ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство тяжелой воды электролитическим методом из "Производство водорода кислорода хлора и щелочей" Известны два стабильных изотопа водорода — протий и дейтерий. Существование дейтерия впервые было доказано Юри в 1932 г. [188]. В 1933 г. Льюис и Макдональд выделили 0,3 г тяжелой воды исчерпывающим электролизом электролита. использовавшегося длительное время в электролизерах для разложения воды [189]. В Советском Союзе тяжелая вода впервые в небольших количествах была полнена Бродским А. И. в 1934 г. также электролизом воды [190, 191]. [c.137] В связи с развитием атомной энергетики интерес к получению тяжелой воды значительно вырос и в ряде стран было организовано ее производство. Сначала на стадии начального концентрирования до 3—5% ОгО использовали методы ректификации воды и электролитический метод в сочетании с каталитическим и фазовым изотопным обменом, на стадии конечного концентрирования до содержания 99,0—99,8% D2O применяли электролитический метод [197, 198]. Затем были разработаны для промышленного использования и другие более экономичные методы [199, 200]. [c.137] В 1975 г. производство тяжелой воды в капиталистических странах составляло примерно 8—9 тыс. т/год. Более 90% тяжелой воды вырабатывают методом двухтемпературного изотопного обмена между водой и сероводородом, 9%—электрохимическим методом, 2%—низкотемпературной ректификацией водорода, 1 % — за счет изотопного обмена между аммиаком и водородом и 0,3% — ректификацией воды [201]. Несмотря на разработку таких эффективных методов производства тяжелой воды, как двухтемпературный обмен между Нг5 и НгО [202], электрохимические методы концентрирования сохраняют свою практическую ценность там, где в силу местных экономических условий оказывается выгодным получение больших количеств водорода электролизом воды. При этом тяжелую воду получают в качестве побочного продукта с применением наиболее рацио нальной схемы производства [203]. [c.137] При электролитическом концентрировании тяжелого изотопа водорода коэффициент разделения а оказывает большое влияние на технологическую схему и экономичность производства, он зависит от материала и состояния поверхности катода, его потенциала, наличия добавок в электролите, температуры процесса электролиза, плотности тока, продолжительности процесса электролиза, состава электролита и др. [27, 195, 204, 205]. [c.138] Из многих факторов, определяющих величину а, наибольшее значение имеют материал катода, температура процесса и различные добавки, вводимые в электролит. В зависимости от температуры и других условий проведения процесса на стальных катодах в промышленных условиях величина а колеблется от 5 до 9. Так, при температуре процесса 90—95 С она близка к 5 и при понижении температуры возрастает. [c.138] Достигаемые в промышленных условиях величины а близки к этим значениям. Коэффициент разделения может заметно изменяться от введения добавок к электролиту. Особенно сильно он снижается при введении в электролит хромовых солей. [c.138] Концентрация дейтерия во влажном водороде, отводимом из электролизера, всегда выше, чем в сухом, так как концентрация тяжелого изотопа в парах воды, насыщающих газы, близка к концентрации дейтерия в электролите. Поэтому для предотвращения уменьшения коэффициента разделения отходящие из электролизера газы охлаждают до возможно более низкой температуры. В промышленных условиях обычно применяют комбинирование процесса электролиза с другими процессами (изотопным обменом, рекуперацией и др.). Электрохимический процесс концентрирования может осуществляться в двух вариантах периодическом и непрерывном. [c.138] Вернуться к основной статье