核裂變反應會產(chǎn)生氫同位素,核聚變需要氫同位素作為燃料。且氫同位素在日常生活中和軍工事業(yè)中有很廣泛的應用。所以,氫同位素分離技術變得很重要。本文使用聯(lián)合電解催化交換（CECE）的方法分離氫同位素,該方法分離系數(shù)大、系統(tǒng)裝置可以在常溫下運行。通過使用Matlab軟件,對整個交換過程進行模擬計算,在模擬過程中,可以改變分離因子的大小,催化劑和填料傳質(zhì)系數(shù)的大小,溫度的高低等條件,分析不同條件對整體同位素交換效果的影響。本文采用了氣-汽-液三相傳遞的理論模型,使用了默弗里板效率、操作線和平衡線等加以細化,使得整個模擬計算結(jié)果更準確。對初始條件氣相流量G=155.2mol/h;進料液量為F=0.7L/h;進料位置為N_F=25;進料液液相中氘濃度為X_FD=0.999;進料液液相中氚濃度為X_FT=10^-8Bq/mol;交換柱內(nèi)徑為96mm;催化層厚度為h_cat=0.002m;填料層厚度為h_scr=0.008m;運行溫度為T=348K進行模擬計算50層。模擬結(jié)果與俄羅斯相... 

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 氫同位素基本性質(zhì)
        1.1.3 氫同位素的應用
    1.2 氚水的產(chǎn)生及對周邊環(huán)境的影響
        1.2.1 氘氚在重水堆中的產(chǎn)生
        1.2.2 氘氚在聚變堆中的產(chǎn)生
        1.2.3 秦山核電基地排放氚的水平分析
    1.3 氫-水同位素交換方法和模擬研究進展
        1.3.1 氫-水同位素交換的三種方法
        1.3.2 CECE過程模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 LPCE柱數(shù)學模型的建立與參數(shù)的選取
    2.1 CECE法分離氫同位素的工藝流程
    2.2 LPCE柱內(nèi)氫同位素三相間傳遞模型的建立
        2.2.1 LPCE柱內(nèi)三相交換理論模型
        2.2.2 氣-汽-液三相模擬輸出程序邏輯
        2.2.3 氣-汽-液三相逐板計算法
        2.2.4 使用MATLAB軟件編寫
    2.3 LPCE柱內(nèi)分離效果影響因素的分析及參數(shù)選取
        2.3.1 催化劑表面氣-汽相間傳質(zhì)系數(shù)的影響及計算方法
        2.3.2 填料表面汽-液相間傳質(zhì)系數(shù)的影響及計算方法
        2.3.3 填料的處理對交換效率的影響及填料的選取
        2.3.4 催化劑與填料的裝填方式對交換效率的影響
    2.4 LPCE柱內(nèi)溫度的影響及分離因子的選取
    2.5 本章小結(jié)
第3章 LPCE柱內(nèi)氫同位素分離模擬結(jié)果分析
    3.1 柱頂向柱底及柱底向柱頂計算結(jié)果及對比分析
    3.2 對無進料情況的模擬結(jié)果及分析
    3.3 分離因子對模擬結(jié)果的影響及分析
    3.4 催化劑性能對模擬結(jié)果的影響及分析
    3.5 填料性能對模擬結(jié)果的影響及分析
    3.6 氣相流率對模擬結(jié)果的影響及分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 LPCE交換柱柱高模擬計算
    4.1 模擬LPCE柱高程序邏輯圖
    4.2 氣-汽-液三相逐板計算法
    4.3 使用MATLAB軟件編寫與程序調(diào)試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
符號說明


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3651564