DE1237546B - Verfahren zur Gewinnung von mit Deuterium angereichertem Wasser - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von mit Deuterium angereichertem Wasser

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DE1237546B
DE1237546B DES62459A DES0062459A DE1237546B DE 1237546 B DE1237546 B DE 1237546B DE S62459 A DES62459 A DE S62459A DE S0062459 A DES0062459 A DE S0062459A DE 1237546 B DE1237546 B DE 1237546B
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Dr-Ing Jost Haenny
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Constructions Mecaniques SA
Houilleres du Bassin du Nord et du Pas de Calais
Air Liquide SA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Constructions Mecaniques SA
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Houilleres du Bassin du Nord et du Pas de Calais
Air Liquide SA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
COIb
Deutsche Kl.: 12 i- 5/02
Nummer: 1 237 546
Aktenzeichen: S 62459IV a/12 i
Anmeldetag: 6. April 1959
Auslegetag: 30. März 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von mit Deuterium angereichertem Wasserstoff durch Deuteriumaustausch zwischen Wasserstoff und Ammoniak und zur anschließenden Produktion von schwerem Wasser.
Bei derartigen Verfahren erfolgt die Gewinnung von schwerem Wasser im Zuge einer Ammoniakherstellung. Dies ist bekanntlich möglich ohne eine fundamentale technische Modifikation von üblichen Ammoniakanlagen, wodurch eine wirtschaftliche Deuteriumextraktion von Wasser enthaltenden Gasen ermöglicht wird.
Es ist ein derartiges Verfahren zur Gewinnung an schwerem Wasser angereicherten Wassers im Zuge einer Ammoniaksynthese unter Anwendung eines Isotopenaustauschers zwischen Ammoniak und Wasserstoffgas bekannt, bei dem der Ausgangswasserstoff mit einem Teil des aus ihm erzeugten Ammoniaks zum Isotopenaustausch gebracht und das derart an Deuterium angereicherte Ammoniak unter Wasserbildung verbrannt wird. Danach wird aus der Ammoniaksynthesenanlage ein Teil des darin gewonnenen Ammoniaks durch einen Isotopenaustauscher geleitet und in diesem mit entgegenströmendem, der Syntheseanlage zugeleitetem Wasserstoff in Austausch gebracht. Zur Erzielung eines Trennfaktors«, der z. B. zwischen flüssigem Ammoniak und gasförmigem Wasserstoff bei -4O0C 6 beträgt, oder, anders ausgedrückt, zu einer höchstens «fachen Anreicherung des flüssigen Ammoniaks gegenüber dem natürlich angereicherten Wasserstoff, muß sich das Verhältnis der Mengen der in Austausch gebrachten gasförmigen und flüssigen Phasen wie α verhalten. Das bedeutet, daß z. B. bei einer Tagesproduktion von 100 t Ammoniak in der Synthesenanlage mindestens 117 t Ammoniak, also etwa 2O°/o mehr Ammoniak produziert werden müssen, da dieser Anteil ja für die Ammoniakproduktion verlorengeht, wie folgende Ausführungen zeigen. Das α-fach angereicherte Ammoniak wird bei dem bekannten Verfahren in einer Brennkammer zu Stickoxyd und mit schwerem Wasser angereichertem Wasser verbrannt, so daß der für den Isotopenaustausch verwendete Ammoniakanteil für die allgemeine Ammoniakproduktion verloren ist. Das angereicherte Wasser wird anschließend in einer Hochkonzentrationsanlage aufkonzentriert. Um hochprozentiges schweres Wasser zu erzeugen, muß in dieser Anlage notwendigerweise eine weitere außerordentlich hohe Anreicherung stattfinden, wie das folgende Zahlenbeispiel zeigt: Der den Isotopenaustauscher durchströmende, natürlich angereicherte Verfahren zur Gewinnung von mit Deuterium
angereichertem Wasser
Anmelder:
Houilleres du Bassin du Nord et du
Pas-de-Calais, Douai, Nord;
Commissariat ä !'Energie Atomique, Paris;
Compagnie de Construction Mecanique
Procede Sulzer, Paris;
L'Air Liquide: Societe pour l'Etude et
!'Exploitation des Precedes Georges Claude,
Paris (Frankreich)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Düsseldorf, Lindemannstr. 31
Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Jost Hänny, Winterthur (Schweiz)
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 13. März 1959
Wasserstoff enthält bekanntlich 147 ppm Deuterium. Bei einem Trennfaktor α = 6 wird das mit dem Wasserstoff in Austausch gebrachte Ammoniak zu einem Deuteriumgehalt von höchstens 6 · 147 ppm angereichert. Da zur Erzeugung von schwerem Wasser eine weitere Konzentrierung von
147 · 6
erforderlich ist, muß in der Hochkonzentrationsanlage eine mehr als tausendfache Anreicherung des in sie eingeleiteten angereicherten Wassers stattfinden. Eine derartige Hochkonzentrationsanlage ist daher gegenüber einer Anlage, in die Wasser mit einer natürlichen Anreicherung eingespeist wird, nicht wesentlich vorteilhafter. Trotz einer nur relativ kleinen Deuteriumanreicherung des Ammoniaks in dem Isotopenaustauscher sind bei dem bekannten Verfahren beträchtliche Energieen erforderlich, da z. B. außer einer Überproduktion von beispielsweise 20% Am-
709 547/358
moniak im angegebenen Zahlenbeispiel in der Syntheseanlage auch in der Anlage, die zur Erzeugung von Wasserstoff dient, eine entsprechend größere Menge Wasserstoff erzeugt werden muß. Dieser Aufwand wird bei der Erfindung weitgehend vermindert. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das in einen Kreislauf durch Heiß-Kalt-Kolonnen strömende Ammoniak durch Deuteriumaustausch mit dem dem Ammoniak in den Kolonnen entgegenströmenden Wasserstoff an Deuterium angereichert wird, sodann das zwischen der heißen und kalten Kolonne entnommene angereicherte Ammoniak in ein Gemisch von N2, H2, D2 und HD gespalten wird, aus dem Gasgemisch in einer Tieftemperaturanlage N2 auskondensiert und von den Restgasen abgetrennt wird, worauf der auf Verflüssigungstemperatur abgekühlte, mit Deuterium angereicherte Wasserstoff zur weiteren Anreicherung an Deuterium rektifiziert wird, er dann zu an schwerem Wasser angreichertem Wasser verbrannt wird, das durch Rektifizieren in hochkonzentriertes schweres Wasser übergeführt wird.
Für die Ausbildung der Endstufe gibt es mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise kann hierin der durch Rektifizieren mit Deuterium angereicherte Wasserstoff direkt in einer Brennkammer zu Wasser oxydiert und dieses Wasser in einer Rektifiziervorrichtung in hochkonzentriertes schweres Wasser als Blasenprodukt und schwach angereichertes Wasser als Kopfprodukt aufgetrennt werden. Es kann dann vorteilhaft das der letzten Rektifiziervorrichtung als Kopfprodukt entnommene angereicherte Wasser elektrolytisch aufgespalten werden, wobei der dabei entstehende Wasserstoff zur Anreicherung des Ammoniaks der chemischen Austauschreaktion in den Austauschkolonnen verwendet wird.
Es kann auch in an sich bekannter Weise der durch Rektifizieren mit Deuterium in Form von im wesentlichen HD angereicherte Wasserstoff in der Endstufe zur Aufspaltung der Wasserstoffdeuteriumbindung aufgewärmt und über einen Katalysator geleitet, dann gekühlt, sodann in einer weiteren Rektifiziervorrichtung das gebildete D2 vom H2 und restlichen HD weitgehend abgetrennt und in einer Brennkammer zu bereits weitgehnd mit D2O angereichertem schwerem Wasser oxydiert werden, das dann seinerseits durch erneutes Rektifizieren in hochkonzentriertes D2O übergeführt wird.
Der wesentlich geringere Energieverbrauch gegenüber dem bekannten Verfahren wird durch die Kombination der einzelnen Verfahrensschritte in der erfindungsgemäßen Weise erzielt, und zwar dadurch, daß in der Tieftemperaturanlage, in der der Stickstoff verflüssigt, aus dem Rohgasgemisch ausgeschieden und verdampft und der mit Deuterium angereicherte Wasserstoff auf Verflüssigungstemperatur abgekühlt wird und in der Rektifiziervorrichtung, in der er weiter angereichert wird, sowie in den daran anschließenden Anlageteilen, in denen aus ihm durch Oxydation und Rektifikation hochkonzentriertes schweres Wasser gewonnen wird, wesentlich geringere Stoffmengen strömen als in den entsprechenden Anlageteilen der bekannten Anlage. Die im ersten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens strömenden größeren Mengen zirkulieren in einem Kreislauf, aus dem nur geringe Mengen abgezweigt werden.
Es ist auch bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem durch entgegenströmenden Wasserstoff in einem Austauscher an Deuterium angereichertes Ammoniak in ein Gemisch von N2, H2, D2 und HD gespalten wird, das alsdann auf zwei Hochkonzentrationsanlagen verteilt wird. Eine davon besteht aus einem Heiß-Kalt-Kolonnenpaar, und das hierin wieder teilweise an Deuterium abgereicherte Wasserstoffgemisch dient, neben anderweitig hergestelltem Wasserstoff von natürlicher Deuteriumkonzentration, zuerst zur Anreicherung des Ausgangsammoniaks in besagtem Austauscher und alsdann zur Synthese von deuteriumarmem Ammoniak, das nach Deuteriumaustausch mit Wasser von natürlicher Deuteriumkonzentration das weiter anzureichernde und zu spaltende Ausgangsammoniak darstellt. Gewonnen wird hierbei direkt die hochkonzentrierte Flüssigphase des Heiß-Kalt-Kolonnenpaars neben dem Produkt der zweiten Hochkonzentrationsanlage. Das zu spaltende Ammoniak ist insbesondere nicht — wie dies erfindungsgemäß der Fall ist — das angereicherte unmittelbare Produkt der Heiß-Kalt-Anlage, sondern wird erst aus dem abgereicherten Wasserstoffprodukt dieser Anlage erzeugt und nachträglich wieder angereichert.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgendem Ausführungsbeispiel und an Hand der Zeichnung, die in schematischer Darstellung eine Anlage zeigt, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
Die gezeigte Anlage setzt sich aus einer Sektion I zur Gewinnung von mit Deuterium angereichertem Wasserstoff durch chemische Austauschreaktionen mit Ammoniak, einer Sektion II zur weiteren Anreicherung und Abtrennung von angereichertem Wasserstoff, einer Sektion III zur Oxydation von angereichertem Wasserstoff und aus einer Sektion IV zur Gewinnung von schwerem Wasser mittels Rektifiziervorrichtung zusammen.
In der dargestellten Austauschsektion I wird das anzureichernde Ammoniak in einem Kreislauf in einer Leitung 4 durch drei Austauscher 3, 7 und 8 geführt. Für die Extraktionskolonne 3 ist eine Zu- und Ableitung 1 bzw. 2 zur Zu- und Abführung von aus Stickstoff- und Wasserstoffgas bestehendem Synthesegas vorgesehen. Dieses Synthesegas wird einer in der Zeichnung nicht dargestellten Syntheseanlage zugeführt. Es wird demnach in der Kolonne dem Wasserstoff des Synthesegases sein Deuteriumgehalt entzogen, ohne daß, wie bei dem bekannten Verfahren, der Syntheseanlage ein wesentlicher Anteil des Ammoniaks für den Isotopenaustausch ständig entzogen wird. Zur Ergänzung der aus der Kreislaufleitung in die nachgeschaltete Sektion II abgeführten Ammoniakmenge ist eine Syntheseanlage 6 angeordnet, aus der eine Leitung 5 in die Leitung 4 führt. Durch die kalte Kolonne 7 und die warme Kolonne 8 wird einmal durch Zu- bzw. Ableitung 9 Wasserstoff und Zu- bzw. Ableitung 4 Ammoniak im Gegenstrom zu ersterem geleitet. Aus einer Elektrolyseapparatur 11 wird Wasserstoff in den durch die beiden Austauschkolonnen 7 und 8 führenden Kreislauf eingeleitet und eine der elektrolytisch abgespalteten Wasserstoffmenge entsprechende Wasserstoffmenge in einer Leitung 12 aus dem Kreislauf weggeführt. Mittels der an den Verdampfer 13 angeschlossenen Leitung 14 wird das an Deuterium angereicherte Ammoniak in eine Crackinganlage 15 (Hitzezersetzung von Ammoniak in an sich bekannter Weise bei Temperaturen von 900 bis 1000° C in
Anwesenheit von Nickel- und Eisenoxydkatalysatoren) zur Zerlegung des Ammoniaks in seine Komponenten Stickstoff, Wasserstoff und Wasserstoffdeuterium eingeleitet. Diese letzteren werden zur Verflüssigung durch die Leitung 16 in die Sektion II geführt. Von hier wird der abgetrennte Stickstoff über eine Leitung 32 in die Ammoniaksyntheseanlage 6 zurückgeleitet bzw. kann er aus der Leitung 32 α direkt entnommen werden. Eine Teilmenge des der Rektifiziervorrichtung 20 als Kopfprodukt entnommenen Wasserstoffs, der in der Tieftemperaturanlage als Kältemittel zirkuliert, wird mittels der Leitung 22 der Syntheseanlage zur Gewinnung von Ammoniak zugeführt. Die der Tieftemperaturanlage entnommene Teilmenge des Wasserstoffs ist etwas geringer als die im Rohgasgemisch, welches aus der Crackinganlage 15 in die Tieftemperaturanlage eingeleitet wird, enthaltene Menge Wasserstoff — auf Grund des der Rektifiziervorrichtung 20 entnommenen Bodenproduktes. Weitere Möglichkeiten bestehen darin, entweder den der Tieftemperaturanlage entnommenen Wasserstoff mittels der Leitung 23 in die Leitung 1 des Synthesegases einzuleiten, welches in der Austauschkolonne 3 die Deuteriumanreicherung des Ammoniaks bewirkt, oder den Wasserstoff, gegebenenfalls gemeinsam mit dem aus der Elektrolyseapparatur 11 stammenden Wasserstoff, an entsprechender Stelle zwischen den Kolonnen 7 und 8 in die Leitung 9 in den Wasserstoffkreislauf der Sektion I einzuspeisen.
Da das dem Verdampfer 13 entnommene angereicherte Ammoniak mengenmäßig nicht vollständig wieder aus der Syntheseanlage ersetzt wird, und zwar infolge der Überführung des Bodenproduktes der Rektifiziervorrichtung 20 in die Sektion III und, wenn außerdem z. B. eine Teilmenge des Wasserstoffs aus der Tieftemperaturanlage in die Leitungen 1 oder 9 des Synthesegases eingeführt wird, kann der fehlende Anteil des Ammoniaks von außen mittels einer Leitung 4 α in den Ammoniakkreislauf eingespeist werden.
Die Sektion II, die zur Verflüssigung und Trennung der Komponenten des Rohgasgemisches dient, besteht aus Wärmeaustauschern 17,18,19. 25 und 27, einem Kompressor 24, Expansionsturbinen 26, 28 und einer Rektifiziervorrichtung 20 sowie aus diese Anlageteile verbindenden Leitungen. Mittels einer Leitung 33 ist die Sektion II mit der Sektion III verbunden. Diese Leitung führt in eine Brennkammer 34, aus welcher das Verbrennungsprodukt durch die Leitung 35 in eine Rektifizierkolonne 36 in der Sektion IV eingespeist wird. Zur Heizung bzw. Kühlung dieser Rektifizierkolonne dient die Vorrichtung 37 bzw. 38, in die von außerhalb der Anlage Heiz- bzw. Kühlmittel, z. B. Wasser, eingeführt wird.
Eine Leitung 40 ist zur Entnahme des am Boden der Kolonne sich sammelnden hochprozentigen schweren Wassers an den Boden der Kolonne angeschlossen, während an den Kopf der Kolonne eine Leitung 39 zur Einleitung des abgereicherten Wassers in die Elektrolyseapparatur 11 angeschlossen ist.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgende:
In die Extraktionskolonne wird als Abtrennflüssigkeit synthetisch gewonnenes flüssiges Ammoniak von geringer Deuteriumanreicherung eingeführt, das die Extraktionsvorrichtung unter wieder angereichert verläßt, da inzwischen mit dem aufsteigenden Synthesegasgemisch eine chemische Austauschreaktion stattgefunden hat, bei der nach der Gleichung
NH,
HD — > NH2D + H2
eine starke Anreicherung des Ammoniaks an Deuterium erfolgt ist. Ist nun das flüssige Ammoniak, in dem ein Katalysator gelöst ist, auf ein Mehrfaches des Normalgehaltes an Deuterium angereichert worden, so findet in der kalten Austauschkolonne eine weitere Anreicherung an Deuterium im Ammoniak auf Grund eines Isotopenaustausches mit entgegenströmendem angereichertem Wasserstoff statt. Das nunmehr stark angereicherte Ammoniak wird zum Teil im Verdampfer 13 verdampft und der Crackinganlage 15 zugeführt, in welcher es in seine Komponenten zerlegt und sodann das Gasgemisch der Tieftemperaturanlage zur Verflüssigung zugeleitet wird. Das im Verdampfer verbleibende flüssige Ammoniak, welches den Katalysator in gelöster Form enthält, wird erwärmt (nicht in der Zeichnung dargestellt) und durch die warme Austauschkolonne geleitet, in welcher eine Abreicherung des Ammoniaks zugunsten einer Deuteriumanreicherung des von unten nach oben strömenden Wasserstoffs stattfindet.
Aus der Crackinganlage 15 wird das Rohgas im Gegenstrom zu kaltem, von Wasserstoffdeuterium befreitem Gas in den Wärmeaustauschern 17, 18 und 19 abgekühlt und der Rektifiziervorrichtung 20 zugeführt. Im Wärmeaustauscher 18 wird der Stickstoff aus dem Rohgas auskondensiert, aus diesem ausgeschieden und im Gegenstrom zum Rohgas durch einen Kanal der Wärmeaustauscher 18 und 17 geführt, wobei er verdampft und sodann wieder in die Ammoniaksyntheseanlage 6 eingeleitet wird. Der dampfförmig am Kopf der Rektifiziervorrichtung über die Leitung 21 entnommene Wasserstoff zirkuliert als Kältemittel in der Tieftemperaturanlage. Teilweise wird er — wie bereits beschrieben — im Gegenstrom zum Rohgas durch die Wärmeaustauscher 19, 18 und 17 geführt, zum anderen Teil wird er durch die Wärmeaustauscher 27 und 25 im Gegenstrom zum im Kompressor 24 verdichteten und erwärmten Kältemittel geführt. Mittels der Leitung 22 wird ein Teil des Umlaufgases wieder in die Syntheseanlage 6 eingespeist bzw. mittels der Leitung 23 in die Extraktionskolonne 3 der Sektion I. Der restliche Teil des Umlaufgases wird vom Kompressor 24 angesaugt und komprimiert. Nachdem die Kompressionswärme in einem nicht dargestellten Kühler entzogen worden ist, tritt das Umlaufgas über die Leitung 22 a hintereinander durch die Wärmeaustauscher 25 und 27 in die Expansionsturbinen 26 und 28, sodann in den Kondensatorverdampfer 29 am unteren Ende der Kolonne. Im Kondensatorverdampfer steht der Umlaufwasserstoff unter einem etwas höheren Druck als in der Kolonne und im Wärmeaustausch mit dem von oben einströmenden verflüssigten, mit Deuterium angereicherten Wasserstoff. Den Dämpfen in dem Austauscher 29 wird nunmehr Wärme entzogen, so daß die sich im unteren Raum der Kolonne sammelnde Flüssigkeit wieder verdampft und andererseits die in dem Austauscher befindlichen Dämpfe kondensieren. Dieses Kondensat wird über die Leitung 30, nachdem es mittels des Drosselorgans 31 entspannt worden ist, in den oberen Raum der Kolonne eingeleitet, von dem es in der Kolonne durch die Böden hindurch abwärts strömt und im Stoff-
austausch mit den aufsteigenden Dämpfen steht. Über die Leitung 33 wird der angereicherte Wasserstoff dampfförmig entnommen und dem Brenner 34 zugeführt. Im Brenner wird das auf Umgebungstemperatur gebrachte Wasserstoff-Wasserstoffdeuterium-Gemisch mit Sauerstoff unter Überdruck verbrannt. Nach der Verbrennung hat man ein Gemisch von leichtem Wasser, Wasserstoffdeuteriumoxyd und schwerem Wasser.
Das bei der Verbrennung entstehende Dampfgemisch wird kondensiert, vom verbliebenen Sauerstoffgas getrennt, dann verdampft und — wegen der meistens sehr feinen Dosierung — dampfförmig in die zweite Rektifizierkolonne geleitet. Die Rektifikation führt dank der laufenden Einstellung des Gleichgewichts zum gewünschten hochprozentigen schweren Wasser, das flüssig am unteren Ende der Kolonne entnommen wird.
Das Kopfprodukt der Kolonne enthält nebst leichtem Wasser kleine Mengen Deuterium (vor allem in Form von Wasserstoffdeuteriumoxyd). Die Deuteriummenge wäre für den Prozeß verloren, wenn man das Kopfprodukt nicht über Elektrolyse in die Sektion I zurückführen würde. Dank dieser Rückgewinnung braucht man das Kopfprodukt der Kolonne nicht auf extrem kleine Deuteriumkonzentrationen zu treiben, um diese Deuteriumverluste möglichst klein zu halten.
Nimmt man das gleiche Zahlenbeispiel für das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel wie für dasjenige, das in der Einleitung für das bekannte Verfahren angegeben wird, an, so ergibt sich folgendes: Schickt man also beispielsweise 1001 Synthesegas mit natürlich angereichertem Wasserstoff durch den Austauscher 3 und gewinnt im Austauscher 3 eine sechsfache Deuteriumanreicherung des durch die Leitung 4 strömenden Ammoniaks und eine weitere Anreicherung im Austauscher 7 bis auf eine hundertfache natürliche Anreicherung des Ammoniaks, so braucht man durch die Leitung 14 nur 11 des so angereicherten Ammoniaks zu entnehmen. In der die Sektion II bildenden Tieftemperaturanlage wird von dem Rohgas der Stickstoff verflüssigt, aus dem Rohgasgemisch ausgeschieden und verdampft und der bei Verflüssigungstemperatur abgekühlte, mit Deuterium angereicherte Wasserstoff einer Rektifiziervorrichtung zugeführt, in der er weiter angereichert wird. Hierin findet eine weitere Anreicherung des Wasserstoffes statt, z. B. so weit, daß nach seiner Oxydation in einer Brennkammer 34 der Sektion III der Endkonzentrationsstufe IV bereits Wasser mit einer 3O°/oigen Konzentration von schwerem Wasser zugeführt wird. In der Rektifiziervorrichtung 36 erfolgt dann eine Aufkonzentrierung auf beispielsweise 99,8°/oiges schweres Wasser.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Gewinnung von mit Deuterium angereichertem Wasser durch Deuteriumaustausch zwischen Wasserstoff und Ammoniak in Heiß-Kalt-Kolonnen und Weiterverarbeitung des an Deuterium angereicherten Ammoniaks auf deuteriumreichen Wasserstoff und schweres Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Kreislauf durch Heiß-Kalt-Kolonnen strömende Ammoniak durch Deuteriumaustausch mit dem dem Ammoniak in den Kolonnen entgegenströmenden Wasserstoff an Deuterium angereichert wird, sodann das zwischen der heißen und kalten Kolonne entnommene angereicherte Ammoniak in ein Gemisch von N2, H2, D2 und HD gespalten wird, aus dem Gasgemisch in einer Tieftemperaturanlage N2 auskondensiert und von den Restgasen abgetrennt wird, worauf der auf Verflüssigungstemperatur abgekühlte, mit Deuterium angereicherte Wasserstoff zur weiteren Anreicherung an Deuterium rektifiziert wird, er dann zu an schwerem Wasser angereichertem Wasser verbrannt wird, das durch Rektifizieren in hochkonzentriertes schweres Wasser übergeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der letzten Rektifiziervorrichtung als Kopfprodukt entnommene schwach angereicherte Wasser elektrolytisch aufgespalten und der dabei entstehende schwach angereicherte Wasserstoff zur Anreicherung des Ammoniaks bei der chemischen Austauschreaktion verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des der Wasserstoffrektifiziervorrichtung als Kopfprodukt entnommenen Wasserstoffes nach seiner Verwendung als Kältemittel in der Tieftemperaturanlage entweder mit dem die Heiß-Kalt-Kolonnen im Kreislauf durchströmenden Ammoniak in Deuteriumaustausch gebracht oder mit dem aus der Tieftemperaturanlage erhaltenen Stickstoff zu Ammoniak umgesetzt und dieser dem in den Heiß-Kalt-Kolonnen zirkulierenden Ammoniak zugeführt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 036 223.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1120 431.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 547/358 3. 67 © Bundesdruckerei Berlin
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