氢同位素液相催化交换工艺研究.PDF

第39卷第4期 原 子 能 科 学 技 术 Vol.39,No.4 2005年7月 AtomicEnergyScienceandTechnology July2005 水一氢同位素液相催化交换工艺研究 阮 皓，胡石林，张 丽，胡振中，窦勤成 (中国原子能科学研究院 反应堆工程研究设计所，北京 102413) 摘要:以Pt-SDB为憎水催化剂研究了水一氢同位素液相催化交换工艺，讨论了反应温度、氢气流量、低浓 重水流量等工艺条件对催化交换塔传质单元高度(HTU)的影响和反应温度、气液比对催化交换塔阻力 降的影响。结果表明:当反应温度为60℃、气液比为 1，1时，水氢同位素液相催化交换工艺是比较适 宜的 。 关健词:僧水催化剂;水氢交换;氢同位素;传质单元高度 中图分类号:0643.14 文献标识码:A 文章编号:1000-6931(2005)04-0318-04 StudyonLiquidCatalyticIsotopicExchangeofHZO-HZ RUANHao,HUShi-lin,ZHANGLi,HUZhen-zhong,DOUQin-cheng (ChinaInstituteofAtomicEnergy,P.O.Box275-53,Beijing102413,China) Abstract:TheprocessconditionsareexperimentallystudiedforHtO-Htliquidcatalytic isotopicexchangewithPt-SDBashydrophobiccatalyst.Theresultsshowthatthepres- suredropofthecatalyticexchangebediscausedmainlybytemperatureandhydrogen flowrate.Theefficiencyofcatalyticexchangereactionishighwithapackingratioof 1，4ofhydrophobiccatalystandhydrophilicpacking.Theheightofamasstransferunit (HTU)decreaseswithincreasingtemperature,butthetrendisslow downwhenthe temperatureisabove60℃.TheHTUincreaseswithincreasingthemolerateofhydro- genflowandthedilutedheavywaterflow. Keywords:hydrophobiccatalyst;waterandhydrogenexchange;hydrogenisotopes; heightofamasstransferunit 水一氢同位素液相催化交换工艺在重水生 相催化交换的具体工艺较少涉及，因此，水一氢 产和重水升级、轻水或重水脱氖,以及热核聚变 同位素液相催化交换工艺条件需自行探索。本 堆净化回收氮等方面的应用前景十分广阔。上 工作将研究影响水一氢同位素液相催化交换的 世纪70年代以来，加拿大[C:.z1、日本Cz1、俄罗 主要因素，以为进一步深人进行这方面的研究 斯C1、印度[Csl罗马尼亚[[61等相继开展了这方面 工作打好基础。 的研究工作，但见诸文献报道的却很少，有关液 收稿 日期 :2004-01-09;修回日期 :2004-03-17 作者简介:阮 皓((1971-)，男，安徽桐城人，助理研究员，硕士，核燃料循环与材料专业 第4期 阮 皓等 水氢同位累液相催化交换工艺研究 319 1 实验方法 2 结果与讨论 1.1 水一氢同位素交换反应过程 2.1 反应温度对传