DE1916574A1 - Verfahren zur Isotopenanreicherung - Google Patents
Verfahren zur IsotopenanreicherungInfo
- Publication number
- DE1916574A1 DE1916574A1 DE19691916574 DE1916574A DE1916574A1 DE 1916574 A1 DE1916574 A1 DE 1916574A1 DE 19691916574 DE19691916574 DE 19691916574 DE 1916574 A DE1916574 A DE 1916574A DE 1916574 A1 DE1916574 A1 DE 1916574A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tower
- water
- stage
- hot
- isotope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B5/00—Water
- C01B5/02—Heavy water; Preparation by chemical reaction of hydrogen isotopes or their compounds, e.g. 4ND3 + 7O2 ---> 4NO2 + 6D2O, 2D2 + O2 ---> 2D2O
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Anmelder: United States Atomic Energy Commission Washington D. C, USA
Verfahren zur Isotopenanreicherung
Die Erfindung "betrifft ein verbessertes Zweitemperatur-Isotopenaustauschverfahren
zur Konzentration des Isotops eines Elements durch Austausch zwischen zwei Stoffen bei zwei verschiedenen
Temperaturen· Dies Verfahren hat besonders zur Herstellung von schwerem Wasser Bedeutung erlangt.
In dem bekannten Zweitemperatur-Isotopenaustauscverfahren
sind in einer oder mehreren Stufen Je ein Paar von Kontakttürmen
vorgesehen, in denen ein flüssiger und ein gasförmiger
Stoff in Berührung treten. Die Türme werden bei zwei verschiedenen Temperaturen gefahren« so dass der eine als Kaltturm
und der andere als Heissturm bezeichnet werden kann· Die
beiden Stoffe durchströmen die Kontakttürme im Gegenstrom·
Der eine der beiden Stoffe wird mit dem zu konzentrierenden Isotop angereichert, in dem aweiten Turm auf eine unterhalb
- 2 909844/1586
der Einspeisungskonzentrat'ion liegende Konzentration abgerdichert
und als Abfall aus der Anlage abgeführt. Der andere Stoff wird als Trennungsmittel und Träger in praktisch geschlossenem
Kreislauf kontinuierlich durch die Anlage geführt. Die einzelnen Stufen sind durch Einspeisung eines
Teilstroms von wenigstens einem der beiden Stoffe zu nachfolgenden
Stufen hintereinander geschaltet. Ein Teil des einen Stoffes wird aus dem Hochkonzentrationsteil der Anlage als
Produkt abgezogen. Bei der Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von schwerem Wasser erfolgt der Deuteriumisotopen—
austausch zwischen eingespeistem Wasser und in kontinuierlichem Kreislauf geführten Schwefelwasserstoffgas, wodurch eine Anreicherung
des Wassers mit Deuterium erzielt wird.
Schweres Wasser (Deuteriumoxid, D~0) dient als Moderator für
Kernreaktoren und wird in der Regel aus natürlichem Wasser gewonnen, dessen Deuteriumkonzentration bzw. dessen Verhältnis
von Deuteriumatomen zur Zahl der Wasserstoff atome nur Is 7000
beträgt. Diese äusserst schwache Konzentration sowie die einander sehr ähnlichen Eigenschaften von D^O und H^O machen
die Herstellung von schwerem Wasser äusserst kostspielig.
Das ist auch bei Produktion in Mengen von hunderten von Tonnen
pro Jahr der Fall.
Zur Beschreibung der zur Herstellung fast der gesamten Weltproduktion (ausgenommen kommunistische Länder) von schwerem
Wasser eingesetzten Produktionsanlagen sei auf die folgenden
909944/1536
Literaturstellen hingewiesen:
A. E. G. R&D Report DP-WO: Production of Heavy Water Savannah
River and Dana - Technical Manual, W. P. Bebbington und V. R. Thayer, eds., J. 3?. Proctor, comp., Du Pont Co·,
Aiken, S. C. (1959) und Production of Heavy Water, W. P,
Bebbington und V. R. Thayer, Chemical Engineering Progress,
Vol. 55, Ho. 9, pp. 70-78 CSept. 1959).
Das Verfahren in der Savannah River Plant (und ebenso in Dana bis zur im Jahre 1967 erfolgten Stillegung) stellt eine spezifische
besondere Anwendung des Zweitenperatur-Isotopenaustauschverfahrens
dar. Es ist als "GS-Verfahren" bekannt geworden und wird im folgenden ebenso bezeichnet. Einige Grundzüge
dieses Verfahrens seien zum besseren Verständnis der
Erfindung angedeutet. Für die Einzelheiten sei auf das USA Patent 2,787*526 verwiesen·
Natürlich vorkommendes Wasser enthält eine gewisse Menge Deuterium als HDO, bei stärkerer Deuteriumkonzentration auch
in der Form D2O, wobei etwa 1/7000 der Η-Atome als Deuteriumisotop
auftreten. Auch Schwefelwasserstoff (H2S) enthält
eine messbare Quantität HDS. Werden nun HgB-Gas und Wasser
in engen Kontakt gebracht, so tritt rasch das Gleichgewicht des Deuteriumisotops hinsichtlich der Sauerstoff- und Schwefelverbindungen
ein, das die jeweiligen Verhältniswerte von HpO, HDO, HpS und HDS festlegt. Normalerweise hat Deuterium
eine stärkere Affinität zur Verbindung mit Sauerstoff, an
909844/1586
Stelle der Schwefelverbindung. Diese ist Jedoch bei niedrigerer Temperatur stärker ausgeprägt als bei höherer Temperatur.
Dies kann durch die Gleichung ausgedrückt werden: .
heiss "-"-■-".
HgS + HDO s * HgO + HDS
kalt
kalt
Das GS-Verfahren verwendet diese unterschiedliche Gleichgewichtsverteilung
von Deuterium bei verschiedenen Temperaturen zur Konzentration von DpO.
Im GS-Verfahren fliesst Wasser nach unten durch einen Kaltturm
und anschliessend durch einen Heissturm. Im Gegenstrom hierzu flieset H2S Gas nach oben. Beim Durchfluss durch den Kaltturm
wird das Wasser zunehmend mit Deuterium angereichert, beim Durchgang durch den Heissturm dagegen angereichert. Umgekehrt
wird der Schwefelwasserstoff im Heissturm mit Deuterium angereichert und im Kaltturm abgereiche rt. Infolgedessen entsteht eine maximale Deuteriumkonzentration in jedem der beiden
Ströme am Boden des Kaltturms und am Dach des Heissturms,
also gewissermassen ^zwischen" den Türmen. Ein Teil de & angereicherten
Wassers wird zwischen den Kontakt türmen als Produkt abgezogen oder zur weiteren Behandlung abgeleitet. Das
angereicherte Wasser wird als Abwasser entfernt. Der Schwefelwasserstoff wird im Kreislauf zurückgeleitet.
Die zur Durchführung des GS-Verfahrens erforderlichen Kapitalinvestitionen
sind sehr hoch und betrugen im Fall der Dana
909844/1586 - 5 -
und Savannah River Anlagen etwa $ 120,- pro pound (4-50 g) pro·
Jahr allein für den GS-Teil der Anlagen. Gewaltige Flüssigkeitsmengen
müssen dabei bewältigt werden. Bisher galt eine Extraktion von etwa 20% des im Wasser enthaltenen Deuteriums
als wirtschaftlich. In diesem Falle müssen 35·ΟΟΟ pound Wasser,
pro gewonnenem pound DpO behandelt werden. Der Gasdurchfluss
pro pound DpO ist sogar noch höher. Bisher mussten etwa
140.000 pound Gas zwischen den Türmen im Kreislauf pro gewonnenem pound DpO bewegt werden. Wie der Fachmann erkennt, bestimmt
dieser hohe Gasdurchsatz die Grosse und Auslegung der
Kontakttürme und sonstigen Apparatur, sowie die pro Produkteinheit einzusetzende Energiemenge, und somit die Gestehungskosten.
Bei weitem der grösste Energieverbrauch entsteht durch den erforderlichen Temperaturwechsel und die angesichts der
enormen Gasdurchsätze beträchtlichen Wärmeverluste. Es besteht daher ein Bedürfnis, die Produktivität des Verfahrens insbesondere
hinsichtlich des Gasdurchsatzes zu verbessern.
, Das Verhältnis von Flüssigkeits- und Gasdurchsatz muss jedoch
in engen Grenzen geregelt werden, um die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu gewährleisten. Abweichungen von nur 5% nach
oben oder unten vom optimalen Flüssigkeits/Gasverhältnis wurden
als einschneidende Beeinträchtigung der Produktivität angesehen, vgl. A. E. 0. E&D Report DP-3: S-Process Pilot Plant First
Run Results and Process Principles, D. F. Babcpck, 0. B. Buford, Jr., und J. W. Morris, Du Pont Co., Wilmington,
Delaware (1951), sowie J. W. Morris und W. 0. Scotten,
9098U/1586 ' 6 ~
Chemical Engineering -,Progress Symposium Series, Vol. 58., <
r No. 39, (1962).
Überraschenderweise wurde nun gefusren, dass die Produktivität
des GS-Verfahrens durch bewusste Abweichung um mehr als
596 von dem bisher für kritisch gehaltenen optimalen Flüssigkeits/Gasverhältnis
in bestimmten Teilen der Anlage erhöht wird. Diese Verbesserung wird überraschenderweise ohne nennenswerte
Erhöhung des Gasdurchsatzes und damit ohne zusätzliche Anlagekosten bei wirtschaftlich äusserst attraktiven Betriebskosten
erreicht.
Die Erfindung hat somit die Produktivitätserhöhung des GS-Verfahrens
mit geringfügigem zusätzlichem Vorrichtungsaufwand
und bei wirtschaftlich attraktiven Stückkosten zur Aufgabe.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass der Durchfluss des
einen Stoffes durch den zweiten Turm einer nachfolgenden Stufe
erhöht wird, indem durch diesen wenigstens ein Teil des
ersten Stoffes aus dem mit dem Isotop angereicherten Bereich
einer vorhergehenden Stufe geleitet wird. Im. Falle der Schwerwasserherstellung
bedeutet dies z. B. eine zusätzliche Einspeisung einer Wassermenge. Diese wird erfindungsgemäss in
den unteren Teil des Heissturms einer jeweils nachfolgenden
Stufe gegeben. Für die Einspeisung an anderen Stellen sei auf
die gleichzeitig eingereichten Anmeldungen (Aktenzeichen noch nicht bekannt (US S.N. 721,675 und 721,676)) hingewiesen. * ■*'
909844/1586 . ~7 ~
Das im folgenden am Beispiel der Schwerwasserherstellung beschriebene
Verfahren ist hiaauf nicht beschränkt und kann allgemein zur Isotopenanreicherung nach dem Zweitemperatur-Isotopenaustauschverfahren
eingesetzt werden.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung»
dass entgegen der durch die angeführten Literaturstellen belegten Ansicht des Fachmanns die bewusste Abweichung von dem
sehr engen, optimalen Bereich des Verhältnisses von Flüssigkeit und Gasdurchsatz nicht nur unschädlich, sondern beim
Vorgehen in der erfindungsgemässen Weise sogar vorteilhaft
ist und überraschenderweise zu einer Produktivitätserhöhung führt.
Der durch den Zusatz von Wasser mit natürlichem Deuteriumgehalt verursachte erhöhte Durchfluss durch den unteren Teil
erhöht seinerseits die Deuteriumkonzentration der Flüssigkeit des Heissturms an allen Stellen bzw. Kontaktplatten stromabwärts
vom Einspeisungspunkt des Wasserzusatzes· Durch die erhöhte Deuteriumkonzentration wird mehr Deuterium in die Dampfphase
getrieben und infolgedessen an die oberhalb vom Einspeisungspunkt
gelegenen Stellen und in den Kaltturm getragen, so dass grössere Froduktmengen abgezogen werden können.
Die Einspeisung des teilweise angereicherten Zusatzes erfolgt
dabei in eiaem Bereich - dem unteren Teil des Heissturms einer natahfolgenden Stufe - in dem die Isotopenkonzentration unter
der Konzentration der nach bekannten Verfahren in diese Stufe
- 8 9098U/1586
eingeführten Speiselösung (ζ. Β. Wasser mit natürlichem
Deuteriumgehalt) liegt. ■
Weitere günstige Ausgestaltungen der Erfindung können den Un-, teransprüchen entnommen werden.
Der grösste Vorteil wird erzielt, wenn der gesamte Wasserstrom
vom Bodenteil des Kaltturms der ersten Stufe vor Eintritt in
den Heissturm der ersten Stufe durch den Bodenteil des Heissttfitts
der zweiten bzw. nachfolgenden Stufe geleitet wird. Günstig ist.aber auch schon die Umleitung nur eines Teils des in
der ersten Stufe angereicherten Wassers.
Die Zeichmig zeigt das Verfahrensschema des HgO und ^S
Flusses entsprechend der Erfindung in einem im übrigen bekannten GS-Verfahren.
In dieser schematischen Darstellung des Wasser- und Schwefelwasserstoffgasflusses
sind zur Vereinfachung die für die Wärmekreisläufe erforderlichen Bauteile bis auf eine schema-
tische Darstellung von Erhitzern und Kühlmitteln weggelassen.
Die Anordnung der erforderlichen Gasgebläse, Flüssigkeitspumpen, Ventile und dergleichen ist dem Fachmann geläufig.
Ferner zeigt die Zeichnung lediglich eine Stufe. Das Verfahren kann aber auch mehrstufig gefahren werden, was wirtschaftlicher
sein dürfte und im Betrieb daher den Regelfall bildet. Die flüssige. Phase ist mit durchgehenden und die Gasphase mit
gestrichtelten Linien angedeutet. .
9098447-1586 " 9 -
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst das be-r
kannte GS-Verfahren anhand der Zeichnung kurz umrissen.
Ein im wesentlichen geschlossener Kreislauf von H^S Gas 22
führt von unten nach oben durch den Heissturm 24-, den KaItturmi
26 und zurück zum Heissturm 24. Der Aufbau dieser Kontakttürme
für den Flüssigkeits-Gaskontakt ist dem Fachmann bekannt. Das HpS Gas wird vor seinem Eintritt in den Kalt- ·
turm 26 gekühlt und vor dem Eintritt in den Heissturm 24 erhitzt
und befeuchtet. Diese Enthalpie änderungen sind in der Zeichnung durch den Kühler 28 und den Erhitzer-Befeuchter 30
angedeutet.
Nach geeigneter Vorbehandlung in nicht dargestellten Bauteilen
tritt der Speisewasserstrom über die Leitung 32 von oben
in den Kaltturm 26. Die gewöhnliche Betriebstemperatur des Kaltturms beträgt etwa 30° C. Beim Herabfluss durch den ISLtturm
gelangt das Wasser mit dem im Gegenstrom geführten gasförmigen
H^S in eine gegebenenfalls durch geeignete Mittel
wie Packungen, Kontaktplatten urid dergleichen verstärkte Berührung,
und wird dabei infolge der bei dieser Temperatur
stärkeren Affinität des Deuteriumisotops zur Verbindung mit
Sauerstoff ständig mit Deuterium angereichert. Umgekehrt erfährt
das HgS bei seinem Durchfluss im Gegenstrom zum Wasser
eine ständige Abreicherun-g. Das angereicherte Wasser verlässt
den Kaltturm 26 über die Leitung 34 und wird durch geeignete
Kittel, z. B. Erhitzer 36, bis annähernd auf die in der Regel
- 10 909844/1586
- ίο - Τβ.16:δ7-4-..
bei etwa 140° liegende Temperatur des Heissturms erhitzt* Es
fliesst sodann über die Leitung 38 von oben in den Heissturm
24 und erfährt bei seinem Herabfluss infolge der bei der höheren
!Temperatur geringeren Affinität des Deuterium zu seiner Oxidform eine ständige Deuteriumabreicherung. Das von Deu~
terium abgereicherte Wasser verlässt den Heissturm am Böden
durch die Leitung 40. Nach Ibt rennung des gelösten B^S durch
den Stripper 42 und Wärmeentzug unter Leistung von Arbeit,
z. B. durch den Regenerator-Kühler-Erhitzer 43 wird es als
Abwasser abgewführt.
Die beschriebene erste Stufe ist mit einer oder mehreren folgenden
Stufen gekoppelt. Hierzu wird z. B. in der in der US
Anmeldung S. N. 630,486 beschriebenen Weise ein Teil des Gasstroms
zwischen den Kontakttürmender ersten Stufe abgeleitet
und das heisse, befeuchtete und mit Deuterium angereicherte
Gas über die Leitung 50 in den Boden des Heissturms 64 der
zweiten Stufe gespeist. Das Gas wird darm im Kühler 68 suf
die Temperatur des Kaltturms 66 abgekühlt, in diesen eingespeist und vom oberen Ende des Kaltturms über die Leitung 52
in die erste Stufe zurückgeleitet. Das Wasser tritt über die
Leitung 72 in das obere Ende des Ealtturms 66 und verlässt
diesen am unteren Ende über die Leitung ?4«, Mach Erwärmung im
Erhitzer 76 strömt es von oben nach unten durch den Heissturm
64, durch die Leitung 72 und, nach Abkühlung im Kühler 78,
zurück zum Kaltturm 66·
909844/1586
BAD ORfGWAt-
Die einzelnen Stufen können auch in anderer, "bekannter Weise,
z. B. entsprechend dem oben erwähnten DP-400 Bericht aneinander angeschlossen werden.
Dies.esj dem bekannten GS-Verfehren entsprechende Verfahren
wird nun erfindungsgemäss durch die Einspeisung eines zusätzlichen Wasserstroms in den unteren Teil des Heissturms 64 der
zweiten bzw. einer nachfolgenden Stufe modifiziert. Das zusätzliche
Wasser wird von dem zwischen den Türmen 24 und 26 der ersten Stufe fliessenden Wasserstrom wenigstens zum Teil
abgezweigt und über die Leitung 84 in den unteren Teil des Heissturms 64 der zweiten Sbife eingespeist und durch diesen
geleitet. Nach dem Austritt aus dem Bodenteil des Heissturms 64 wird der Wasserzusatz über die Leitung 86 in die erste
Stufe zurückgeleitet und strömt in bekannter Weise durch den Heissturm 24 nach unten und wird sodann als Abwasser abgezogen.
Zur Optimierung wird der zusätzliche Wasserstrom 84 zweckmässig
auf derjenigen Ebene in den Heissturm 64 eingeführt, auf der die Deuteriumkonzentration in der regulären Flüssigkeit der
Konzentration in den zusätzlichen Einspeisungsstrom - nach Einstellung des Gleichgewicht sezustandes für bestimmte Einspeisung
s- und Produktentnahmewerte gleich ist. Bei Abzug angereicherten Wassers aus der zweiten Stufe über die Leitung
88 fällt die Deuteriumkonzentration in dem regulären Wasserstrom
unter den Wert der unterhalb des Heissturas 64 in den
Kaltturm der zweiten Stufe eingespeisten Flüssigkeit· Im Be-
- 12 909844/15 86
. - 12 - " . 191657A
trieb der Savannah River Plant ohne den Erfindungsvorschlag
(also ohne zusätzliche Einspeisung in den Heissturm der zweiten Stufe) entspricht die Deuteriumkonzentration des
Wassers in der zweiten Stufe nach Durchlauf durch den Heissturm etwa seiner Ausgangskonzentration "bei Einspeisung am
Kopfende des Kaltturms der zweiten Stufe etwa auf der Höhe der siebten Kontaktplatte. Die zweite Stufe der Savannah River
Plant enthält 140 Kontaktplatten.
Der erhöhte Wasserdurchfluss durch den unteren Teil des Heissturms
dea? zweiten Stufe hat eine Erhöhung der Deuteriumkonzentration
der Flüssigkeit auf jeder unterhalb des Einspeisungspunktes
gelegenen Kontaktplatte in Abhängigkeit von der Wasserzusatzmenge zur Folge. Der in den Boden des Heissturms
64 eintretende, aufsteigende ^S Gasstrom wird daher mit Wasser
von grösserer Deuteriumkonzentration in den Gleichgewichtszustand gebracht, als dies ohne den Wasserzusatz der .
Fall wäre. Es wird eine grössere Deuteriummenge in den Gasstrom getrieben und dadurch die absolute Menge des durch den
aufsteigenden Gasstrom in die zweite Stufe geführten Deuteriums
in dem abgereicherteB Wasser aufweisenden Teil der Stufe erhöht. Die durch den Wasserzusatz 84 bewirkte zusätzliche
Deuteriumaufgabe kann zwischen den Türmen 64 und 66 als angereichertes Produkt grösserer Konzentration und/oder Menge
abgezogen werdeni
■ - 13 -
909844/1586
BAD ORIGINAL
Die optimale Einspeisungsstelle für den Wasserzusatz liegt umso tiefer, $e grosser die zusätzlich eingespeiste Wasser- ·
menge ist und kann unschwer empirisch ermittelt werden. Die Anlage wird hierzu z. B. mehrere Tage mit einer an einer bestimmten
Stelle eingespeisten Wassermenge gefahren und der Ausstoss (die Produktivität) gemessen. Durch Messung für
mehrere Einspeisungsstellen kann in kurzer Zeit die Optimierung
vorgenommen werden.
Ein Fortschritt wird auch bei Einspeisung in den unteren Teil des Heissturms der zweiten Stufe an anderer als der optimalen
Stelle erzielt. Der Fortschritt ist aber bei Einspeisung oberhalb des untersten Drittels des Heissturms im praktischen Betrieb
nur gering.
Der durch die zusätzliche Einspeisung von angereicherten Wasser in den Heissturm der zweiten Stufe erzielte Produktivitätszuwachs
hängt von der Erhöhung des Flssigkeitsdurchflusses durch den unteren Heissturmteil ab. Die Funktion ist
aber nicht linear, d. h. der bei weiteren Wasserzusätzen an
sich noch feststellbare Produktivitätszuwachs wird zunehmend geringer. Da jedoch die durch den Erfindungsvorschlag erforderlichen
Investitionen auf die zur Förderung der zusätzlichen Wassermengen benötigten Leitungen und Pumpkapazitäben
beschränkt bleiben, ist es in der Regel günstig, den gesamten Strom des in der ersten Stufe angereicherten Wassers in die
~ 14 -
909844/1SÖ6
BAD ORIGINAL
- IA -
zweite Stufe umzuleiten. Die Optimierung der Verfahrensbe— "
dingungen bei der Auslegung von Neuanlagen liegt dabei im Bereich des fachmännischen Könnens. Auch bereits bestehende
Anlagen können mit Leichtigkeit und geringen Investitionskosten zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens
ausgebaut werden. Im Betrieb der Savannah River Plant konnte durch Umleitung des gesamten, in der ersten Stufe angereicherten
Wasserdurchflusses in die zweite Stufe ein Produkt ivi1iäts~
anstieg von 1% erzielt werden. Angesichts der vergleichsweise geringen Investitionskosten ist dies ein erheblicher technischer
Fortschritt.
Die Erfindung kann auch zusätzlich zu den Vorschlägen der
gleichzeitig eingereichten Anmeldungen (Aktenzeichen noch unbekannt, US S.N. 721,675 und 721,676)) eingesetzt werden.
BAD ORIGINAL
Claims (7)
- PatentansprücheVerfahren zur Isotopenanreicherung eines Elements durch Austausch zwischen zwei in flüssiger bzw« gasförmiger Phase "befindlichen, das "betreffende Element enthaltenden Stoffen, wobei auf zwei oder mehr Stufen jeweils zwei, auf verschiedener Temperatur gehaltene Kontakttürme von den beiden Stoffen im Gegenstrom durchsetzt werden, indem der eine Stoff mit einer gegebenen Isotopenkonzentration in dem einen der beiden Kontaktturme jeder Stufe durch bevorzugten Isotopenaustausch mit dem zweiten als Isotopentrennungsmittel und —träger dienenden, in ständigem, geschlossenen Kreislauf im Gegenstrom durch die Kontakttürme fliessenden Stoff mit dem Isotop angereichert wird, und anschliessend in dem zweiten Kontakttuna abgereichert und zum Abfall gegeben wird, während ein. mit Isotopen angereicherter Teil eines der beiden Stoffe als Produkt abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss des ersten Stoffs durch einen Teil des zweiten Turms einer nachfolgenden Stufe erhöht wird, indem durch diesen wenigstens ein Teil des ersten Stoffes aus dem mit dem Isotop angereicherten Bereich einer vorhergehenden Stufe geleitet wird-109844/ISIS- · BAD0RIG1NAL
- 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stoffe aus Wasser bzw. Schwefelwasserstoff bestehen, und in an sich bekannter Weise auf jeder Stufe der eine Turm kalt und der andere heiss (als Kaltturm bzw. Heissturm) gefahren wird, wobei die Isotopenanreicherung des Wassers im .Kaltturm und seine Abreicherung im unteren Teil des Heisstxirms erfolgt, und die zusätzliche Wassermenge in den unteren Teil des Heissturms einer jeweils nächfolgenden Stufe gegeben wird.
- 3. Verfahren gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusät-zliehe Wassermenge praktisch den gesamten, zwischen dem Heissturm und dem Kaltturm der vorhergehenden Stufe fliessenden Wasserstrom ausmacht.
- 4-, Verfahren gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil des Turms weniger als 1/3 des Gesamtturms beträgt. ·
- 5. Verfahren gemäss Ansprüchen 2, 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzusatz auf einer Höhe in den Heissturm gegeben wird, auf der das in diesem befindliche Speisewasser in etwa den gleichen Deuteriumgehalt aufweist wie der Wasserzusatz.OBlGlHAL 909 8 44/1§
- 6. Verfahren gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzusatz wenigstens zum Teil dem zwischen dem Heissturm und dem Kaltturm der ersten Stufe fliessenden, mit Deuterium angereicherten Wasserstrom entnommen wird.
- 7. Verfahren gemäss irgend einem der Ansprüche 2 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte zwischen dem Heissturm und Kaltturm der ersten Stufe fliessende angereicherte Wassermenge in den unteren Teil des Heissturms der zweiten Stufe eingespeist wird.109844/158$4 eLeerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US72167468A | 1968-04-16 | 1968-04-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1916574A1 true DE1916574A1 (de) | 1969-10-30 |
Family
ID=24898853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691916574 Pending DE1916574A1 (de) | 1968-04-16 | 1969-04-01 | Verfahren zur Isotopenanreicherung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3549324A (de) |
DE (1) | DE1916574A1 (de) |
FR (1) | FR2010461A1 (de) |
SE (1) | SE354191B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012017316A1 (de) | 2012-09-03 | 2014-05-15 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Messvorrichtung mit Messgabel zur Messung der Riemenspannung |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3872223A (en) * | 1971-03-22 | 1975-03-18 | Deuterium Corp | Improvements in dual temperature exchange process |
US3860698A (en) * | 1971-03-22 | 1975-01-14 | Deuterium Corp | Dual temperature exchange systems suitable for isotopic exchange |
US4008046A (en) * | 1971-03-22 | 1977-02-15 | Deuterium Corporation | Dual temperature exchange apparatus |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2787526A (en) * | 1943-11-09 | 1957-04-02 | Jerome S Spevack | Method of isotope concentration |
-
1968
- 1968-04-16 US US721674A patent/US3549324A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-03-31 SE SE04579/69*A patent/SE354191B/xx unknown
- 1969-04-01 DE DE19691916574 patent/DE1916574A1/de active Pending
- 1969-04-15 FR FR6911592A patent/FR2010461A1/fr not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012017316A1 (de) | 2012-09-03 | 2014-05-15 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Messvorrichtung mit Messgabel zur Messung der Riemenspannung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE354191B (de) | 1973-03-05 |
US3549324A (en) | 1970-12-22 |
FR2010461A1 (de) | 1970-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2234663C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Azetylen aus einem gasförmigen Gemisch von Azetylen und Äthylen | |
DE1467157C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure | |
DE102004012293A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure | |
DE1916574A1 (de) | Verfahren zur Isotopenanreicherung | |
DE1916570A1 (de) | Verfahren zur Isotopenanreicherung | |
DE2103437C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur innigen Kontaktgabe eines Gases mit einer Flüssigkeit | |
DE1056634B (de) | Verfahren zur Waermerueckgewinnung aus Stroemen von Gasen, Daempfen oder deren Gemischen mit einem Anfeuchtungs- und einem Trocknungsarbeitsgang | |
DE1916573A1 (de) | Verfahren zur Isotopenanreicherung | |
DE2900913A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur anreicherung und aufbereitung von schwerem wasser | |
DE2104781A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Anrei cherung von Isotopen nach dem Heiß Kalt Verfahren | |
DE2647208A1 (de) | Verfahren zur anreicherung von schwefelwasserstoff in sauren gasen | |
DE2015834A1 (de) | Verfahren zur Extraktion von Deuterium aus Wasserstoffgas in einem bithermischen Verfahren | |
DE1417782C3 (de) | Verfahren zur Durchführung des Isotopenaustausches zwischen Ammoniak und Wasserstoff | |
DE2458214C2 (de) | Verfahren zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit Deuterium durch Zweitemperatur-Isotopenaustausch | |
DE2630636A1 (de) | Verbindungsanordnung fuer einen zweitemperaturen-isotopen-austauschprozess | |
DE2612127A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum extrahieren von deuterium bei zwei temperaturen | |
AT232958B (de) | Verfahren zur Gewinnung von Deuterium durch Destillation von Wasserstoff | |
DE3118431A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur isotopentrennung zur anreicherung von deuterium und zur herstellung von schwerem wasser | |
DE1224335B (de) | Verfahren und Einrichtung zum Zerlegen eines wasserstoffreichen Gasgemisches | |
DE2013721C3 (de) | Verfahren und Anlage zur Herstellung von mit Deuterium angereichertem Wasser oder Wasserstoff | |
DE925408C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Ammoniumsulfat durch Behandlung von Schwefelwasserstoff enthaltendem Ammoniakwasser | |
DE2213931A1 (de) | Mit zwei zonen unterschiedlicher temperatur arbeitendes austauschverfahren und anlage zur durchfuehrung desselben | |
DE1567721C3 (de) | Verfahren zum Reinigen von Chlor durch Absorption und Desorption in einem Lösungsmittel und anschließende Verflüssigung | |
DE1470668A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Kohlenwasserstofffluessigkeiten aus einem Erdgasstrom | |
DE1121593B (de) | Vorrichtung zur Gewinnung von an Deuterium angereichertem Wasser |