ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение D и 180 путем ректификации воды из "Руководство по лабораторной перегонке" Методы низкотемпературной ректификации (см. разд. 5.3.1) обычно применяют для разделения смесей изотопов Н—О, В— В, —а также изотопов инертных газов — гелия, неона и аргона. [c.222] В настоящее время для промышленного производства тяжелой воды применяют крупномасштабные установки [471. Значительные трудности аппаратурного характера возникают при разделении газовых изотопных смесей. Поэтому лабораторное получение изотопов при температуре кипения жидкого азота и жидкого воздуха пока еще слишком дорого. Однако если ректификационную установку присоединить к промышленной установке для получения кислорода из жидкого воздуха, то концентрирование изотопов Аг, 0 и N может оказаться очень экономичным [48, 491. По-видимому, очень выгодна низкотемпературная ректификация N0 при одновременном получении и 0 [50], а также ректификация СО при концентрировании [511. [c.222] Методом низкотемпературной ректификации в колонне с 130 теоретическими ступенями разделения Клузиус и Мейер [48] ежесуточно обогащали 15 л аргона до концентрации 0,6% Аг (вместо 0,307% в природном аргоне). Для этого применяли наса-дочную колонну высотой 3 м, изготовленную из латунной трубки с внутренним диаметром 12 мм. Насадка состояла из проволочных спиралей размером 2x2 мм, выполненных из нержавеющей стали. На рис. 151 показана схема специально для этой цели изготовленного перегонного куба емкостью 250 мл и конденсатора, охлаждаемого жидким азотом. Бевилогуа с сотр. [164] сообщает о получении изотопов Ке и Не, а также о концентрировании Ne ректификацией при 28 К. [c.222] В полупромышленной колонне диаметром 12 мм и высотой 12 м, заполненной металлическими кольцами диаметром 1,2 мм (рис. 152), Мюленпфордт получал в год 4,5 кг ВРз с 83% В. [c.222] Колонна на йерхнем конце имеет сборник для разделяемого вещества, а на нижнем конце — участок для отбора обогащенного вещества, что обусловлено более низкой летучестью ВРз. Необходимым условием высокой разделяющей способности является равномерная подача жидкости ВРз в верхний конец колонны. Такая подача обеспечивалась специально разработанным дозировочным приспособлением. [c.223] В данном разделе рассмотрен метод получения О и 0 путем ректификации природной воды при атмосферном и пониженном давлениях. [c.224] Водород существует в виде трех изотопов Ш — водород, — дейтерий и радиоактивный Н — тритий. Тритий встречается в природе в ничтожных количествах. [c.224] Наибольший интерес представляют тяжелая вода D2 0( H2 0) и вода H2 0, обогащенная изотопом кислорода. [c.224] Как видно из приведенных данных, разность температур кипения ВаО и НаО составляет 1,42 С, а разности значений плотностей и температур, соответствующих максимумам плотности, очень малы. [c.224] Исходным сырьем для получения тяжелой воды является природная вода, содержащая 0,0146% (ат.) О (1 6850). В дождевой воде концентрация О несколько выше, а именно 0,0200% (ат.) (1 5000) [56]. Поэтому природную воду, подвергаемую ректификации, можно рассматривать как смесь низкокипящего компонента Н О (100°С) и высококипящего компонента 0 0 (101,42 °С). [c.224] Необходимое число теоретических ступеней разделения при оптимальной скорости отбора кубового продукта составляет —700 [58]. Следует иметь в виду, что в данном случае нужным компонентом является высококипящее вещество ОаО, которое при периодической ректификации накапливается в кубе, а при непрерывной перегонке выводится из него. В качестве дистиллята получается вода с концентрацией ОгО менее 0,0146% (ат.). [c.226] Это уравнение соответствует известному уравнению Фенске (1 086) при V = оо. [c.227] Максимальному выходу кубового продукта, определяемому выражением (173), соответствует бесконечное число теоретических ступеней разделения. Поэтому действительное количество отбираемой фракции должно быть несколько меньшим. [c.227] Зависимость необходимого числа теоретических ступеней разделения от концентрации DjO в исходной смеси при в = . [c.228] На рис. 154 приведены в качестве примера зависимости необходимого числа теоретических ступеней разделения от относительного выхода кубового продукта, полученные для процесса обогащения воды стабильным изотопом Ю. [c.228] Другие методы расчета числа теоретических ступеней разделения и удобные номограммы приведены в работах Хубера [61] и Хильтбруннера с сотр. [62]. [c.228] Схема материального баланса двухступенчатой установки Куна дли получения ОаО. [c.229] Высота разделяющей части 530 см (ступень I) и 680 см (ступень 2), ВЭТС = = 1,8 см (ступень 1) и 1,7 см (ступень 2), давление в головке колонны 120 мм рт. ст. (ступень 1) и 60 мм рт. ст. (ступень 2). [c.229] Вернуться к основной статье