Совершенствование процесса разделения изотопов водорода методом изотопного обмена в системе вода-водород
Диссертация
Научная новизна работы. Разработана компьютерная модель стационарного процесса изотопного обмена между водой и водородом, протекающего в колонне, где умножение элементарного эффекта разделения изотопов достигается повторением стадий прямоточного химического обмена на гидрофобном катализаторе между водородом и водяным паром и противоточного фазового обмена между паром и водой в виде жидкости… Читать ещё >
Список литературы
- Whitlock J. Canadian Nuclear FAQ -Answers to Frequently-Asked Questions about Canadian Nuclear Science and Technology / J. Whitlock // Электронный ресурс. — (http://www.nuclearfaq.ca/cnf section A. htm#e).
- Андреев Б.М. Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике: Учебное пособие для вузов / Б. М. Андреев, Я. Д. Зельвенский, С. Г. Катальников. М.: ИздАТ, 2000.-344 с.
- Андреев Б.М. Стационарное состояние двухтемпературной установки / Андреев, В. В. Уборский. // Теор. Основы хим. технол. 1981. — Т. 15, № 5. — с. 664−675.
- Miller A.I. Heavy Water: A Manufacturers' Guide for the Hydrogen Century / A.I. Miller // Canadian Nuclear Society Bulletin. 2001. — V. 22, no. 1.
- Андреев Б.М. Очистка от трития водных потоков методом химического изотопного обмена / Б. М. Андреев, С. И. Кулаков, Н. А. Раков, В. В. Уборский //Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева. 1984. — вып. 130. — с. 3−9.
- Ерыкалов А.Н. Генерация трития и выбор его допустимой концентрации в тяжеловодном контуре реактора ПИК / А. Н. Ерыкалов, 3. К. Красоц-кий, К. А. Коноплев, Ю. В. Петров, JI. М Площанский., В. Д. Тренин.- Л.: Препринт ЛИЯФ, 1979, № 508.-36 с.
- Сахаровский Ю.А. Применение каталитических реакций изотопного обмена водорода для разделения его изотопов / Ю. А. Сахаровский. М.: МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1983. — 84 с.
- Патент США № 3 888 974: W. Н. Stevens «Process for hydrogen isotope exchange and concentration between liquid water and hydrogen gas and catalyst assembly therefore», filed July 13, 1973.
- Патент США № 4 025 560: J. H. Rolston, W. H. Stevens, J. Denhartog, J. P. Butler «Process for the exchange of hydrogen isotopes between streams of gaseous hydrogen and liquid water», filed Dec. 12, 1973.
- Патент США № 4 126 667: J. P. Butler, J. den Hartog, F. W. R. Molson «Process for the exchange of hydrogen isotopes using a catalyst packed assembly», filed Oct. 18, 1976.
- Патент США № 4 471 014: J. den Hartog, J. P. Butler, F. W. R. Molson «Ordered bed packing module», filed Mar.29,1982.
- Isomura S. Separation and Recovery of Tritium by Hydrogen-Water Isotopic Exchange Reaction / S. Isomura, K. Suzuki, M. Shibuya // Fusion Technology. 1988.-V. 14.-p. 518.
- Iwai Y. The Water Detritiation System of the ITER Tritium Plant / Y. Iwai, Y. Misaki, T. Hayashi, T. Yamanishi, S. Konishi, M. Nishi, R. Ninomiya, S. Ya-nagimachi, S. Senrui, H. Yoshida. // Fusion Science and Technology. 2002. -V. 41. — p. 1126.
- Miller J. M. Design and Operational Experience with a Pilot-Scale CECE De-tritiation Process / J. M. Miller, S. L. Celovsky, A. E. Everatt, W. R. C. Graham, J. R. R. Tremblay II Fusion Science and Technology. 2002. — V. 41. — p. 1077.
- Spagnolo D. The CECE alternative for upgrading/detritiation in heavy water nuclear reactors and for tritium recovery in fusion reactors / D. Spagnolo and A. I. Miller // Fusion Technology. 1995. — V. 28. — p. 748−754.
- Сахаровский IO.А. Перспективы практического использования системы «вода-водород» для противоточного разделения изотопов водорода / Ю. А. Сахаровский, М. В. Карпов // Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева. 1989. — вып. 156. — с. 45−48.
- Патент США № 5 591 319: A. I. Miller, А. Т. В. Stuart, А. Е. Everatt «Electrolytic pre-enrichment method and apparatus for the combine electrolysis and catalytic exchange process», filed May 10, 1995.
- Теория разделения изотопов в колоннах / A.M. Розен. М.: Атомиздат, 1960,-429 с.
- Butler J. P. Hydrogen Isotope Separation by Catalysed Exchange between Hydrogen and Liquid Water / J. P. Butler // Separation Science and Technology. -1980.-V. 15, N3.-p. 371 -396.
- Butler J.P. Novel Catalyst for Isotopic Exchange between Hydrogen and Liquid Water / J.P. Butler, J. H. Rolston and W. H. Stevens // Separation of Hydrogen Isotopes. ACS Simposium series. — 1978. -V. 68. — p. 93 — 109.
- Enright J.T. Deuterium Exchange between Hydrogen and Water in a Trickle Bed Reactor / J.T. Enright, T.T. Chuang, // The Canad. J. of Chem. Engineering. 1978. — V. 56. — p. 246 — 250.
- Brugeman A. Development of ELEX Process for Water Detritiation / A. Brugeman, L. Meynendonckx, C. Parmentier at al. 13-th SOFT. 1984. -Varese.
- Алексеев И. А. Исследование процесса изотопного обмена между водородом и водой на гидрофобном палладиевом катализаторе / И. А. Алексеев, Т. В. Васянина и В. Д. Тренин. Гатчина: Препринт ПИЯФ, 1994. — 23 с.
- Андреев Б.М. Гетерогенные реакции изотопного обмена трития / Б. М. Андреев, Э. П. Магомедбеков, М. Б. Розенкевич, Ю. А. Сахаровский. М.: Эдиториал УРСС, 1999. — С. 113−114, 118 — 119.
- ЗКСлинько М. Г. Катализ в производстве тяжелой воды / М. Г. Слинько, Ю. А. Сахаровский // Катализ в промышленности. 2002, № 1. — С. 4 — 12.
- Palibroda N. Approach to the Theory of Separating Columns with Successive Exchange between three Fluids / N. Palibroda // Z.Naturforschg. 1966. — V. 21 a. — P.745−749.
- Isomura S. Deuterium Separation by Hydrogen-Water Exchange in Multistage Exchange Column / S. Isomura, H. Kaetsu and R. Nakane // J. Nucl. Sci. Tech1 nol. -1980. -V. 174. P.308−311.
- Kinoshita M. Simulation Procedure for Multistage Water-Hydrogen Exchange Column for Heavy Water Enrichment Accounting for Catalytic and Scrubbing Efficiencies / M. Kinoshita // J. Nucl. Sci. Technol. 1985. — V. 225. — P.398−405.
- Kitamoto A. Evaluation of the Isotope Separation of Deuterium Exchange reaction between H2 and H20 with platinum Catalyst / A. Kitamoto, Y. Taka-shima and M. Shimizu // Journal of Chemical Engineering of Japan. 1983. -V. 16, No. 6. — P. 495−502.
- Takeshita K. Application of H2/HTO Isotopic Exchange Method to Recovery of Tritium from Waste Water Generated in Spent Nuclear Fuel Reprocessing Plant / K. Takeshita, Y. Wei, M. Kumagai and Y. Takashima // Fusion Technology. 1995. — V.28. — P. 1572.
- Yamanishi T. Separation Characteristics of Multistage Water/Hydrogen Exchange Column for Water Detritiation in Fusion Reactors / T. Yamanishi and K. Okuno // Fusion Technology. 1995. — V.28. — P. 1597.
- Cristescu I. Investigation of Separation Performances of Various Isotope Exchange Catalysts for the Deuterium-Hydrogen System / I. Cristescu, loana-R.
- Cristescu, U. Tamm, R.-D. Penzhorn, C. J. Caldwell-Nichols // Fusion Science and Technology. 2002. -V. 41. — P. 1087.
- Van Hook W.A. Vapor pressures of the isotopic Waters and ices / W.A. Van Hook // J. Phys. Chem. 1968. -V. 72, No. 4. — P. 1234−1244.
- Jakli Gy. Vapor Pressure of Heavy Water at 283−363K / Gy. Jakli and W. A. Van Hook // J. Chem.Eng.Data. -1981. -V. 26. P. 243−245.
- Rolston J. H. Isotopic Exchange Between Hydrogen and Water Vapour over Supported Metal Catalysts. Part I. Kinetics of the Exchange / J. H. Rolston and J. W. Goodale // Canadian Journal of Chemistry. 1972. — V.50. — P. 19 001 906.
- Izawa H. Gaseous Exchange Reaction of Deuterium between Hydrogen and Water on Hydrophobic Catalyst Supporting Platinum / H. Izawa, S. Isomura and R. Nakane // J. Nucl. Sci. Technol. 1979. — V. l6. — P. 741 -749.
- Kawakami K. Kinetics of Isotopic Exchange Reaction Between Hydrogen and Water Vapor over Platinum Supported on a Hydrophobic Carrier / K. Kawakami, Y. Takao and K. Kusunoki, // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 1986. — V. 64. — P. 432−439.
- Full-scale experimental studies of the various type mass exchange packings by water distillation / V. D. Trenin et al. // Fusion Technology. -1995. V.28, No.3. — P. 1579−1584.
- Андреев Б.М. Проблема защиты окружающей среды от трития и пути ее решения / Б. М. Андреев, Я. Д. Зельвенский, А. С. Полевой // Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева. -1977. Т. 93. — С. 3−12.
- Андреев Б.М. Использование методов разделения изотопов для улавливания и концентрирования трития в ядерном топливном цикле / Б. М. Андреев, Н. А. Раков, М. Б. Розенкевич, Ю. А. Сахаровский // Радиохимия. -1997. Т. 39, вып. 2. — С. 97−111.
- Brong J. Isotopic partition function ratios involving H2, H20, H2S, H2Se, and NH3 / J. Brong, C. Chang and M. Wolfsberg // J. Natur Forschung. 1973. -V.28a. — P.129−136.
- Kim K. R. Design Analysis of Hydrogen Isotopic Exchange Column / K. R. Kim, S. Paek, D.H. Ahn, S. P. Yim and H. Chung // Progress of Cryogenics and Isotopes Separation, Editura CONPHYS, Ramnicu Valcea. 2002. — Number 9+10.-P. 35−44.
- Воронина T.B. Измерение содержания протия в высококонцентрированной тяжелой воде методом ИК спектрофотометрии / Т. В. Воронина, О. А. Федорченко // Оптический журнал. 2003. — Т. 70, № 2. — С. 18 — 22.
- Alekseev I.A. The СБСЕ Experimental Industrial Plant for Reprocessing of Tritiated Water Wastes / I.A. Alekseev, S.D. Bondarenko, O.A. Fedorchenko et al. // Fusion Science and Technology. 2002. — V. 41. — P. 1097.
- Алексеев И.А. Опытно-промышленная установка для разделения изотопов водорода на основе метода изотопного обмена в системе жидкая вода водород / И. А. Алексеев, Е. А. Архипов, С. Д. Бондаренко, Т. В. Васянина,
- Т.В. Воронина, К. А. Коноплев, О. А. Федорченко, В. В. Уборский // Сборник докладов 7-й Всероссийской (международной) научной конф. «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул». Звенигород. -2002. С.30−35.
- Fedorchenko O.A. Computer Simulation of the Water and Hydrogen Distillation and CECE Process and Its Experimental Verification / O.A. Fedorchenko, I.A. Alekseev, V.D. Trenin, V.V. Uborski // Fusion Technology. -1995. V.28, No.3.-P.1485 -1490.
- Alekseev I. A. The Study of CECE Process at Experimental Industrial Plant / I. A. Alekseev et al. in: Proceedings of the 20th Symposium on Fusion Technology, Marseilles // Fusion Technology. 1998. — P. 959−962.
- Алексеев И.А. Исследование процесса каталитического изотопного обмена в системе вода —водород с помощью компьютерного моделирования / И. А. Алексеев, В. Д. Тренин, О. А. Федорченко. Гатчина: Препринт ПИЯФ, № 2208. — 1994. — 23 с.
- Н.И. Гельперин. Основные процессы и аппараты химической технологии / Н. И. Гельперин. М.: Химия, 1981.-811 с.
- Пат. 4 314 972 США, МПК В 01J 8/04. Multi-stage Hydrogen Water Isotopic Exchange Column / Nakane R., Isomura S., Shimizu M. (JP) — Appl. No.: 207 466- заявл.: 17.11.80 — опубл.: 9.02.82.
- Пат. 2002/141 916 А1 США, МПК B01J 8/00- B01J 8/04. Heavy Water Production Process and Apparatus / Graham William R.C., Deed River (CA) — заявл.: 31.01.01 — опубл.: 3.10.02.