- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 85. 1955 /
83

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Like | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

8 februari 1955

83

Fig. 2. Teknisk
elektrolgse-ring med forbrenning av
vannstoff.

celle som arbeider med en separasjonseffekt
sva-rende til 5 = 10. Etter innsetning av de nevnte
data i (3) finnes V = 24 ml. Av de 164 g D20 i
det opprinnelige vannvolum er det altså bare
24 ml eller 26,7 g i behold etter nedelektrolysen,
dvs. "strømutbyttet" av D20 er bare ca 16 %.

Man vil förstå at en sådan oppkonsentrering er
en meget kraftslukende prosess. Den forutsetter
elektrolytisk spalting av ca 1 t vann for å få tak
i 26 g DoO, og selvom hele elektrolysen
gjennom-føres ved en såvidt lav cellespenning som f.eks.
2,5 V vil energiforbruket komme opp i minimum
7 450 kWh eller ca 280 kWh per g D20. Selv i
det tenkte tilfelle at det lykkes å oppnå
fullsten-dig separasjon, dvs. 100 % strømutbytte", må
energiforbruket nødvendigvis bli meget høyt.
Regnes fremdeles med 2,5 V cellespenning, blir
energiforbruket ved 100 % "strømutbytte" ca
46 kWh per g DoO. Hertil kommer at sådan
oppkonsentrering av tungt vann ved enkel
nedelek-trolysering av vann — den såkalte
"batch"-metode — passer dårlig i praksis.

Teknisk elektrolysering

I tekniske vannspaltningsceller er det vanlig at
elektrolytvolumet höides konstant ved tilførsel
av normalt vann. D20-konsentrasjonen i sådanne
celler vil derför bare kunne stige til det punkt
der D/H-forholdet i det vannstoff som utvikles
er lik D/H-forholdet i det fødevann som tilføres
(1:6 750). Av (2) fremgår det at i en celle som
arbeider med en separasjonseffekt svarende til
s = 10 skulle D/H-forholdet i elektrolyten ved
det stasjonære stadium være 1 : 675, dvs. det
skulle være mulig å oppnå 10 gångers anrikning
av fødevannet.

I tekniske celler for vannstoffremstilling er man
imidlertid nødt til å holde relativt høy
elektrolyt-temperatur (75—85°G) forat cellespenningene
og dermed energiforbruket per ms H2 skal bli

lavest mulig. Men dette går som før nevnt sterkt
utöver separasjonseffekten. Fordainpning av
endel D20 fra elektrolyten vil også bidra til å
redusere den i praksis oppnådde
separasjonseffekt. I tekniske celler vil derför D/H-forholdet
i elektrolyten ved det stasjonære stadium ligge
vesentlig lavere enn 1 : 675, vanligvis et sted
mellom 1:1 000 og 1:2000.

For kontinuerlig oppkonsentrering av tungt
vann foreslo Urey og Wahl8 den såkalte
kaskademetode. Metoden er også beskrevet i
patentskrifter9. Etter denne metode föregår den
elektro-lytiske oppkonsentrering trinnvis i et større
an-tall suksessive celletrinn av avtakende størrelse.
Det første trinn i kaskaden tilføres normalt
vann. Under elektrolysen vil D20-innholdet på
dette trinn stige til en viss grense, avhengig av
separasjonsfaktoren og fordampningen.
Elektrolyten på trinn 1 avdestilleres vann, og dette vann,
som har omtrent samme D20-innhold som
elektrolyten, benyttes som fødevann til trinn 2.
Destillat fra trinn 2 tilføres trinn 3, destillat fra
trinn 3 tilføres trinn U osv.

På denne måte passerer den del av det på
trinn 1 tilførte vann som ikke spaltes
elektrolytisk -— nemlig fortrinnsvis
tungtvannsinn-holdet — gjennom hele kaskaden av
elektrolyse-trinn under gradvis anrikning på D>0 fra trinn
til trinn. Har kaskaden tilstrekkelig månge trinn,
vil man på siste trinn komme opp i nesten 100 %
DoO. Ettersom D20-konsentrasjonen i
elektrolyten øker fra trinn til trinn i kaskaden, vil
imidlertid også D-innholdet i det utviklede vannstoff
øke i overensstemmelse med reläs jon (2).

Ønsker man å oppnå best mulig utbytte av
tungt vann, gjelder det derför å gjenvinne mest
mulig av D-innholdet i vannstoffet fra de
for-skjellige trinn. Dette kan skje ved å brenne det
vannstoff hvis D-innhold skal gjenvinnes med
surstoff til vann. Dette vann, som altså
innehol-der hele D-innholdet i det brente vannstoff som
D20 føres tilbake til et passende trinn i
kaskaden (fig. 2).

Som en ser omfatter utsnittet bare 4
elektro-lysetrinn. Det er her eksempelvis forutsatt en
elektrolytisk separasjonsfaktör s = 7. Videre er
det forutsatt at det ikke tapes noe deuterium
ved fordampning av vann fra elektrolyten. Som
en ser er det på skissen antydet forbrenning av
det D-holdige vannstoff fra trinn n -(- 1 og de
etterfølgende trinn. For oppnåelse av størst
mulig tungtvannsproduksjon må det företas
forbrenning av vannstoffet fra endel av de
foregående trinn også, men selvsagt har det ingen
hensikt å brenne det vannstoff hvis D-innhold
er lavere enn svarende til D-innholdet i vanlig
vann.

Den store mangel ved forbrenningsmetoden er
selvsagt at H2-innholdet i den gass som brennes
for å regenerere deuteriuminnholdet går helt

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Nov 12 16:25:26 2019 (aronsson) (download) << Previous Next >>
http://runeberg.org/tektid/1955/0103.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free