Расчет установок детритизации на основе изучения эффективности химического изотопного обмена водорода с водой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.02, кандидат технических наук Овчаров, Андрей Валентинович

• Овчаров, Андрей Валентинович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Овчаров, Андрей Валентинович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫМ ОБЗОР.

1.1. Появление химического изотопного обмена в системе вода-водород как промышленного процесса.

1.2. Химический изотопный обмен в системе вода-водород.

1.3. Катализаторы процесса изотопного обмена водорода с водой.

1.4. Типы контактных устройств для осуществления изотопного обмена в системе вода-водород.

1.5. Экспериментальные данные об эффективности процесса

ХИО в системе вода-водород.

1.6. Варианты использования процесса ХИО в системе водаводород при решении задач детритизации.

1.7. Подходы к моделированию процесса.

1.8. Выводы из литературного обзора.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.1. Методика проведения экспериментов по исследованию эффективности ФИО.

2.1.1. Описание экспериментальной установки для исследования ФИО.

2.1.2. Методика проведения экспериментов по определению эффективности ФИО.

2.1.3. Методика проведения изотопного анализа воды на содержание дейтерия и трития.

2.1.4. Методика расчета массообменных характеристик процесса ФИО.

2.2. Методика исследования эффективности К НО.

2.2.1. Описание экспериментальной установки для исследования КИО.

2.2.2. Методика проведения экспериментов по КИО.

2.2.3. Методика обработки экспериментальных данных по КИО.

2.3. Методика исследования эффективности ХИО.

2.3.1. Описание экспериментальной установки для исследования ХИО.

2.3.2. Методика проведения экспериментов по ХИО.

2.3.3. Методика обработки экспериментальных данных по ХИО.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Исследование эффективности процесса ФИО.

3.1.1. Предварительные эксперименты.

3.1.2. Результаты основных экспериментов.

3.2. Исследование эффективности процесса КИО.

3.2.1. Предварительные эксперименты.

3.2.2. Результаты основных экспериментов.

3.3. Исследование эффективности ХИО.

3.3.1. Предварительные эксперименты.

3.3.2. Результаты основных экспериментов.

ГЛАВА 4. КИНЕТИКА ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА МЕЖДУ

ВОДЯНЫМ ПАРОМ И ВОДОРОДОМ НА КАТАЛИЗАТОРЕ РХТУ-ЗСМ.

4.1. Реакция, не осложненная диффузией.

4.2. Реакция изотопного обмена, протекающая во внутридиффузионной области по модели мгновенной реакции в 100 глубине поры катализатора.

4.3. Модель реакции и диффузии в грануле катализатора.

4.4. Выводы из рассмотрения кинетических моделей процесса КИО.

ГЛАВА 5. РАСЧЕТ КОЛОНН ХИО.

5.1. Уравнения описывающее процесс ХИО в насадочных колоннах.

5.2. Методика решения уравнений модели.

5.3. Сопоставление расчетов с экспериментальными данными.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Расчет установок детритизации на основе изучения эффективности химического изотопного обмена водорода с водой»

В ходе развития атомной энергетики и атомной промышленности возникла потребность в разработке и реализации в промышленном масштабе методов получения, очистки и утилизации целого ряда материалов, в том числе содержащих стабильные и радиоактивные изотопы и ранее не находивших широкого применения в других областях. Резкое различие ядерных свойств различных изотопов одного элемента привело к необходимости разработки целого ряда процессов их разделения. Благодаря большой концентрации усилий и средств, в кратчайшие сроки было разработано множество принципиально важных для атомной промышленности технологий, в том числе и процессов разделения изотопов водорода. В XXI веке быстрый рост экономики в развивающихся странах неизбежно приведет к увеличению совокупной мощности атомных электростанций, и, вероятно, к росту в целом роли атомной энергетики. Дальнейшее развитие атомной и в будущем термоядерной энергетики требует непрерывного совершенствования всего спектра используемых технологий, как с точки зрения экономической эффективности, так и экологической безопасности. Не составляют исключения и процессы разделения изотопов водорода, необходимые при решении ряда задач. Одной из актуальных задач, связанных с разделением изотопов водорода, является улавливание и концентрирование трития - радиоактивного изотопа водорода. Тритий образуется в процессе эксплуатации тяжеловодных ядерных реакторов и, в существенно меньшей степени, при работе легководных реакторов. Значительное количество трития выделяется и при переработке облученного ядерного топлива. Чрезвычайно важное значение проблема улавливания и концентрирования трития может приобрести в будущем при эксплуатации термоядерных энергетических установок, в которых тритий будет является компонентом топлива. Одной из перспективных технологий, применимых при решении целого ряда задач, связанных с детритизацией различных потоков является химический изотопный обмен между водой и водородом [1-3].

В последнее время технология, основанная на химическом изотопном обмене (ХИО) в системе вода-водород, приобретает все большее значение. Основными направлениями ее использования в настоящее время являются кондиционирование тяжеловодных отходов (проблема, особенно характерная для России в связи с отсутствием собственного производства тяжелой воды) и разнообразные задачи детритизации водных и газовых потоков. Характерным для последней задачи является варьирование концентрации дейтерия в исходном сырье в широких пределах. Поэтому в большинстве случаев приходится решать проблему разделения трех изотопной смеси протий-дейтерий-тритий.

Процесс ХИО в системе вода-водород представляет собой сочетание двух стадий: реакции каталитического изотопного обмена (КИО), протекающего в газовой фазе между парами воды и водородом на поверхности гидрофобного катализатора, и фазового изотопного обмена (ФИО) - переноса изотопов водорода из водяного пара в воду на поверхности насадки. При этом процесс КИО протекает при прямотоке обменивающихся веществ, тогда как ФИО и в целом процесс ХИО осуществляются в колоннах в противоточном режиме. Кроме того, особенностью процессов детритизации по этой технологии является значительный термодинамический изотопный эффект, причем равновесное распределение трития между обменивающимися веществами существенно зависит от концентрации дейтерия в разделяемой смеси. Описанные выше факторы, в сочетании с большим разнообразием конкретных задач, для решения которых может быть использован процесс ХИО в системе вода-водород, создают потребность в разработке методов расчета разделительных установок и обуславливают актуальность настоящей работы.

Целью настоящей работы является разработка метода расчета установок детритизации методом ХИО в системе вода-водород, работающих в широком диапазоне концентраций дейтерия, на основе экспериментальных данных по эффективности отдельных стадий процесса.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать экспериментальные методики определения эффективности процессов КИО и ФИО при условиях, аналогичных реальным условиям осуществления процесса ХИО.

2. Получить базу данных по эффективности процесса ХИО в противоточной колонне при использовании катализатора и насадки с известной эффективностью массообмена.

3. Разработать метод расчета разделительных колонн ХИО в системе вода-водород, в основе которого лежат экспериментальных данных по эффективности процессов КИО и ФИО и верифицировать его с использованием экспериментальных данных по эффективности процесса ХИО.

Научная новизна. Показано, что эффективность процесса ФИО в колонне изотопного обмена водорода со смешанной упаковкой гидрофобный носитель катализатора-гидрофильная насадка не зависит от природы газа носителя (водород, гелий, воздух).

Найдено, что для высокопористого катализатора, разработанного в России, связь между экспериментальной константой скорости процесса КИО в области малых концентраций тяжелого изотопа и скоростью в широком диапазоне концентраций удовлетворительно описывается моделью гомогенной реакции.

Разработан метод расчета колонн изотопного обмена, работающих по технологии ХИО в системе вода-водород, при разделении трехкомпонентный изотопных смесей протий-дейтерий-тритий в любой области концентраций дейтерия, на основе экспериментальных данных по эффективности массобмена для отдельных стадий процесса, полученных в области малой концентрации тяжелых изотопов.

Практическая значимость. Разработанный метод определения эффективности процесса ФИО позволяет экспериментально измерять коэффициент массопередачи процесса непосредственно в колонне ХИО при фиксированной ее упаковке смесью гидрофобного катализатора и гидрофильной насадки.

Метод расчета разделительных установок ХИО в системе вода-водород, разработанный в работе, может быть использован для их расчета на стадии проектирования как при решении задачи кондиционирования тяжелой воды, так и при создании установок детритизации различных водных и газовых потоков.

На защиту выносятся:

1. Результаты проведенных в работе экспериментальных исследований процесса ХИО и составляющих его процессов КИО и ФИО.

2. Рассмотрение различных вариантов моделирования кинетики процесса КИО в широком диапазоне концентраций дейтерия и сопоставление их с экспериментальными данными.

3. Математическая модель процесса ХИО в насадочных колоннах и описание процедуры решения уравнений модели.

4. Сопоставление экспериментальных данных по эффективности процесса ХИО водорода с водой с результатами расчета и пример использования разработанного метода расчета.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов», Овчаров, Андрей Валентинович

4.4. ВЫВОДЫ ИЗ РАССМОТРЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

ПРОЦЕССА КИО

Из рассмотрения моделей процесса КИО, проведенного выше, можно сделать следующие основные выводы:

1. Модель "реакция, не осложненная диффузией" основана на предположении о том, что кинетика гетерогенного процесса КИО может быть описана подобно кинетике гомогенной реакции изотопного обмена. При этом в широком диапазоне изотопных концентраций реакция изотопного обмена имеет второй порядок. Кинетическое уравнение и связь скорости реакции и опытной константы скорости, определенной при малом содержании дейтерия, описываются уравнениями (4.1.19) и (4.1.14).

2. Модель мгновенной реакции в глубине поры катализатора вытекает из предположения, что реакция протекает чрезвычайно быстро на поверхности платины в компактной зоне расположенной в глубине поры. Фактически эта модель рассматривает процесс как две последовательные стадии: реакцию и диффузию, причем реакция предполагается мгновенно протекающей до равновесия. При расчете движущей силы в этой модели используется величина которая представляет собой концентрацию в паре в глубине поры и рассчитывается по уравнению (4.2.17), а связь между скоростью реакции и кех выражается уравнением (4.2.25).

3. Модель реакции и диффузии в грануле катализатора учитывает одновременное протекание реакции изотопного обмена и диффузии в пористой структуре катализатора и является наиболее обоснованной из обсуждаемых моделей. Однако непосредственное применение модели затруднительно, поскольку даже для плоской гранулы катализатора аналитическое решение уравнений модели можно получить только для области малой концентрации. При применении данной модели в широком диапазоне концентраций необходимо каждый раз интегрировать численно дифференциальные уравнения модели. Более того , поскольку эта модель, описываемая уравнениями (4.3.5), включает фактически два параметра - скорость диффузии и скорость собственно реакции в порах катализатора, невозможно используя лишь значение кех, измеренное в области малой концентрации дейтерия, определить оба этих параметра. Для области малой концентрации дейтерия из этой модели можно получить уравнение (4.3.27)).

Необходимо отметить, что в области малых концентраций дейтерия различия между этими моделями стираются, поскольку все три модели используют в качестве исходного значения величину экспериментальной константы скорости, измеренную в области малой концентрации дейтерия. В области высокого содержания дейтерия расчет по этим трем моделям дает различные результаты. Это можно объяснить следующим образом. Модель "реакция, не осложненная диффузией" исходит из уравнения кинетики, выведенного для гомогенной реакции изотопного обмена, и должна, при постоянной величине Ясх приводить к различным значениям кех в области низкого и высокого содержания тяжелого изотопа [2]. В модели мгновенной реакции в глубине поры катализатора кинетические особенности реакции вообще не принимаются в рассмотрение и, соответственно, величина кех, или, например, связанная с ней величина времени полуобмена не зависит от области изотопной концентрации. Две первых модели представляют собой крайние случаи: кинетика реакции либо вообще не осложнена диффузией, либо диффузия лимитирует реакцию. Модель диффузии и реакции в грануле катализатора учитывает оба процесса и приводит к результатам, лежащим между двумя крайними случаями.

Подводя итог вышесказанному можно сделать вывод, что с учетом результатов проведенного эксперимента, для используемого в работе катализатора РХТУ-ЗСМ возможно применение как модели гомогенной реакции так и более полной модели одновременной диффузии и реакции в грануле катализатора. Однако поскольку параметры последней модели невозможно однозначно определить исходя из результатов простого опыта по определению экспериментальной константы скорости изотопного обмена к^ модель гомогенной реакции изотопного обмена представляется предпочтительной для практического применения при расчете установок ХИО в системе вода-водород.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Овчаров, Андрей Валентинович, 2005 год

1. Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г. Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике. М.: Энергоатомиздат, 1987, 456 с.

2. Андреев Б.М., Магомедбеков Э.П., Розенкевич М.Б., Сахаровский Ю.А. Гетерогенные реакции изотопного обмена трития. М.: Эдиториал УРСС, 1999, 208 с.

3. Андреев Б.М., Магомедбеков Э.П., Райтман A.A., Розенкевич М.Б., Сахаровский Ю.А., Хорошилов A.B. Разделение изотопов биогенных элементов в двухфазных системах. М.: ИздАТ, 2003, 376 с.

4. Производство тяжелой воды, под ред. Дж. М. Мэрфи, Г. С. Юри, И. Киршенбаума, перевод с англ. под ред. Я.Д.Зельвенского. М.: Издательство иностранной литературы, 1961, 518 с.

5. Бенедикт М., Пигфорд Т. Химическая технология ядерных материалов. М.: Издат. главн. управл. по использ. атомной энергии при СовМине СССР, 1960, 528 с.

6. Фатеев В.Н., Порембский В.И., Самойлов Д.И. Электрохимический метод получения тяжелой воды и изотопов водорода.// В кн. "Изотопы: свойства, получение, применение."/ Под ред. В.Ю.Баранова. М.: ИздАТ, 2000. - С. 147-157.

7. Андреев Б.М. Химический изотопный обмен современный способ производства тяжелой воды.// Химическая промышленность, 1999. - №4. -С. 219-224.

8. Розен A.M. Производство тяжелой воды методом ректификации аммиака с тепловым насосом. Опыт пуска промышленной установки.// Химическая промышленность, 1995. №4. - С. 207 - 216.

9. Зельвенский Я.Д. Разделение изотопов низкотемпературной ректификацией. М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 1998. - 208 с.

10. Ю.Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Полевой A.C. Проблема защиты окружающей среды от трития и пути ее решения // Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева. -1977. Т. 93. - С. 3-12.

11. Andreev B.M., Sakharovsky Yu.A., Rozenkevich M.B. et al. A New Concept ofISS for Fusion Reactor.//Fusion Technol., 1995.-Vol. 28. pp.511 - 514

12. Murdoch D.K., DayCh., Gierszewski P., Penzhorn R.D., Wu C.H. Tritium inventory issues for future reactors: choices, parameters, limits // Fusion Engineering and Design 1999, v. 46, pp. 255-271.

13. З.Бродский A.H. Химия изотопов. M.: Из-во АН СССР, 1957, 594 с.

14. Bron J., Chang C.F., Wolfsberg М. Isotopic partition function ratios involving H2, H20, H2S, H2Se, and NH3 // Z. Naturforschg. 1973. -V.28a. - P. 129-136.

15. Van Hook W.A. Vapor pressures of the isotopic waters and ices / W.A. Van Hook // J. Phys. Chem. 1968. -v. 72, No. 4. pp. 1234-1244.

16. Jakli Gy., Van Hook W. A. Vapor Pressure of Heavy Water at 283-363K // J. Chem.Eng.Data. -1981. -v. 26. pp. 243-245.

17. Libby W.F., Variational Frequences of the Isotopic Water Molecules // J. Chem. Phys.-1943,-v. 11,-No. 3, pp. 101-109.

18. Rolston J.H., Hartog J., Butler J.P. The Deuterium Isotope Separation Factor between Hydrogen and Liquid Water.// J. Phys. Chem., 1976. v. 80. - No. 10. -P. 1064-1067.

19. Rolston J.H., Gale K.L. Deuterium-Protium Isotopic Fractionation between Liquid Water and Gaseous Hydrogen.// J. Phys. Chem., 1982. v. 86. - No. 13. - P. 2494-2498.

20. Сахаровский Ю.А. Применение каталитических реакций изотопного обмена водорода для разделения его изотопов. М.: МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1983. 84 с.

21. Джеймс Б. Гомогенное гидрирование. М.: Мир, 1976.

22. Сахаровский Ю.А., Слинько М.Г. Каталитические методы разделения изотопов водорода.// Хим.пром., 1999.- №4.- С.224-228.

23. Gogoleva Т.Е., Sakharovsky Yu.A. Stability and Catalytic Activity of Various Cobalt(II)-Cyanide Complexes in Water-Monoethanolamine Solutions. -React. Kinet. Catal. Lett. 1985, v.29, p.l 15

24. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение. Справочник. М.: Химия, 1989, с. 292

25. Stevens W.H. "Process and Catalyst for Enriching a Fluid with Hydrogen Isotopes". Canadian Patent No. 907, 292, IC12C01B5/02, August 15, 1972.

26. Патент США № 4025560: J. H. Rolston, W. H. Stevens, J. Denhartog, J. P. Butler "Process for the exchange of hydrogen isotopes between streams of gaseous hydrogen and liquid water", filed Dec. 12, 1973.

27. Butler J.P., Rolston J.H., Stevens W.H. Novel Catalysts for Isotopic Exchange between Hydrogen and Liquid Water Separation of Hydrogen Isotopes.// ACS Symp. Series, 1978. Vol. 68. - P. 93-109.

28. Miller A.I. Deuterium Pilots New Hydrogen Technology.//Inter. J. Hydrogen Energy, 1984, v. 9, p.73.

29. Leysen R.F.R., Bruggeman A.E., Vermeiren P., Monsecour M. Separation of Tritium from Aqueous Effluents. Belgian Patent No. 884563, 1980

30. Bruggeman A.E., Leysen R.F.R., Vermeiren P., Monsecour M. Catalyst for an Isotopic Exchange Column. Belgian Patent No. 893715, 1982.

31. Bruggeman A.E., Leysen R.F.R., Vermeiren P., Monsecour M. Catalyst for an Isotopic Exchange Column. U.S. Patent No. 4376066, 1983.

32. Bruggeman A.E., Meynendonckx L., Parmentier C., Goossens W.R., Baetsle L.H., Development of ELEX Process for Tritium Separation at Reprocessing Plants. "Radioactive Waste and the Nuclear Fuel Cycle". 1985, Vol. 6, iss. 3-4, p. 237.

33. Bruggeman A., Leysen R., Meynendonckx L. et al. Separation of Tritium from Aqueous Effluents. Mol Research Division Report. // Nucl. Sei. Technol., \9U.,EUR9\Q1EN, 82 p.

34. Geens L., Bruggeman A., Meynendonckx L. et al. Separation of Tritium from Aqueous Effluents. Final Report. // Nucl. Sei. Technol., 1988., EUR 11551 EN, 54 p.

35. Fiek HJ., Romaker J., Schindewolf U. Tritium-Anreicherung durch IsotopenAustausch zwischen Wasserstoff und Wasser mittels hydrophoben Katalysators fur die Kernbrennstoff-Wiederaufbereitung. //Chem.-Ing.-Tech, 1980, v. 52, p.892.

36. Ionita G., Peculea M. Preparation of Hydrophobie Platinum Catalyst. -Romanian Patent No. 107842, 1991.

37. Ionita G., Stefanescu I. The Separation of Deuterium and Tritium on Pt/SDB/PS and Pt/C/PTFE Hydrophobe Catalysts.// Fusion Technol., 1995. -Vol. 28.-P. 641 -646.

38. Ionita Gh., Stefanescu I. Tritiated Deuterium Setaration on Pt/SDB/PS and Pt/C/RTFE Hydrophobic Catalysts.// Proc. Conf. "25 Years of Activity of Cryogenic and Isotope Separation in Romaia", Romania, 1995. P. 16 - 18.

39. Shimizu M., Kiyota S., Ninomiya R. Hidrogen Isotope Enrichment by Hydrophobic Pt-Catalyst in Japan and Western Countries. // Bulletin of the Research Labor. Nucl. React. (Japan), 1992, Special Issue 1, pp. 56-73.

40. Сахаровский Ю.А., Розенкевич М.Б., Алексеев И.А. и др. Патент 2060801 (РФ). Способ извлечения трития и протия из дейтерийсодержащей воды. // Б.И. № 15, 27.05.96.

41. Andreev В., Sakharovskii Yu., Rozenkevich М. et al. Installations for Separation of Hydrogen Isotopes by the Method of Chemical Isotopic Exchange in the Water-Hydrogen System. // Fusion Technology. 1995. - Vol. 28. - p. 515.

42. Popescu I., Ionita Gh., Stefanescu I., Kitamoto A. A New Hydrophobic Catalyst for Tritium Separation from Nuclear Effluents.// Fusion Science and Technology. 2005. - Vol. 48, - No. I - p. 108.

43. Bart H.J., Reidetschlager J. Distillation with Chemical Reaction and Apparatus Selection. //Separation Science and Technol. 1995, -Vol. 30, pp. 1849-1865.

44. EUenberger J., Krishna R. Counter-current Operation of Structured Catalytically Packed Distillation Columns: Pressure Drop, Hold-up, Mixing. // Chem. Eng. Sc. 1999 -Vol. 54, pp. 1339-1345.

45. Higler A.P., Krishna R., Ellenberger J., Taylor R. Counter-current Operation of a Structured Catalytically Packed Bed Reactor: Liquid Phase Mixing and Mass Transfer // Chem. Eng. Sc. 1999 -Vol. 54, pp. 5145-5152.

46. Taylor R., Krishna R. Modelling reactive distillation (Review). // Chem. Eng. Sc. 2000 -Vol. 55, pp. 5183-5229.

47. Патент США № 4471014: den Hartog J., Butler J.P., Molson F.W.R., "Ordered bed packing module", 1982.

48. Патент США № 5470542: Stringaro J.P. "Catalyzing fixed bed reactor", 1995.

49. Патент США № 5073236: Gelbein A.P., Buchholz M. "Process and structure for effecting catalytic reactions in distillation structure", 1991.

50. Патент США № 5348710: Jonhson K.H., Dallas A.B. "Catalytic distillation structure", 1994.

51. Asakura Y. Numerical Analysis of Hydrogen Isotope Separation Characteristics in Improved Dual Temperature Exchange Reaction System between Water and Hydrogen Gas.// J. Nucl. Sci. and Technol., 1983. Vol. 20. - No. 5. - pp. 422432.

52. Kinoshita M. Simulation Procedure for Multistage Water-Hydrogen Exchange Column for Heavy Water Enrichment Accounting for Catalytic and Scrubbing Efficiencies. // J. Nucl. Sci. Technol. 1985. - V. 22 -No. 5. - pp.398-405.

53. Isomura S., Suzuki K., Shibuya M. Separation and Recovery of Tritium by Hydrogen-Water Isotopic Exchange Reaction. // Fusion Technology. 1988. -Vol. 14.-p. 518.

54. Растунова И.Л., Розенкевич М.Б. Эффективность химического изотопного обмена между жидкой водой и водородом в мембранном контактном устройстве. // Химическая промышленность. 2001. - № 4. - с. 23-27.

55. Rastunova I.L., Rozenkevich M.B. New Contact Device for Separation of Hydrogen Isotopes in the Water-Hydrogen System. //Fusion Science and Technology. 2005. - Vol. 48, - No. 1 - p. 128.

56. Alekseev I. A. et al. The Study of CECE Process at Experimental Industrial Plant. // Fusion Technology. 1998. - P. 959-962.

57. Алексеев И.А., Тренин В.Д., Федорченко O.A. Исследование процесса каталитического изотопного обмена в системе вода водород с помощью компьютерного моделирования //Гатчина: Препринт ПИЯФ, № 2208. -1994.-23 с.

58. Alekseev I.A., Bonarenko S.D., Fedorchenko O.A. et al. Operating Experience of the Experimental Industrial plant for reprocessing of tririated water wastes.// Fusion Engineering and Design. 2001. -Vol. 58-59. pp. 439-443.

59. Alekseev I.A., Bonarenko S.D., Fedorchenko O.A. et al. Heavy water detritiation by combined electrolysis catalytic exchange at the experimental industrial plant.// Fusion Engineering and Design. 2003. -Vol. 69. pp. 33-37.

60. Alekseev LA., Bondarenko S.D., Fedorchenko O.A. Development of a Heavy Water Detritiation Plant for PIK Reactor. //Fusion Science and Technology. -2005. Vol. 48, - No. 1 - p. 286.

61. Сахаровский Ю.А., Розенкевич М.Б., Андреев Б.М. и др. Очистка водных потоков от трития методом химического изотопного обмена водорода с водой.// Атомная энергия, 1998. Т.85.- Вып.1.-С.35 - 40.

62. Сахаровский Ю.А., Розенкевич М.Б., Коригодский А.Р. и др. Исследование эффективности фазовой составляющей изотопного обмена водорода с водой в контактных устройствах различного типа.// Хим. пром., 1999. № 4. - С. 251-255.

63. Федорченко O.A. Совершенствование процесса разделения изотопов водорода методом изотопного обмена в системе вода водород //Диссертация на соискание степени к.т.н., РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва 2005.

64. Sienkiewiez C.J., Lentz J.E. Recovery of Tritium from Water.// Fusion Technol., 1988. Vol. 14. - P.444 - 449.

65. Ellis R.E., Lentz J.E., Rogers M.L., Sienkiewicz C.J. Final Report. "Development of combined electrolysis catalytic exchange", MLM-2952, 1982

66. Андреев Б.М., Раков H.A., Розенкевич М.Б., Сахаровский Ю.А. Использование методов разделения изотопов для улавливания и концентрирования трития в ядерном топливном цикле.// Радиохимия, 1997.-№39.-С.97- 111.

67. Андреев Б.М., Магомедбеков Э.П. и др. Детритизация водных потоков и концентрирование трития изотопным обменом в системах с молекулярным водородом (Н2 Н20, Н2 - Pd). // Радиохимия, 1999, т. 14, с.131

68. Spagnolo D.A., Miller A.I. The CECE Alternative for Upgrading/Detritisation in Heavy Water Nuclear Reactors and for Tritium Recovery in Fusion Reactors.//Fusion Technol., 1995. Vol. 28. - p. 748 -754.

69. Wong K.Y., Canadian Tritium Experience // CFFTP, Ontario Hydro, 1984.

70. Pourot R.H. Damiani M. Operating Expirience with the Tritium and Hydrogen Extraction Plant at the Lauve-Langevin Institute. //ACS. Symp.Series. -1977

71. Davidson R.B., von Halten P., Schaub M., Ulrich D. Commisioning and First Operating Experience at Darlington Tritium Removal Facility. // Fusion Technol. 1988. -Vol 14. pp. 472-479

72. Miller A.I., Spagnolo D.A., DeVore J.R. Choice of a process design for simultaneous detritiation and upgrading of heavy water for the ^Advanced Neutron Source // Nuclear Technol. 1995, -Vol 112, pp. 204-213.

73. Allan C.J., Bennett A.R., Fahey C.A. et al. New Heavy Water Processing Technologies, Preprint of 12-th Pacific Basin Nuclear Conf., Seoul, Korea, 2000, 12 p.

74. Miller J.M., Celovsky S.L, Everatt A.E. et al. Preprint of 6-th Conf.Tritium Scince and Techn., Tsecuba, Ibaraki, Japan, 2002, 5 p.

75. Kveton O.K., Yoshida H., Koonce J.E. et al. Design of the Water Detritiation and Isotope Separation Systems for ITER.// Fusion Technol., 1995. Vol. 28. -P.636 - 640.

76. Yamai H., Konishi S., Hara M. et al., Tritiated Water Processing Using Liquid Phase Catalytic Exchange and Solid Oxide Electrolyte Cell, Fusion Techn., 1995, v. 28, p. 1591

77. Cristescu I. Cristescu I.R. Dorr L. et al. TRENTA Facility for Trade-Off Studies between Combined Electrolysis Catalytic Exchange and Cryogenic

78. Distillation Processes.// Fusion Science and Technology. 2005. - Vol. 48, -No.l - p. 97.

79. Ionita Gh., Bornea A., Braet J. et al. Endurance Test for SCK-CEN Catalytic Mixed Packing Proposed for water Detritiation system at JET.// Fusion Science and Technology. 2005. - Vol. 48, - No. 1 - p. 112.

80. Palibroda N. Approach to the Theory of Separating Columns with Successive Exchange between three Fluids. // Z. Naturforschg. 1966. - V. 21a. - P.745-749.

81. Takamatsu Т., Hashimoto I., Kinoshita M. A New Simulation Procedure for Multistage Water/Hydrogen Exchange Column for Heavy Water Enrichment.// J. Chem. Eng. Jpn. 1984 -Vol. 17 p.255

82. Yamanishi Т., Okuno K. A Simulation Code Treating All Twelve Isotopic Species of Hydrogen Gas and Water for Multistage Chemical Exchange Column.// Japan Atomic Energy Research Inst., Tokyo, JAERI-Data/Code 94019, 1994,34 р.

83. Yamanishi Т., Okuno K. A Computer Code Simulating Multistage Chemical Exchange Column Under Wide Range of Operating Conditions.// Japan Atomic Energy Research Inst., Tokyo, JAERI-Data/Code 96-028, 1996, 38 p.

84. Дэннис Дж. Шнабель P. Численные методы безусловной оптимизации и решения нилинейных уравнений. М.: Мир, 1988, 440 с.

85. О.A. Fedorchenko , I.A. Alekseev, V.V. Uborsky, "Computer Simulation of the Water and Hydrogen Distillation and CECE Process and Its Experimental Verification"// Fusion Technol., 1995, -Vol. 28, p. 1485.

86. Багатуров С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации. Изд. 3-е перераб. М.: Химия, 1974, 440 с.

87. Кафаров В.В. Основы массопередачи. Изд. 3-е перераб. М.: Высшая школа, 1979, 439 с.

88. Shimizu М., Doi Т., Kitamoto A., Takashima Y. J. Numerical Analysis on Heavy Water Separation Characteristics for a Pair of Dual Temperature Multistage-Type H2/H20-Exchange Columns.// J. Nucl. Sci. Technol. 1980 -V.17, -p. 448.

89. Shimizu M., Kitamoto A., Takashima Y. Numerical Analysis on Heavy Water Separation Characteristics for a Pair of Bithermal Trickle-Bed Type H2/H20-Exchange Columns.//J. Nucl. Sci. Technol. 1983 -V.20, -p. 254.

90. Shimizu M., Kitamoto A., Takashima Y. New Proposition on Performance Evaluation of Hydrophobic Pt Catalyst Packed in Trickle Bed //J. Nucl. Sci. Technol. 1983. - V. 20. - pp.36-47.

91. Kitamoto A., Takashima Y., Shimizu M. Effective method for Recovering and Enriching Tritium from Tritiated Water by Dual-Temperature H20-H2 Exchange Process.// Fusion Technology, 1985. Vol. 8. - P. 2048-2053.

92. Bunton C.A., Craig D., Halevi E. The Kinetics of Isotopic Exchange Reactions. //Trans. Faraday. Soc., 1955, -Vol.51, -pp. 196-204.

93. Варшавский Я.М., Вайсберг С.Э. Термодинамически и кинетические особенности реакций изотопного обмена водорода. //Успехи химии, 1957, т. XXVI, вып. 12, с. 1434-1467.

94. Физические величины. Справочник. // -М.: Атомиздат, 1999, 1075 с.

95. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача -М.: Химия, 1982.696 с.

96. Harris G.M. Kinetics of isotopic Exchange Reactions. // Trans. Faraday. Soc., 1951,-Vol.47, pp.716-721

97. Рогинский C.3. Теоретические основы изотопных методов изучения химических реакций. М.: Изд. АН СССР, 1956.-612 с.

98. Меландер Д., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир, 1983. -344 с.

99. Саттерфилд Ч. Массопередача в гетерогенном катализе. -М.: Химия, 1976. -240 с.

100. Бесков B.C. Флокк В. Моделирование каталитических процессов и реакторов. -М.: Химия, 1991. -256 с.

101. Слинько М.Г., Бесков B.C., Скоморохов В.Б. и др. Методы моделирования каталитических процессов на аналоговых и цифровых вычислительных машинах. Новосибирск: Изд. Наука. Сибирское отделение, 1972. -145 с.

102. Уилл ер Э. Скорость реакций и избирательность в порах катализатора // Катализ. Вопросы теории и методы исследования. -М.: Иностр. Лит., 1955, с. 479-563

103. Рамм В.М. Абсорбция газов. -М.: Химия, 1966. -766 с.

104. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Наука, 1987.-600 с.

105. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. Под редакцией Дж. Холл и Дж. Уатт. : Пер. с англ. М.: Мир, 1979.-312 с.

106. Press W.H., Teukolsky S.A.,. Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical Recipes in Fortran 77: The Art of Scientific Computing -2nd ed Cambridge Univ. Press, 1997,915 p.

107. Флетчер К. Численные методы на основе методов Галеркина. М.: Мир, 1988.-352 с.

108. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы (введение в теорию) -М.: Наука, 1973.-400 с.

109. Keller Н.В. Accurate Difference Methods for Nonlinear Two-Point

110. Boundary Value Problems. // SIAM J. Numer. Anal., 1974, Vol. 11, pp. 305318.

111. Ортега Дж. Рейнболдт В. Итерационные методы решения нелинейных систем уравнений со многими неизвестными. М.: Мир, 1975. - 558 с.

112. Деммель Дж. Вычислительная линейная алгебра. Теория и приложения.: Пер. с англ. М.: Мир, 2001. - 430 с.

113. Coleman T.F., More J.J. Estimation of Sparse Jacobian Matrices and Graph

114. Coloring Problems // SIAM J. Numer. Anal., 1983, Vol. 20, pp. 187-209.

115. PETSc (Portable Extensible Toolkit for Scientific Computing), // Argonne National Laboratory, Электронный ресурс., www.mcs.anl.gov/petsc/

116. Taylor A.G., Hindmarsh A.C., Serban R. KINSOL (a solver for nonlinear algebraic systems) // Lawrence Livermore National Laboratory, Электронный ресурс., www.llnl.gov/casc/sundials/kinsol/

117. Davis T.A. UMFPACK (a set of routines solving sparse linear systems) // University of Florida, Электронный ресурс., www.cise.ufl.edu/research/sparse/umfpack/

118. Кафаров B.B., Перов В.JI., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. -М.: Химия, 1974. -344 с.