причем это справедливо как в
16
отношении обогащенной, так и обедненной фракций. Размеры ступени пропорциональны питающему потоку.
Требуемой концентрации выделяемого изотопа можно достичь путем последовательного соединения нескольких ступеней; в этом случае совокупность ступеней образует «каскад».
На рис. 2.1 показана схема соединения разделительных элементов в ступень и каскад.
Г*0|

чи>
-*о
Каскад
Ступень

»s>|_J-3
о
pOi
*Щ>
4Z>
4Z>
Рис. 2.1. Схема размещения разделительных элементов в ступенях и ступеней в сужающемся каскаде. Потоки отвала не показаны.
_j—hz!i]—
CL)
'7
l_..
1______________________________
¦ Обедненные потоки
¦ Обогащенные потоки
Я)
Рис. 2.2. Примеры каскадов: а — простой каскад; б — противоточный симметричный каскад; в — протнвоточный несимметричный каскад с подачей потока питания через одну ступень в прямом направлении
Простейшей схемой последовательно соединенных ступеней является «простой каскад», в котором обогащенная фракция любой ступени служит питанием следующей ступени, в то время как обедненные фракции, выходящие из каждой ступени, повторной переработке не подвергаются.
На заводах по разделению изотопов обычно используется каскад, собранный по противоточной схеме, в котором обедненная Фракция каждой ступени подвергается дальнейшему фракционированию в предыдущих ступенях. По сравнению с простым каскадом применение противоточного каскада позволяет достичь более высокого выхода продукта.
Противоточный каскад называется симметричным, если обогащенный поток любой ступени является питанием последующей, а поток обедненной фракции возвращается на вход предыдущей ступени. Напротив, если обогащенный поток ступени s является питанием для ступени s+m, а обедненный поток возвращается на ступень s — п [тфп), то такой противоточный каскад называется несимметричным.
2 Зак. 2067 ,-7
Последняя схема используется для таких процессов, в ко'го* рых степень разделения, достигаемая в какой-либо ступени, зависит от относительного распределения питающего потока на обогащенную и обедненные фракции. Примеры простого, а также симметричного и несимметричного каскадов показаны на рис. 2.2.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 136 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed