DE1274564C2

DE1274564C2 - Verfahren zum Trennen der beiden Isotopenformen des Wassers

Info

Publication number: DE1274564C2
Application number: DE1961S0073561
Authority: DE
Inventors: Henri Louis Marcel Guinaudy
Original assignee: Comm Salins Du Midi Soc
Priority date: 1960-04-19
Filing date: 1961-04-19
Publication date: 1973-10-18
Also published as: FR1262640A; DE1274564B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreiche-

desselben Stoffes voneinander zu trennen.

bcn. Die Erfindung führt also zu erheblichen Einsparungen an apparativem Aufwand und Energiekosten. Wenn man beispielsweise erfindungsgemäß ge-Da aber diese Isotopen sich in ihren physikali- 30 wohnlichem Wasser eine angemessene Menge Brom, sehen Merkmalen nur sehr wenig unterscheiden, ist etwa 2 bis 3 g/l zusetzt und zur Erzielung eines an eine solche Trennungsoperation bekanntlich schwie- D.,O angereicherten Wassers destilliert, so läßt sich rig, langwierig und kostspielig. So unterscheiden sich die Operation unter im übrigen gleichen Bedingununter Atmosphärendruck beispielsweise die Gefrier- gen in einer Kolonne ausführen, weiche viermal \vepunkte der Bestandteile des normalen Wassers, das 35 niger theoretische Böden besitzt, theoretisch sechbekanntlich aus leichtem und schwerem Wasser in zehnmal weniger Raum einnimmt und sechzehnmal einem Verhältnis von 98,5:1,5 besteht, nur um weniger Energie verbraucht, als mit gewöhnlichem 3,8° C, während die Siedepunkte nur um ungefähr Wasser ohne Zusatz erforderlich wäre.
1,4°C auseinanderliegen, so daß ihre Trennung, Das Verfahren der Erfindung ist besonders vorteil-

beispielsweise im Wege der fraktionierten Destilla- 40 haft, weil die aufgewendeten Brommengen ebenso tion, sehr kostspielig ist, weil komplizierte Apparatu- wie die aufgewendete Wärmeenergie gut und wirtren und Destillationsoperationen angewandt werden schaftlich weitgehend zurückgewonnen werden könmüssen. nen. Das aus dem die Destillierkolonne verlassenden

Es ist bekannt, die Trennung unter gewissen Be- Stcrffgefnisch wiedergewonnene Brom wird im Kreisdingungen zu verbessern, indem man dem Gemisch « lauf zurückgeführt und dem zur Destillationskolonne einen dritten Stoff zusetzt, der auf Grund eines Affi- strömenden Frischwasser zugesetzt. Damit qualifinitätsunterschiedes gegenüber den beiden Isotopen ziert sich das Isotopenanreicherungsverfahren der oder durch irgendeinen anderen Effekt den Abstand Erfindung für großtechnischen Betrieb,
ihrer physikalischen Merkmale ändert. So ist bei- Anwendbar sind Wiedergewinnungsmethoden, die

spielsweise die Abtrennung des schweren Wassers 50 zum Stand der Technik gehören. Beispielsweise beans einem salzhaltigen Wasser geeigneter Konzentra- nutzt man Chlor zur Wiedergewinnung des Broms,

worauf selbstverständlich das Chlor seinerseits ebenfalls wiedergewonnen wird. Nach einer anderen Methode kann das Brom durch Zentrifugieren des gas-55 förmigen Gemisches von Wasserdampf und Bromdampf wiedergewonnen werden.

lion unter im übrigen gleichen Bedingungen leichter als bei gewöhnlichem Wasser. Dies ist in den französischen Patentschriften 1 188 904 und 1 189 393 beschrieben.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Anreicherung der beiden Isotopenformen des Wassers durch fraktionierte Destillation von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser Brom Und/oder Bromwasserstoff zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch geAnreicherung der beiden Tsotopenformen des Wassers durch fraktionierte Destillation von Wasser, das dadurch gekennzeichnet ist, daß dem zu behandelnden Wasser Brom und/oder Bromwasserstoff zuge-5 setzt wird. Da das Brom ein zur Wiedergewinnung vorgesehener Reaktionsteilnehmer ist, kommt es darauf an, es möglichst rationell einzusetzen. Brom ist ohnehin in Wasser wenig löslich, und ein optimaler Reaktionsablauf ergibt sich bei 2 bis 3 g Brom im Li-

kennzeichnet, daß der Zusatzstoff in Mengen von io ter. Unterwirft man beispielsweise ein Wasser, das 2 bis 3 g/l angewendet wird. Brom in einer Menge von weniger als beispielsweise

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 7 g/l enthält, dem fraktionierten Ausfrieren oder der gekennzeichnet, daß das angewandte Brom lau- fraktionierten Destillation, so ist zu beobachten, daß fend nach an sich bekannten Methoden aus dem sich das si' were Wasser wirksamer als bei gewöhnlidie Destillierkolonne verlassenden Stoffgemisch 15 chem Wa er anreichern läßt. Beispielsweise geht die wiedergewonnen und im Kreislauf zurückgeführt fraktionierte Destillation so vor sich, als ob das

Brom infolge eines Affinitätsunterschiedes gegen beide Isotopen des Wassers deren Verteilung in der flüssigen und in der Dampfphase merklich modifiao ziert. Man erzielt auf diese Weise eine größere und raschere Anreicherung an schwerem Wasser (Deuteriumoxyd D₂O) der einen auf Kosten der anderen Phase. Dabei kann der Trennungsfaktor beispielsweise den Wert von 1,1 überschreiten, während die rung von schwerem Wasser. 35 Destillationsverfahren ohne Zusatz dieses dritten

Es ist häufig, insbesondere in der Atomtechnik, er- Stoffes stets unter dem Trennungsfaktor 1,025 bleiforderlich, zwei in einer Phase, z. B. der flüssigen
Phase, anwesende vermischte isotope Formen ein und

und dem zur Destillationskolonne strömenden Frischwasser zugesetzt wird.