Введение
Глава 1. Литературный обзор 9
1.1. Появление химического изотопного обмена в системе вода-водород как промышленного процесса 9
1.2. Химический изотопный обмен в системе вода-водород 12
1.3. Катализаторы процесса изотопного обмена водорода с водой 15
1.4. Типы контактных устройств для осуществления изотопного обмена в системе вода-водород 21
1.5. Экспериментальные данные об эффективности процесса ХИО в системе вода-водород 26
1.6. Варианты использования процесса ХИО в системе вода-водород при решении задач детритизации 30
1.7. Подходы к моделированию процесса 37
1.8. Выводы из литературного обзора 45
Глава 2. Методика проведения экспериментов 46
2.1. Методика проведения экспериментов по исследованию эффективности ФИО 46
2.1.1. Описание экспериментальной установки для исследования ФИО 46
2.1.2. Методика проведения экспериментов по определению эффективности ФИО 49
2.1.3. Методика проведения изотопного анализа воды на содержание дейтерия и трития 50
2.1.4. Методика расчета массообменных характеристик процесса ФИО 51
2.2. Методика исследования эффективности КИО 54
2.2.1. Описание экспериментальной установки для исследования КИО 54
2.2.2. Методика проведения экспериментов по КИО 57
2.2.3. Методика обработки экспериментальных данных по КИО 58
2.3. Методика исследования эффективности ХИО 61
2.3.1. Описание экспериментальной установки для исследования ХИО 61
2.3.2. Методика проведения экспериментов по ХИО 64
2.3.3. Методика обработки экспериментальных данных по ХИО 65
Глава 3. Результаты экспериментов и их обсуждение 70
3.1. Исследование эффективности процесса ФИО 70
3.1.1. Предварительные эксперименты 70
3.1.2. Результаты основных экспериментов 74
3.2. Исследование эффективности процесса КИО 77
3.2.1. Предварительные эксперименты 77
3.2.2. Результаты основных экспериментов 79
3.3. Исследование эффективности ХИО 82
3.3.1. Предварительные эксперименты 82
3.3.2. Результаты основных экспериментов 87
Глава 4. Кинетика изотопного обмена между водяным паром и водородом на катализаторе РХТУ-ЗСМ 92
4.1. Реакция, не осложненная диффузией 93
4.2. Реакция изотопного обмена, протекающая во внутридиффузионной области по модели мгновенной реакции в глубине поры катализатора
4.3. Модель реакции и диффузии в грануле катализатора 111
4.4. Выводы из рассмотрения кинетических моделей процесса КИО 122
Глава 5. Расчет колонн ХИО 125
5.1. Уравнения описывающее процесс ХИО в насадочных колоннах 125
5.2. Методика решения уравнений модели 131
5.3. Сопоставление расчетов с экспериментальными данными 144
7. Заключение 150
Выводы 154
Список литературы 156
