Предлагается вымораживающая технология производства тяжелой воды. Технология основана на значительном коэффициенте разделения изотопов водорода в процессах вымораживания. Используется принцип колоночной кристаллизации и плавления льда по высоте ректификационной колонны, позволяющий при еще не очень большой высоте колонны получать высокую концентрацию дейтерия. Рассмотрены физическая и математическая модели колоночной кристаллизации с определением методики расчета концентрации дейтерия по высоте колонны. Особенно перспективна технология при комбинировании производства тяжелой воды с опреснением-разделением соленой воды вымораживанием, когда уже полученный чистый лед опреснителя еще до его расплавления используется попутно в концентраторе тяжелой воды, что существенно уменьшает энерго и капзатраты ее производства.
Ключові слова
Дейтерий; Тяжелая вода; Вымораживание; Опреснение
Пропонується технологія виробництва важкої води виморожуванням. Технологія заснована на значному коефіцієнті поділу ізотопів водню в процесах виморожування. Використовується принцип колоночної кристалізації і плавлення льоду по висоті колони ректифікації, що дозволяє при ще не дуже великій висо-
ті колони отримувати високу концентрацію дейтерію. Розглянуто фізичну і математичну моделі колоночної кристалізації з визначенням методики розрахунку концентрації дейтерію по висоті колони. Особливо перспективна технологія при комбінуванні виробництва важкої води опрісненням-поділом солоної води виморожуванням, коли вже отриманий чистий лід опріснювача ще до його розплавлення використовується попутно в концентраторі важкої води, що істотно зменшує енергетичні та капітальні затрати її виробництва.
Ключові слова: Дейтерій; Важка вода; Виморожування; Опріснення.
The freezing technology for producing heavy water is proposed. The technology is based on a significant coefficient of hydrogen isotopes separation in the process of freezing. The principle of column crystallization and melting of ice along the height of the distillation column is used, which makes it possible to obtain a high concentration of deuterium at a still not very high column height. The physical and mathematical models of the column
crystallization are considered with the determination of the method for calculating the deuterium concentration along the height of the column. The technology is particularly promising in combining the production of heavy water with desalination-separation of salt water by freezing, when already obtained pure ice desalination is used in the heavy water concentrator even before its melting. This significantly reduces the energy and capital costs of its production.
Key words: Deuterium; Heavy water; Freezing; Desalination.
