Введение
1. Литературный обзор 10
1.1 Основные методы получения С 10
1.1.1 Цианидный способ 10
1.1.2 Бикарбонатный способ 14
1.1.3. Разделение изотопов углерода методом химобмена между окисью углерода и её комплексом с водным раствором однохлористои меди и хлористого аммония 19
1.1.4 Разделение изотопов углерода методом ректификации 24
1.1.5 Диффузионные методы получения С 31
1.1.6 Оптические методы получения С 36
1.1.6.1. Принципы оптических методов разделения изотопов применительно к разделению изотопов углерода 36
1.1.6.2. Лазерный разделительный комплекс "Углерод" 41
1.2 Карбаматный способ разделения изотопов углерода 44
1.2.1. Основы карбаматного способа 44
1.2.2. Химическое равновесие при абсорбции СОг безводными растворами аминов 46
1.2.3 Коэффициент разделения изотопов углерода в системах состава С02 - аминокомплекс 55
1.2.4. Массообмен при разделении изотопов углерода в системах состава СОг - аминокомплекс 63
1.3 Сравнение различных методов получения С 90
1.4. Выводы из литературного обзора 93
2. Исследование основных физико-химических свойств растворов карбаматов аминов. Выбор оптимальной пары амин-растворитель 95
2.1. Исследование основных физико-химических свойств растворов карбаматов аминов 96
2.1.1 Подготовка исходных реагентов и приготовление растворов аминов 96
2.1.2 Определение основных физико-химических свойств растворов карбаматов аминов 100
2.2. Выбор оптимальной пары амин-растворитель 131
2.3. Выводы из главы 2 139
3. Исследование гидродинамических характеристик системы СОг — карбамат ДЭА в толуоле 140
3.1. Лабораторная установка для изучения процесса разделения изотопов методом химического изотопного обмена с термическим обращением потоков фаз 141
3.1.1 Схема лабораторной установки 141
3.1.2 Описание работы лабораторной установки 144
3.1.3 Порядок пуска и остановки лабораторной установки 146
3.1.4 Методика измерения и контроля концентрации ДЭА в рабочем растворе 148
3.2 Исследование гидравлического сопротивления насадочного слоя и пропускной способности насадок СПН 151
3.3 Исследование удерживающей способности насадок СПН 161
3.4. Выводы из главы 3 165
4. Исследование процесса обращения потоков фаз в системе СОг - аминокомплекс ДЭА в толуоле 166
4.1 Методика анализа микороконцентраций СОг в безводных растворах аминов 167
4.2 Процесс обращения потоков фаз в системе СОг - карбамат ДЭА в толуоле 176
4.3. Выводы из главы 4 180
5. Разделение изотопов углерода в системе СОг - карбамат ЗМ ДЭА в толуоле 181
5.1 Анализ изотопного состава газа. Принципы и методики обработки экспериментальных данных 181
5.1.1. Состав газовой фазы 181
5.1.2 Изотопный анализ газа 184
5.1.2.1 Назначение и устройство масс-спектрометра МИ-1309 184
5.1.2.2 Методика отбора проб на изотопный анализ, обработка масс-спектров 186
5.1.2.3 Частота отбора проб на изотопный анализ 188
5.1.2.4 Особенности изотопного анализа 191
5.1.3 Методики обработки экспериментальных данных 194
5.1.3.1. Методика определения эффективности массообмена в системе СОг - карбамат ДЭА в толуоле 196
5.1.3.2. Методика определения коэффициента разделения в системе СОг - карбамат ДЭА в толуоле 197
5.1.3.3 Методика определения удерживающей способности нижнего узла обращения потоков фаз 198
5.2 Исследование процесса разделения изотопов в системе СОг — карбамат ДЭА в толуоле 199
5.2.1 Определение эффективного коэффициента разделения в системе СОг - карбамат ЗМ ДЭА в толуоле 203
5.2.2. Исследование эффективности массообмена в системе СОг — карбамат ЗМ ДЭА в толуоле 210
5.3 Сравнение различных систем при реализации карбаматного процесса... 221
5.4. Выводы из главы 5 225
Выводы 226
Список использованной литературы
