DE3115998A1

DE3115998A1 - Verfahren zum kaskadischen trennen eines aus mehreren komponenten bestehenden gases und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3115998A1
Application number: DE19813115998
Authority: DE
Inventors: Werner Adolf Brooklyn Pretoria Transvaal Schumann
Original assignee: Atomic Energy Board
Current assignee: Atomic Energy Corp of South Africa Ltd
Priority date: 1980-04-21
Filing date: 1981-04-15
Publication date: 1982-02-04
Also published as: CH652314A5; ES8402729A1; FR2480618B1; ZM2781A1; DE3115998C2; NZ196665A; GR75624B; SE8102361L; ATA179481A; CA1153873A; GB2074467A; AU6897781A; DK174481A; NL8101918A; IT1137359B; FR2480618A1; IE50993B1; NO811327L; ZW6881A1; BR8102357A

Description

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- 7 Atomic Energy Board 53/17.875 DE

"Verfahren zum kaskadischen Trennen eines aus mehreren Komponenten bestehenden Gases und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kaskadischen Trennen eines aus mehreren Komponenten bestehenden Prozeß-Gases in ein erstes Produkt-Gas, das gegenüber dem Prozeß-Gas in einer Komponente angereichert ist, und in ein zweites Produkt-Gas, das gegenüber dem Prozeß-Gas in der Komponente verarmt ist, unter Verwendung eines Träger-Gases, das durch die Kaskade zum ersten Ende, das das angereicherte Gas abgibt, vom zweiten Ende, das das verarmte Gas abgibt, strömt, im Bereich des letzteren vom Prozeß-Gas getrennt wird und zum zweiten Ende zurückströmt, wo es erneut in die Kaskade eingeleitet wird, wobei das Prozeß-Gas in die Kaskade an einer Stelle eingeleitet wird, die zwischen den beiden Enden der Kaskade liegt und die Kaskade aus mehreren Modulen besteht, die aus Gastrenn-Elementen aufgebaut sind, welche das Prozeß-Gas in angereichertes Gas und verarmtes Gas trennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren besonders günstig und preiswert durchzuführen und die Herstellungskosten für die Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens so gering wie möglich zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für mindestens einige Module die Prozeß-Gas-Mengen beim Eintritt und Austritt derart sind, daß die molare Flußmenge der Gase in jeder Strömungsrichtung durch die Kaskade im wesentlichen konstant ist, wobei die Menge an Trägergas relativ zum Prozeß-Gas sich allmählich von der Einströmstelle zum ersten sowie zum zweiten Ende hin „vergrößert.

Erfindungsgemäß ist es also folgendermassen: Wenn das Molekulargewicht des Trägergases (z.B. Wasserstoff) relativ niedrig ist,

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verglichen mit dem Molekulargewicht des Prozeß-Gases (z.B. eine Mischung aus Uran ^ -Hexafluorid und Uran ^ -Hexafluorid), ist das Gesamtvolumen, das durch die Kaskade vom zweiten Ende zum ersten Ende strömt, im wesentlichen konstant. Das Gesamtvolumen des Gases, welches durch die Kaskade von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende strömt, ist ebenfalls im wesentlichen konstant. Das durchschnittliche Molekulargewicht des Gases nimmt von der Einströmstelle in beiden Richtungen allmählich ab. Es ist zu beachten, daß der . Volumenstrom oder molare Strom in Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende größer ist als der molare Strom oder Volumenstrom durch die Modulen in der entgegengesetzten Richtung, da ein Überschuß an Trägergas vom zweiten Ende zum ersten Ende hin strömt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm, aus dem sich die Änderung der Prozeß-Gas-Konzentration längs der Kaskade ergibt und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist mit 10 schematisch eine Kaskade bezeichnet, durch die Gase in erfindungsgemässer Art und Weise, strömen. Die Kaskade 10 besteht aus einer Reihe von Trennmodulen 12.1 bis 12.10. Jeder weist Isotopentrennelemente (z.B. zum Trennen von U Fg von U ^D Fg), einen Kompressor oder mehrere und einen Wärmeaustauscher oder mehrere zum Abführen der Wärme auf, die in den Kompressoren entstanden ist. Jeder Modul weist geeignete Hilfseinrichtungen auf, derart, daß der Modul in die Kaskade eingebaut werden kann und der Gasfluß in den Modul und aus ihm heraus erfolgen kann. Ferner gestattet ein Modul eine innere Zirkulation des Gases, falls es notwendig ist. Auch eine Messung der Gasdrucke, Temperaturen und Strömungs-

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mengen ist möglich. Schließlich sind Steuereinrichtungen usw. vorgesehen.

Das Prozeß-Gas, das aus einer Mischung aus U ^ Fg und U ^ Fg besteht, wird in Fig. 1 bei 14 in die Kaskade, und zwar in den Modul 12.4 zwischen den Enden der Kaskade eingeführt. Der Teil der Kaskade, der das verarmte Gas enthält, ist mit 16 bezeichnet. Er umfaßt die Modulen 12.1 bis 12.4. Der Teil der Kaskade, der das angereicherte Gas führt, ist mit 18 bezeichnet und umfaßt die Modulen 12.4 bis 12.8.

Der Strom ¹S¹, der an U Fg verarmt ist, verläßt das Ende 20 der Kaskade, d.h. also den Modul 12.1. Ein Produktstrom 'P',

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der mit U Fg angereichert ist, verläßt das Ende 22 der Kaskade, d.h. den Modul 12.8. Ein Kreislauf eines Trägergases ist mit 24 bezeichnet. Das Prozeß-Gas, welches jeden Modul in Richtung auf das rechte Ende verläßt, ist mit 26 bezeichnet. Das Prozeßgas, welches jeden Modul in Richtung auf das linke Ende verläßt, ist mit 28 bezeichnet.

Die Mengen an Prozeßgas, die in entgegengesetzten Richtungen zwischen benachbarten Modulen strömen, nehmen ständig ab, und zwar umsomehr, je weiter die Module von der Einströmstelle entfernt sind. Die Mengen sind etwa die gleichen und unterscheiden sich nur in derjenigen Menge, die an verarmtem Gas 'S' oder Produktgas ¹P¹ entfernt ist, je nach dem, ob die Module sich auf der linken oder der rechten Seite der Kaskade befinden. Weiterhin gilt, daß genau wie in Kaskaden, die ein Trägergas verwenden, das Trägergas in entgegengesetzten Richtungen zwischen aneinandergrenzenden Modulen strömt, relativ zu dem Strom in Richtung auf das rechte Ende, wobei dieser größer ist als der Fluß in der entgegengesetzten Richtung. Es sei erwähnt, daß der Strom 24 ein reiner Trägergasstrom ist, der im wesentlichen konstant längs der Kaskaden ist.

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Erfindungsgemäß ist der Strom des Trägergases in entgegengesetzten Richtungen zwischen zwei Modulen derart, daß die gesamte molare Gasflußmenge (nämlich Prozeß-Gas plus Trägergas) von einem Modul zum anderen in Richtung auf das Produktgasende im wesentlichen konstant ist, derart, daß der gesamte molare Gasfluß in entgegengesetzter Richtung von einem Modul zum anderen längs der Kaskade im wesentlichen konstant ist. Für konstante Temperaturen und Drucke bedeutet das, daß das gesamte Flußvolumen in jeder Richtung im wesentlichen konstant ist. Berücksichtigt man, daß das Prozeßgas ein höheres Molekulargewicht als das Trägergas hat, steigt das Molverhältnis des Trägergases zum Prozeßgas ständig in Richtung von der Einströmstelle weg an, während die Gesamtgasmenge und die Gesamtmenge an Prozeßgas, die fließt, ständig abnimmt. Die Abnahme in der Gesamtmenge des Prozeßgases ist in Fig. 1 durch die Dicke ¹T¹ der verschiedenen Ströme 26 und 28 ersichtlich. Die Dicke variiert und stellt die Mengen an Prozeßgas in den verschiedenen Strömen dar.

Da die Menge an Prozeßgas mit dem Abstand von der Einströmstelle abnimmt und da der gesamte molare Fluß in jeder Richtung im wesentlichen gleich bleibt, nimmt das Verhältnis in jedem Modul zwischen der durchschnittlichen molekularen Masse des Gesamtgases (Prozeßgas plus Trägergas) und der durchschnittlichen molekularen Masse des Trägergases ebenfalls ab (da dieses direkt mit der Abnahme des Prozeßgasstromes in Verbindung steht), und zwar zusammen mit einer Abnahme in der Konzentration des Prozeßgases in jedem Modul.

Modul 12.8 ist der Endmodul auf der anreichernden Seite der Kaskade. Der Strom 26, der diesen verläßt, ist im wesentlichen von der gleichen Zusammensetzung wie der Produktstrom ¹P¹, was die Komponenten des Prozeßgases betrifft, der die Modulen 12.9 und 12.10 verläßt. Diese wirken lediglich als Trennstufe 30, um das Trägergas vom Prozeßgas zu trennen. Wegen der beträcht-

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lichen Unterschiede in den Molekulargewichten zwischen dem Prozeßgas und dem Trägergas (letzteres ist leichter) ist diese Trennung leicht und einfach durchzuführen, z.B. durch Gefriertrennung oder auf andere übliche Art und Weise, wenngleich Modulen dargestellt sind, welche die gleichen sind auf der linken wie auf der rechten Seite zum Zwecke der Vereinfachung der Einrichtung. Ein Teil der Trennung des Trägergases von dem Prozeßgas erfolgt auch in den Modulen 12.4 bis 12.8, nämlich in der Anreicherungszone 18.

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm den Idealfall für das Verhältnis des Produktes des Prozeßgas-Massenflusses von einem Modul zum nächsten und des Gesamt-Anreicherungsfaktors des Trennelementes bzw. der Trennelemente in diesem Modul zu dem entsprechenden Produkt für den Einströmmodul 12.4, aufgetragen über den Modul-Nummern (der Einströmmodul 12.4 ist mit 0 bezeichnet) . Der Anreicherungsfaktor ist viel kleiner als 1, und wenn er längs der Kaskade konstant ist, zeigt die Kurve das Verhältnis des Prozeßgas-Massenflusses von einem Modul zum nächsten zu dem Prozeßgasfluß vom Einströmmodul, aufgetragen über der Modulzahl. Der Anreicherungsfaktor kann jedoch längs der Kaskade variieren; dann unterscheidet sich die Kurve etwas von der in Fig. 2 dargestellten.

Es ist wünschenswert, daß die praktischen Verhältnisse sich so nahe wie möglich den in Fig. 2 dargestellten Idealverhältnissen annähern. Mit der erfindungsgemässen Methode ist das möglich. Im wesentlichen ist das darauf zurückzuführen, daß Module verwendet werden, die alle von der gleichen Grosse sind. Wenn die Menge an Trägergas, die zwischen benachbarten Modulen strömt, in der Weise, wie es im Zusammenhang mit Fig. 1 dargestellt ist, beeinflußt wird, kann man demnach sicher sein, daß für jeden Modul das fragliche Verhältnis auf die Idealkurve gemäß Fig. 2 fällt bzw. sehr dicht daneben liegt.

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In Fig. 3» die eine andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, gelten die gleichen Bezugsziffern wie bei der Ausführungsform der Fig. 1, es sei denn, es wird etwas anderes ausgeführt. Der Anreicherungsabschnitt 18 besteht aus zwei Trennabschnitten, nämlich einem Abschnitt 30, der dem Abschnitt 30 in Fig. 1 entspricht, und einem zusätzlichen Trägergastrennabschnitt 32, der zwischen dem Einführungsmodul und dem Produktende der Kaskade in die Kaskade eingefügt ist. Die Module zwischen dem Trennabschnitt 32 und dem Produktende der Kaskade sind klein relativ zu den anderen Modulen; sie haben daher eine geringere Gesamtkapazität. Um die Kurve gemäß Fig. 2 einhalten zu können, ist es demgemäß notwendig, die durchschnittliche molekulare Masse des Gesamtgases für den Modul 12 n, d.h. für den kleinen Modul, der dem Trennabschnitt 32 benachbart ist, zu vergrössern, und zwar auf einen Wert, der grosser ist als die entsprechende Durchschnittsmolekularmasse für den grossen Modul 12 η - 1, d.h. den grossen Modul, der dem erwähnten Abschnitt 32 benachbart ist. Das bedeutet, daß das Verhältnis des Produktes des Prozeßgasflusses vom Modul 12 η zu den benachbarten Modulen und des Anreicherungsfaktors für den Modul 12 η zu dem entsprechenden Produkt für den Einführungsmodul auch auf der Kurve gemäß Fig. 2 liegt.

Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für Gas- oder Isotopen-Trennkaskaden, bei denen jeder Modul groß, komplex und sehr teuer ist, wobei die Kosten nicht nur eine fertige Anlage betreffen, sondern auch die Entwicklungskosten. Es ist vorgeschlagen worden, solche Kaskaden mit einem konstanten Molverhältnis zwischen dem Trägergas und dem Prozeßgas in jedem Modul zu betreiben. Das verlangt jedoch Module, deren Grössaisich allmählich verkleinern, da der Prozeßgasfluß sich reduziert in beiden Richtungen weg vom Einströmmodul. Die Entwicklungskosten für mehrere Prototypen von Modulen verschiedener Grossen sind jedoch beträchtlich.

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Ein anderer Vorschlag besteht darin, Module konstanter Grosse und Art zu verwenden, wobei ebenfalls ein konstantes Molverhältnis in jedem Modul zwischen dem Prozeßgas und dem Trägergas aufrechterhalten wird. Dieser Vorschlag hat den Vorteil, daß die Entwicklungskosten für die Prototypen gering gehalten werden können. Es ist jedoch in diesem Falle unmöglich, einen Prozeßgasfluß von Modul zu Modul in entgegengesetzten Richtungen weg vom Einströmmodul zu bekommen, bei dem sich die Menge allmählich reduziert. Es entstehen intermodulare Prozeßgasströme, so daß eine beträchtliche Abweichung von den Idealverhältnissen gemäß Fig. 2 entsteht. Demgemäß ist der Nachteil, daß ein erheblicher Energieverbrauch entsteht, insbesondere in den Modulen, die entfernt von dem Einströmpunkt liegen. Außerdem sind zusätzliche Module notwendig, um das Prozeßgas und das Trägergas bei Vorliegen einer Mischung voneinander zu trennen, die einen relativ hohen Prozeßgasanteil besitzt.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren können demgegenüber Module konstanter Grosse und Art verwendet werden und obgleich es notwendig ist, den gleichen Grad innerer Zirkulation bezüglich des Volumens vorzusehen, derart, daß jeder Modul mit dem größmöglichen Wirkungsgrad im Hinblick auf diesen Modul und auf die Kaskade insgesamt arbeitet, soll der Anteil an Trägergas in dem jeweiligen Modul umso größer sein, je weiter weg dieser Modul vom Einströmmodul ist. Mit dem gleichen oder fast gleichen Nettomassenfluß an Trägergas von Modul zu Modul, mit dem gleichen Nettomassenfluß an Produktgas von Modul zu Modul und mit dem gleichen Gasvolumen, das in jedem Modul zirkuliert, ist demgemäß die Masse des Gases, das intt-rn zirkuliert, beträchtlich geringer. Es ist zu beachten, daß die molekulare Masse des Gesamtgases sich von Modul zu Modul verringert, und zwar entsprechend den Druckverhältnissen, die sich für Kompressoren, welche bei praktisch gleichen Geschwindigkeiten laufen, verringern. In der Praxis führt das zu einem großen Energiegewinn.

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Wenn im Gegensatz zu der erfindungsgemässen Lehre ein konstantes Molverhältnis verwendet wird und die Kosten für die Entwicklung verschiedener Module unterschiedlicher Grossen vernachlässigt werden, so führt das doch nur zu einem Teilerfolg, denn die meisten Module arbeiten in Bereichen entfernt von den Idealbereichen gemäß Fig. 2, was zur Folge hat, daß ein höherer Energieverbrauch gegeben ist,

Fig. 3 zeigt, daß die Erfindung eine Flexibilität im Ausgleich verschiedener Kosten möglich macht. In Situationen, bei denen feste Anlagekosten als zu hoch empfunden werden (selbst bei einer Energieersparnis aufgrund einer Variation des MolVerhältnisses zwischen Prozeßgas und Trägergas von Modul zu Modul), können kleinere und billigere Module eingesetzt werden, was sowohl zu einer Reduktion in den Erstellungskosten (Material, Arbeit usw.) als auch in den Energiekosten führt, obgleich der Nachteil gegeben ist, daß zusätzliche Prototypen entwickelt werden müssen.

In Fig. 2 ist auf der vertikalen Achse aufgetragen:

Prozeßgasmassenfluß von jedem Modul χ Gesamtanreicherungsfaktor des (der) Trennelemente(s) in dem betreffenden Modul

Prozeßgasmassenfluß von dem Einströmmodul χ Gesamtanreicherungsfaktor der (des) Trennelemente(s) in dem Einströmmodul

Auf der horizontalen Achse ist aufgetragen:

Die Modul-Nummer,d.h. die Position des Moduls in der Kaskade.

Es ist zu beachten, daß die Kaskade gemäß Fig. 3 in zwei Teile geteilt ist, nämlich einerseits in einen Teil, der aus der Verarmungszone (nicht dargestellt und ähnlich derjenigen der Fig. 1) und dem Teil der Anreicherungszone zwischen dem Einströmmodul 14 und dem Trennabschnitt 32 liegt, besteht, und andererseits einen Teil, der aus dem Rest der Anreicherungszone zwischen dem Trennabschnitt 32 und dem Trennabschnitt 30 be-

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steht. Alle Module des ersteren Teils (nämlich die Module ab 12n - 1) sind von praktisch gleicher Grosse, Kapazität und Konstruktion. Sie sind grosser als die Module des letzteren Teils (nämlich die Module 12n und grosser), die ihrerseits praktisch von gleicher Grosse, Kapazität und Konstruktion sind.

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Leerseite

Claims

DIPL-INQ. DIETERJANDER DR.-INQ. MANFRED ßÖNINQ PATENTANW/UTr £:!iri)PL'an Fütcll! Attorneys KURFURSTENDAMM 66 I BERLIN 15 Telefon : 030/8 83 50 71.72 Telegramme : Consideration Berlin 53/17.875 DE 15. April 1981 Anmeldung der Firma ATOMIC ENERGY BOARD PELINDABA Pretoria, Transvaal ProTinz Südafrika Ansprüche :

1. Verfahren zum kaskadischen Trennen eines aus mehreren Komponenten bestehenden Prozeß-Gases in ein erstes Produkt-Gas (P), das gegenüber dem Prozeß-Gas in einer Komponente angereichert ist, und in ein zweites Produkt-Gas (S), das gegenüber dem Prozeß-Gas in der Komponente verarmt ist, unter Verwendung eines Träger-Gases, das durch die Kaskade (10) zum ersten Ende (22), das das angereicherte Gas abgibt, vom zweiten Ende (?()), das das verarmte Gas abgibt, strömt, im Bereich des letzteren (2?)vom Prozeß-Gas getrennt wird und zum zweiten Ende (20) zurückströmt, wo es erneut in die Kaskade eingeleitet wird, wobei das Prozeß-Gas in die Kaskade an einer Stelle (12,4) eingelölt.öi. wlt'd, t11p ?,wie"h<*!i den Ιη».ι<1.φη Kinion. fitsj- Kprtk«de llegt und die Kaskade aus mehreren Modulen (12) besteht, die aus Gastrenn-Elementen aufgebaut sind, welche das Prozeß-Gas in angereichertes Gas (26) und verarmtes Gas (28) trennen, dadurch

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gekennzeichnet , daß für mindestens einige Module (12) die Prozeß-Gas-Mengen beim Eintritt und Austritt derart sind, daß die molare Flußmenge der Gase in jeder Strömungsrichtung durch die Kaskade im wesentlichen konstant ist, wobei die Menge an Trägergas relativ zum Prozeß-Gas sich allmählich von der Einströmstelle zum ersten sowie zum zweiten Ende (22) hin vergrößert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß diese Module (12) alle im wesentlichen die gleiche Grosse, Kapazität und Konstruktion haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in allen Modulen (12) der Kaskade die konstante molare Flußmenge herrscht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskade in Abschnitte geteilt ist, daß jeder Abschnitt aus mehreren Modulen (I2_in _ ^; 12_iQ) besteht und daß in jedem Abschnitt im wesentlichen konstante molare Flußmengen vorliegen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskade in zwei Abschnitte geteilt ist, daß der eine Abschnitt (16) einen Teil aufweist, in dem die Gasverarmung erfolgt, und einen Teil (18) aufweist, in dem die Gasanreicherung erfolgt, und daß der andere Abschnitt den Rest des Teils aufweist, in dem die Gasanreicherung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Module O²^_n-1; 12 ^_n) jedes Abschnittes im wesentlichen von gleicher Grosse, Kapazität und Konstruktion sind, aber sich in dieser Hinsicht von den Modulen des anderen Abschnittes unterscheiden.

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7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Grosse und die Kapazität der Module in Richtung von der Einströmstelle zum ersten und/oder zweiten Ende der Kaskade hin allmählich verkleinern.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß eine Mischung aus Prozeß-Gas und Trägergas zwischen benachbarten Teilen der Kaskade abgezogen wird und einer Trennstation zugeleitet wird, wo das Trägergas vom Prozeß-Gas getrennt wird, daß dieses Prozeß-Gas zwischen den erwähnten Teilen wieder in die Kaskade eingeführt und dieses Trägergas zum zweiten Ende zurückgeleitet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des Trägergases vom Prozeß-Gas in mehreren Modulen erfolgt, die eine Trennstufe (32) bilden, und daß die Module der Trennstufe und die Module (12 _>n)> in denen angereichertes Gas entsteht und die an die Stelle angrenzen, wo die Mischung abgezogen wird, im wesentlichen die gleiche Größe, Kapazität und Konstruktion haben und im wesentlichen die gleichen molaren Gasdurchflußmengen aufweisen.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß am ersten Ende der Kaskade Gas abgezogen und in Trägergas und Prozeß-Gas getrennt wird, daß ein Teil des abgetrennten Prozeß-Gases als angereichertes Produkt-Gas abgezogen wird und der Rest zum ersten Ende zurückgeführt wird, daß das abgetrennte Trägergas (24) zum zweiten Ende zurückgeleitet wird, daß die Trennung des Trägergases vom Prozeß-Gas in mehreren Modulen, die eine Trennkaskade (30) bilden, erfolgt, wobei die Module der Trennkaskade und die Module (12.8, 12_>n) des

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Anreicherungsabschnittes am ersten Ende im wesentlichen von gleicher Größe, Kapazität und Konstruktion sind und im wesentlichen die gleiche molare Durchflußmenge aufweisen.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponenten des Prozeß-Gases durch ein Isotopentrennungs-Verfahren voneinander getrennt werden.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Prozeß-Gas ein Zwei-Komponenten-Gas ist und das Trägergas ein Molekular-Gewicht hat, das kleiner als das Molekulargewicht eines der Komponenten ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich-

235 net, daß das Prozeß-Gas aus einer Mischung aus Uran ^ Hexafluorid (U²³⁵F₆) und Uran²³⁸-Hexafluorid (U²³⁸F₆) besteht und/oder das Trägergas Wasserstoff ist.

14. Gas-Trenn-Kaskade zum Trennen eines Prozeß-Gases, das aus mehreren Komponenten besteht, in eine erste Komponente (¹P¹), die an einer Komponente angereichert ist, und eine zweite Komponente ('S¹)» die an dieser Komponente verarmt ist, bestehend aus mehreren Modulen (12), von daien jede ein Gas-Trenn-Element oder mehrere aufweist, wobei die Module in Reihe liegen, die Einführstelle (14) zwischen den beiden Ausströmenden (20,22) liegt und die Kaskade in einen Teil (18), in dem die angereicherte Komponente entsteht, und einen Teil (I6),in dem die verarmte Komponente entsteht, teilt, die Module so zusammengeschaltet sind, daß jeder Modul Gas von wenigstens einem anderen Modul und/oder dem Eingang erhalten kann und Gas an wenigstens einen anderen Modul und/oder einen der Ausgänge abgeben kann, die Kaskade eine Trägergas-Trenn-Stufe (30) aufweist, die mit dem ersten Ende (22) verbunden

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ist, aus der das abgetrennte Prozeß-Gas in die Kaskade und das abgetrennte Trägergas (24) an das zweite Ende (20) zurückgeleitet werden, das Trägergas vom zweiten Ende zum ersten Ende durch die Kaskade und daß Prozeß-Gas vom Eingang zu den Ausgängen strömt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Module (12) im wesentlichen die gleiche Größe, Kapazität und Konstruktion aufweisen, daß das in diese Module einströmende und aus ihnen herausströmende Gas im wesentlichen eine konstante molare Menge in jeder Richtung bildet, wobei sich die Menge an Trägergas relativ zum Prozeß-Gas vom Prozeß-Gas-Eingang zu den beiden Ausgängen allmählich vergrößert.

15. Kaskade nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß alle Module (12) im wesentlichen die gleiche Größe, Kapazität und Konstruktion haben.

16. Kaskade nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese in mehrere Abschnitte geteilt ist, daß die Module (12^_n-. oder 12^)- jedes Abschnittes im wesentlichen die gleiche Größe, Kapazität und Konstruktion haben, aber sich in dieser Hinsicht von den Modulen des (der) anderen Abschnitte(s) unterscheiden und daß die molare Flußmenge durch einen Abschnitt sich von der (den) molaren Flußmenge(n) des (der) anderen Abschnitte(s) unterscheidet.

17. Kaskade nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß diese in zwei Abschnitte geteilt ist, wobei in dem einen die verarmte Komponente und ein Teil der angereicherten Komponente entsteht und in dem anderen der Rest der angereicherten Komponente entsteht.

18. Kaskade nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet , daß eine Trennstufe (32) vorgesehen ist, die eine Mischung aus Trägergas und Prozeß-Gas erhält, welche aus der Verbindungsstelle zwischen jedem angrenzenden Paar Stufen eine Mischung aus dem Trägergas und dem Prozeß-Gas abzieht und diese in Prozeß-Gas und Trägergas trennt, wobei

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das Prozeß-Gas in die Verbindungsstelle(η) der Kaskade und das Trägergas (24) zum zweiten Ende zurückgeleitet wird.

19. Kaskade nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstufe aus mehreren Modulen besteht, daß diese und die Module (12>_n) des Abschnittes auf der Anreicherungsseite, bezogen auf die Stelle, wo die Mischung abgezogen wird und das Prozeß-Gas zurückgeleitet wird, alle von im wesentlichen gleicher Größe, Kapazität und Konstruktion sind.

20. Kaskade nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19» dadurch gekennzeichnet , daß die Trennstufe (30), die mit dem ersten Ende verbunden ist, aus mehreren Modulen besteht und daß diese und die Module (12.8 oder 12V^_n) des Anreicherungsabschnittes im Bereich des ersten Endes im wesentlichen die gleiche Größe, Kapazität und Konstruktion aufweisen.

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