Метод термодиффузии
Автор: ss12 • Март 26, 2021 • Реферат • 2,625 Слов (11 Страниц) • 469 Просмотры
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА ЯДЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ОТДЕЛЕНИЕ ЯДЕРНО-ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА
Направление «Химическая технология материалов современной энергетики»
Профиль «Химическая технология материалов ядерного топливного цикла»
РЕФЕРАТ
на тему:
"Метод термодиффузии"
Выполнил ____________ __________ Рыбаченко А.Ю.
Студент гр. 0461 (подпись) (дата)
Принял ___________ __________ Сачкова А.С.
к.б.н, доцент (подпись) (дата)
Томск 2020
Реферат
Данная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 10 использованных источников. Основной объем содержит 16 страниц, включая 3 рисунка.
Ключевые слова: метод термодиффузии, разделение изотопов, термодиффузионные колонны.
В реферате изложена основная сущность метода термодиффузии, использование его для разделения изотопов различных элементов. Также рассмотрено аппаратурное оформление данного метода – термодиффузионные колонны.
[pic 1][pic 2]
Содержание
Введение 4
1 Сущность метода термодиффузии 5
2 Метод термодиффузии для разделения изотопов 7
3 Аппаратура для метода термодиффузии 10
3.1 Колонны с нагреваемой проволокой 10
3.2 Колонны типа коаксиальных цилиндров 12
Заключение 15
Список использованных источников 16
[pic 3][pic 4]
Введение
Термодиффузия – термодинамический эффект, заключающийся в появлении в смеси градиента концентрации компонентов вследствие разности температур. Это явление было открыто в 1856 году Карлом Людвигом. Он провел опыт, используя U-образную трубку, заполненную раствором сульфата натрия и поддерживая в одном ее колене температуру 0 °С, а в другом 100 °С. Через некоторое время в холодном колене выпали в осадок кристаллы соли [1].
Термодиффузия нашла практическое применение для разделения изотопов легких и тяжелых элементов. Термодиффузионными методами достигнуто четкое разделение изотопов углерода, азота, кислорода, хлора, неона, криптона и урана, а также частичное – водорода, гелия и др. В последние годы этот метод стали эффективно применять для разделения углеводородных смесей.
Для проведения процесс термодиффузии используют пустотелые колонны с охлаждаемыми стенками и с раскаленной проволокой, протянутой в центре вдоль колонны. Прямой и возвратный потоки в колонне обеспечиваются естественными конвекционными токами. Между потоками в каждом поперечном сечении протекают термодиффузионные процессы, последовательное наложение которых приводит к накоплению тяжелого изотопа внизу колонны, а более легкого – наверху [2].
Несмотря на свою простоту, метод требует больших энергозатрат для создания и поддержания нагрева. Поэтому широко метод термодиффузии не применяется.
Целью данной работы является изучение метода термодиффузии.
Задачи:
1) рассмотреть метод термодиффузии для разделения изотопов;
2) рассмотреть аппаратурное оформление метода термодиффузии.
1 Сущность метода термодиффузии
Термодиффузионный метод разделения нашел свое практическое применение после того, как К. Клузиус и Г. Диккель предложили простую по конструкции термодиффузионную колонну, в которой элементарный эффект термодиффузионного разделения многократно увеличивался благодаря движущимся навстречу друг другу замкнутым конвективным потокам. Изобретение Клузиуса и Диккеля послужило стимулом к дальнейшему исследованию термодиффузии и стало основой для разработки новых технологических процессов разделения смесей. С этого времени интерес к данному методу разделения стал постоянно повышаться. С его помощью было достигнуто весьма значительное обогащение изотопов различных элементов в газовой фазе. В жидкостях первой работой, имевшей вполне определенную практическую направленность, была работа по созданию непрерывно действующего термодиффузионного каскада для концентрирования изотопа урана 235 в жидком гексафториде урана [3].
...