Введение
Глава 1. Литературный обзор 11
1.1. Применение ректификации воды для разделения изотопов 11
1.2 Особенности массообмена при разделении изотопов водорода и кислорода ректификацией воды 15
1.2.1. Основные закономерности процесса ректификации воды 15
1.2.2. Контактные устройства, используемые для ректификации воды 17
1.3. Нерегулярные насыпные высокоэффективные насадки 19
1.4.Регулярные структурированные насадки 25
1.5. Факторы, влияющие на эффективность массообмена и экономичность процесса разделения 36
1.5.1. Влияние равномерности жидкостного потока 36
1.6. Гидродинамика противоточных двухфазных потоков газ (пар) – жидкость в слое насадки 41
1.7. Массопередача между газом (паром) и жидкостью при ректификации 46
1.8. Основные режимы работы разделительных колонн 50
1.9. Основные этапы подготовки насадочной колонны к работе в режиме орошения 51
1.10. Физические основы работы насадочных колонн в режиме затопления 55
1.11. Сравнение эффективности массопередачи в насадочных колоннах в режимах затопления и орошения 57
Глава 2.Экспериментальная часть 62
2.1.Описание схемы экспериментальной установки 62
2.2. Методика включения установки в пленочном режиме 65
2.3. Методика включения установки в затопленном режиме 66
2.4. Методика определения гидравлического сопротивления и пропускной способности насадки в пленочном режиме 68
2.5. Методика изотопного анализа проб 69
2.6. Методика определения ВЭТС 71
Глава 3. Результаты экспериментов и их обсуждение 72
3.1. Сравнение способов обработки насадок из нержавеющей стали .73
3.2. Сравнение способов обработки насадок из меди .78
3.3. Способ обработки поверхности насадки из алюминия 80
3.4. Сравнение способов загрузки насадки 82
3.5. Сравнение способов запуска колонны .83
3.6. Определение гидродинамических и массообменных характеристик контактных устройств в зависимости от типа, размера, материала, рабочего давления и нагрузки .86
3.6.1. Гидродинамические и массообменные характеристики спирально-призматических (СПН) и спирально-эллиптических (СЭН) насадок из нержавеющей стали, меди и алюминия .86
3.6.2. Гидродинамические и массообменные характеристики рулонной ленточно-винтовой насадки (РЛВН) .93
3.6.3. Гидродинамические и массообменные характеристики модифицированных колец из металлической сетки Диксона (КМС) 94
3.7. Исследование ректификации воды в затопленном слое насадки .97
3.8. Сравнение изученных образцов насадок .100
Глава 4. Реализация процессов получения концентратов стабильных изотопов водорода и кислорода ректификацией воды 103
4.1. Получение концентрата стабильного изотопа килород-18 из его отходов при производстве радиофармпрепаратов .103
4.2. Получение концентрата дейтерия из его отходов при производстве дейтерированных кристаллов и дейтерированных растворителей 103
4.3. Получение воды, обогащенной легкими изотопами водорода и кислорода из воды природного изотопного состава .104
Выводы 105
Список литературы 107
