Способ и устройство для выделения изотопа водорода - RU2004127163A

Реферат

1. Способ выделения изотопа водорода, включающий стадии приведение среды, содержащей газообразный водород, включающий указанный изотоп водорода, воду и водяной пар, к заданным условиям пониженного давления, и контролирования температуры процесса в указанной среде в соответствие с давлением в указанной среде, с целью регулирования парциальных давлений газообразного водорода и водяного пара и контроля эффективности выделения указанного изотопа водорода из газообразного водорода с использованием реакции обмена в системе водород-вода.

2. Способ выделения по п.1, в котором эффективность выделения указанного изотопа водорода оптимизируют путем регулирования давления и рабочей температуры указанной среды.

3. Способ выделения по п.1, в котором давление указанной среды устанавливают на уровне 90 кПа или ниже.

4. Способ выделения по п.1, в котором изотоп водорода выделяют в виде жидкой прореагировавшей воды, образовавшейся в результате первой обменной реакции, в которой промежуточный водяной пар, содержащий указанный изотоп водорода, образуется по обменной реакции между газообразным водородом, содержащим указанный изотоп водорода, и водяным паром, и в результате второй обменной реакции, в которой указанная жидкая прореагировавшая вода, содержащая изотоп водорода, образуется по обменной реакции между промежуточным водяным паром и жидкой водой.

5. Способ выделения по п.4, в котором первую обменную реакцию проводят с использованием катализатора, находящегося в данной разделительной колонне.

6. Способ выделения по п.4, в котором вторую реакцию обмена проводят путем подачи промежуточного водяного пара противотоком к движению жидкой воды в данной разделительной колонне.

7. Способ выделения по п.1, в котором указанный изотоп водорода представляет собой тритий.

8. Способ выделения по п.7, в котором указанный газообразный водород получают электролизом воды.

9. Способ выделения по п.1, дополнительной включающий стадию обнаружения течи указанной среды в условиях процесса статической сепарации, в результате мониторинга повышения температуры указанной среды в сравнении с температурой технологического процесса.

10. Способ выделения изотопа водорода, в котором среду, содержащую газообразный водород, включающий изотоп водорода, воду и водяной пар, приводят к заданным условиям пониженного давления и определенной температуры, и указанный изотоп водорода выделяют из газообразного водорода, включающий стадию обнаружения течи указанной среды в условиях процесса статического разделения по повышению температуры среды относительной рабочей температуры.

11. Устройство для выделения изотопа водорода, включающее разделительную колонну со средой, содержащей газообразный водород, включающий указанный изотоп водорода, воду и водяной пар, предназначенную для выделения изотопа водорода из газообразного водорода в результате протекания обменной реакции в системе водород-вода, и температурные контроллеры, обеспечивающие регулирование температуры среды в соответствие с ее давлением, регулирование парциальных давлений газообразного водорода и водяного пара и регулирование эффективности выделения изотопа водорода из газообразного водорода.

12. Разделительной устройство по п.11, в котором температурные контроллеры сконструированы таким образом, что обеспечивают оптимизацию эффективности выделения изотопа водорода путем регулирования давления и рабочей температуры указанной среды.

13. Разделительное устройство по п.11, в котором указанные контроллеры температуры регистрируют повышение температуры среды по сравнению с рабочей температурой, связанное с утечкой среды из разделительной колонны, и прекращают выделение изотопа водорода из газообразного водорода посредством обменной реакции в системе водород-вода, протекающей в указанной разделительной колонне.

14. Разделительное устройство по п.11, в котором разделительная колонна содержит катализатор первой реакции обмена, протекающей с образованием промежуточного водяного пара, содержащего изотоп водорода в результате обменной реакции между газообразным водородом, содержащим изотоп водорода, и водяным паром.

15. Разделительное устройство по п.14, в котором в указанной разделительной колонне осуществляют вторую обменную реакцию с целью получения жидкой прореагировавшей воды, содержащей изотоп водорода, в результате реакции обмена между промежуточным водяным паром и жидкой водой.

16. Разделительное устройство по п.11, в котором изотоп водорода представляет собой тритий, дополнительное включающее электролизер для получения газообразного водорода, содержащего тритий, в результате электролиза воды.

17. Устройство для выделения изотопа водорода, включающее разделительную колонну со средой, содержащей газообразный водород, включающий указанный изотоп водорода, воду и водяной пар, предназначенную для выделения изотопа водорода из газообразного водорода в результате протекания обменной реакции в системе водород-вода, и контроллеры температуры, предназначенные для регистрации повышения температуры среды в сравнение с рабочей температурой, связанного с утечкой среды из разделительной колонны, и остановки операции выделения изотопа водорода из газообразного водорода в результате протекания в разделительной колонне обменной реакции в системе водород-вода.