Способ разделения изотопов азота — SU 484716 (original) (raw)
(51)5 В 01 0 59/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Т 8 ТОР СНОМ 3/2674 АЗОТ топн со е еским изоой фазой, ную азотой оки под дей- лича(21) 198564 (22) 14,01. (46) 30.04, (71) Г 1 осков дена Трудов сударственн моносова 92. Бюл. Р скйй орденаого Красног щ универси нина и г намени г ю(72) М.С Е.В.Судь цев (53) 62 1 (54)(57) кон е и о от -5 088,8) ИЯ ИЗОТОПОВ 039.32:546.1ПОСОБ РАЗДЕЛЕ сно а по тр аз ст го нои кислоты окись ной температуре м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к способамразделения изотопов азота, Соединения, меченые редким изотопом азотаК, находят применение в биологии,агрохимии, медицине и других областях науки и техники,Изнестен способ разделения изотов азота химическим обменом междуехокисью и четырехокисью азота вдкой фазе и газообразной окисьюота с обращением потока под дейвием двуокиси серы. Недостаткомспособа является относительно низкаявеличина коэффициента однократноразделения . Кроме того,известенспособ разделения иэотопон азотахимическим обменом между концентрированной азотной кислотой иокисью азота при комнатной температуре с обращением потока под действием двуокиси серы. Как побочный про,дукт при реакции обращения получаютразбавленную серную кислоту Выходящую из обменной колонны окись азота А протиноточным химич ым обменом между жипкд ржащей концентрирован ную кислоту, и газообразн азота с обращением потока ствием двуокиси серы, о т ю. щ и й с я тем, что, с цел шения коэффициента однократн деления, в качестве жидкой ф пользуют раствор окиси азота центрированной азотной кисло мен проводят при температуре до 0 С,в превращают в азотную кислотупутем окисления кислородом воздухас последующей абсорбцией водой. Оп. тимальной концентрацией азотной кислты является 10 М; для этой концентрации коэффициент однократного разделения имеет величину 1,045-1,058.Этот способ применяют для промышленного производства изотопа ВГ 1. Спо 5соб связан со значительным потреблением двуокиси серы и большими отходами разбавленной серной кислоты,С целью понышения коэффициентаоднократного разделения и в результате этого сокращения потреблениядвуокиси серы и уменьшения отходонразбавленной серной кислоты в предложенном способе в качестве жидкойфазы используют раствор окиси азотав концентрированной азотной кислотеи обмен проводят при температуре от-50 до О С,Насыщение азот юазота при понижен ож484716 Техред М,Морг ентал Корректор С.Пекмар Редактор О,Юркова Заказ 2313 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 Проиэяодственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 о проводить различными известными н практике хемосорбции методами, либо в отдельном контактном аппарате, либо н верхней части противоточной химобменной 1 колонны. В послед -нем случае для уменьшения размеров зоны растнорения окиси азота температуру зоны растворения поддерживают на несколько градусов более низкой, чем температуру обменной зоны, и, кроме того, унеличинают поток окиси азота через зону растворения путем рециркуляции в этой зоне определенной части потока окиси азота.Верхняя граница указанного интервала температуры обусловлена тем, что интенсивное взаимодействие окйси азота с концентрированной азотной кислотой начинается при опускании температуры ниже 0 С, анижний предел связан с замерзанием растворов азотной кислоты. Концентрацию исходной азотной кислоты берут вьппе 6 И. В. результате растворения окиси азота в жидкой азе образуется сложное соединение азота промежуточной валентности от +3 до +4,5 .1 КоэАициент однократного разделения при обмене между окисью азота и жидкой абазой составляет в зависимости от температуры и концентрации азотной кислоты 1,07-1,14, Высота, эквивалентная теоретической ступени, в предложенном способе зависит от. температуры и концентрации азотной кислоты и достигает величин, характерных для известного способа (3-4 см)Сокращение потребления двуокиси серы и отходов разбавленной серной кислоты на единицу продукта достигают за счет увеличения отбора продукта н результате повышения коэффициента однократного разделения, а такжеза счет того, что при одинаковойплотности потока изотопной смеси навосстановление жидкой Аазы до окисиазота требуется меньшее количестводвуокиси серы.П р и м е р, Разделение изотопон 16 азота проводят в противоточной насадочной стеклянной колонне внутренним диаметром 10,4 мм и высотой 1,6 м,В качестве насадки используют отрезки треугольной проволочной спиралиразмером 2 х 2 мм, у которой соседниевитки смещены на 10-20 . Азотную кислоту концентрации 12,3 М подают вверхнюю часть колонны, В колонне поддерживают температуру -20 С путем 3) пропускания через рубашку этиловогоспирта, охлажденного смесью сухогольда с этиловым спиртом, Верхняясекция колонны высотой 80 см служитдля охлаждения азотной кислоты и над сьпцения ее окисью азота. Обменнаяэона колонны имеет длину 80 см, Наконцах обменной зоны отбирают пробыдля изотопного анализа. Обращение потока производят с помощью двуокисисеры в охлаждаемой водой насадочнойстеклянной колонне, диаметром 26 мми высотой 75 см. При плотности потока питания азотной кислоты11 ммоль/мин см 2 суммарная плотностьпотока по азоту составляет 35 18,6 ммоль/мин,см, величина ВЭТСравна 3,2 см, коэффициент однократного разделения 1,075общий коэфФИциент обогащения в обменной зонеравен 5,6. Дополнительное обогйцение 4 ф происходит в секции насьпцения кислотыокисью азота и коэффициент обогащениядля всей колонны составляет 14,2,