DE1265714B - Vorrichtung zum Trennen von Gasgemischen, insbesondere von gasfoermigen Isotopengemischen, durch Diffusion durch verschliessbare Blenden - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAJMö DEUTSCHES WJfWGSSSl· PATENTAMT BOId

AUSLEGESCHRIFT

int. CL:

Deutsche Kl.: 12 e -

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1265 714
D 29775 IV c/12 e
15. Januar 1959
11. April 1968

Es ist bisher eine Reihe von Isotopentrennverfahren bekanntgeworden, die auf den unterschiedlichen Diffusionsgeschwindigkeiten der Isotopen beruhen. So wurden z. B. enge Ringspalte zur Trennung vorgeschlagen, wobei die lichte Weite dieser Kanäle unter dem Einfluß verschiedener Temperaturen oder Drücke variiert werden kann. Es ist ferner bekannt, das Gasgemisch durch düsenartige Öffnungen austreten zu lassen und den expandierenden Strahl durch eine passend angeordnete Blende in einen Mantelteil und einen Kernteil aufzuspalten. Es wurde ferner vorgeschlagen, zwischen rotierenden Blenden Kühlfallen oder Pumpleitungen anzubringen; die Anwendbarkeit dieser Vorrichtung erstreckt sich allerdings hauptsächlich auf leicht kondensierbare Gase.

Den Diffusionsverfahren haftet im allgemeinen der Nachteil an, daß die Trennung nur bei relativ niedrigen Gasdrücken stattfinden kann. Dadurch wird der Durchsatz größerer Gasmengen erschwert. Die nachstehend beschriebene Vorrichtung ermöglicht es dagegen, das zu trennende Gasgemisch unter hohem Druck einzusetzen und dadurch die Gesamtleistung zu steigern.

Die Vorrichtung besteht im einfachsten Fall, wie in den Abb. 1 und 2 dargestellt, aus einer rotierenden Walzet, an deren Mantelfläche, parallel zur Rotationsachse der Walze, enge Kanäle B, C angebracht sind. Ein jeder der Kanäle wird im Verlauf einer Umdrehung der Walze mit drei verschiedenen Räumen verbunden. Raum D enthält das zu trennende Gasgemisch unter hohem Druck. Raum E ist die Pumpleitung für den schnellen Gasanteil. Raumf ist der Anschluß des Pumpsystems für den langsamen Gasanteil. Der Kanal B ist mit seinen beiden Enden nur während eines sehr kleinen Bruchteils der Umlaufzeit der Walze A über die Blenden G und H mit den Räumen D und E verbunden, so daß nur der schnellere Anteil des bei G eingetretenen Gasgemisches die Blende H erreicht und in den Raum E austreten kann. Während der restlichen Umlaufzeit der Walze A wird über die ganze Längsseite des Kanals der darin verbliebene langsamere Gasanteil in den Raum .F entleert und abgepumpt. In der Stellung des KanalsB (Abb. 1) bedeckt dagegen ein Teil der Gehäusewand die Längsseite des Kanals, so daß in dieser Phase der Walzenrotation der Kanal nur mit den Räumen D und E in Verbindung treten kann, gegen den Raum F aber abgedichtet ist.

Da nur der schnellere Gasanteil durch die Blende H austreten soll, ist die Länge und die Breite des Kanals B mit der Rotationsgeschwindigkeit der

Vorrichtung zum Trennen von Gasgemischen,
insbesondere von gasförmigen Isotopengemischen, durch Diffusion durch verschließbare Blenden

Anmelder:

Walter Dobner,

4100 Duisburg-Beeck, Fontanestr. 11

Als Erfinder benannt:

Walter Dobner, 4100 Duisburg-Beeck

Walzet in geeigneter Weise abgestimmt. Die erforderliche Rotationsgeschwindigkeit der Walze A steht zur Diffusionsgeschwindigkeit des abzutrennenden Gasanteils im gleichen Verhältnis wie die Breite zur Länge des Kanals B. Man kann daher mit einer um so niedrigeren Rotationsgeschwindigkeit arbeiten, je schmaler und länger der Kanal B ist. Das Verhältnis von Breite zu Länge des Kanals B läßt sich leicht derart extrem gestalten, so daß die erforderliche Rotationsgeschwindigkeit der Walze A nur noch einen Bruchteil der Diffusionsgeschwindigkeit des abzutrennenden Gasanteils beträgt. Auf diese Weise kommt man zu ausreichend niedrigen und technisch leicht beherrschbaren Rotationsgeschwindigkeiten.

Vor jeder erneuten Füllung mit dem zu trennenden Gasgemisch sollte jeder Kanal B, C möglichst weitgehend in den Raumi¹ entleert werden. Hierbei ist es allerdings nicht erforderlich, ein hohes Vakuum in den Kanälen B, C zu erzeugen. Denn maßgeblich für einen guten Trennvorgang ist nicht allein der Entleerungsgrad der Kanäle B, C, sondern eine möglichst große Druckdifferenz zwischen den Räumen D einerseits und E und F andererseits. Da außerdem die durchgesetzte Stoffmenge von der Größe des Gasdruckes in RaumZ> abhängig ist, empfiehlt es sich in jedem Fall, das Gasgemisch unter hohem Druck einzusetzen. Da die Pumpensysteme für den schnellen und für den langsamen Gasanteil nur abwechselnd nacheinander auf jeden Kanal einwirken, ist eine gut definierte Aufteilung des Kanalinhalts in Anteile mit verschieden großen Geschwindigkeiten erreichbar. Bei entsprechend großer Dimensionierung der Pumpleistungen für die Räume E und F ist es zweckmäßig, möglichst viele Kanäle nach Art von B und C an der Mantelfläche der Walzet anzubringen.

809 538/467

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Trennen von Gasgemischen, insbesondere von gasförmigen Isotopengemischen, durch Diffusion durch verschließbare Blenden, von denen eine mit dem Vorratsraum für das Gasgemisch und eine weitere mit einer Vakuumpumpe zum Abtrennen des schneller diffundierenden Gemischanteils verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Blenden (G und H) in einem evakuierten Raum (F) eine rotierende Walze (A) derart angeordnet ist, daß durch mindestens einen, an ihrem Rand vorgesehenen, sich in Achsenrichtung über die ganze "Walzentiefe erstreckenden Kanal (B) die Blenden (G und H) verbunden sind und dessen öffnung zur Walzenmantelfläche hin während dieser Stellung(G-B-H) abgedeckt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 1052 955;
   deutsche Auslegeschriften Nr. 1058 024,
   960;

   W. Bothe, S. Flügge, Naturforschung und Medizin in Deutschland 1939—1946, Bd. 14, Kernphysik und kosmische Strahlen, Teil II (1953), S. 94 und 190.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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