ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимический метод производства тяжелой воды из "Прикладная электрохимия" Тяжелая вода находит применение в атомной энергетике в качестве замедлителя нейтронов, а также используется для получения химических соединений с тяжелым изотопом водорода. [c.135] Экономически целесообразно получать тяжелую воду в качестве побочного продукта в сочетании с крупноМйСЩТаОнЫМ производством электролитического всдорода. [c.136] Коэффициент разделения зависит от материала катода и состояния его поверхности, потенциала, состава электролита, температуры и других параметров электролиза. [c.137] Каталитический эффект, оказываемый некоторыми материа-ламп катода (например, ртутью) настолько значителен, что образующийся тяжелый водород успевает обратно вступить в реакцию с легкой водой, что приводит к снижению коэффициента разделения. [c.137] Наибольшее значение а достигается в условиях электролиза, при которых скорость реакции выделения дейтерия опережает скорость реакции изотопного обмена. В связи с этим электролиз рекомендуют проводить при высоких катодных плотностях тока, пониженных температурах и с использованием катодов, материал которых оказывает минимальное каталитическое действие на реакцию изотопного обмена. [c.137] Концентрирование тяжелой воды можно проводить периодическим и непрерывным методами. [c.137] При периодическом методе воду подвергают исчерпывающему электролизу, не компенсируя количество, которое подверглось электролитическому разложению. В принципе при периодическом электролизе содержание тяжелой воды в электролите может достигать 99,5% В процессе обогащения подвергаемого электролизу раствора тяжелой водой возрастает содержание дейтерия в катодном газе. В этом случае образующиеся газы целесообразно сжигать, а воду—возвращать в процесс. [c.137] Периодический способ электролитического получения тяжелой воды в промышленности не применяют главным образом вследствие высоких энергетических затрат. [c.137] Вторая ступень каскада содержит меньшее число электролизеров, чем первая сюда поступает вода, которая образуется в результате конденсации испарившегося воды из электролизеров первой ступени каскада, обогащенной тяжелой водой. Газообразный водород пз электролизеров первой я второй ступеней каскада передают непосредственно потребителю. [c.138] Третья ступень каскада, состоящая из еще меньшего, чем вторая, числа электролизеров, питается конденсатом второй ступени. Газообразный водород, обэазующийся в электролизерах третьей ступени, содерж ит значительные количества дейтерия, который должен быть извлечен из водорода. Для этого существуют следующие методы. [c.138] Степень извлечения дейтерия из катодного газа зависит от условий, обеспечивающих сдвиг равновесия этих реакций вправо. Для повышения скорости реакщ й изотопного обмена в систему вводят катализаторы — скелетный никель и никель, нанесенный на оксиды алюминия или хрома. [c.138] Каталитический изотопный обмен так же, как и электролиз, проводят в несколько ступеней, что существенно снижает затраты электроэнергии по сравнению с методом рекупСрацИИ. Процесс изотопного обмена является парофазным и протекает между парами воды и водородом, пэи этом возрастают расходы пара. [c.138] Принципиальлая схема концентрирования тяжелой воды с использованием фазового каталитического ионного обмена приведена на рис. 2.10. [c.139] Вернуться к основной статье