Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 19 - Aktuella metoder för anrikning av uran 235, av Mårten Mårtensson
<< 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.
Membranen utgör huvudsvårigheten vid
gas-diffusionsförfarandet. I Frankrike har man
utvecklat membraner (tabell 1) som alla har
framställts genom sintring av ett pulver,
förpressat i plana skikt (Teflon-membranen)
eller i form av rör (nickel- och
aluminiumoxid-membranerna)1.
Av de i tabellen angivna egenskaperna
bestämmer porradien separationsfaktorn. En
ekonomisk analys2 har som resultat givit, att
det optimala området för porradien är 100—
300 Å, ett villkor som är uppfyllt för alla tre
typerna. Man bör eftersträva en så hög
permeabilitet som möjligt för att nedbringa den
erforderliga membranytan i en anläggning för
en given produktion och därmed antalet
diffusörer och anläggningsvolymen som helhet.
Eftersom permeabiliteten, i tabellen angiven
i genomsläppta mol luft per cm3 membranyta
och minut vid tryckdifferensen 10 torr, är
omvänt proportionell mot membrantjockleken,
bör membranerna göras så tunna som möjligt.
Detta krav står emellertid i konflikt med
kravet på fullgod hållfasthet hos mebranerna, och
man måste därför göra en kompromiss.
Varje membrans dimensioner framgår inte av
de franska publikationerna men kunde
observeras på den franska, vetenskapliga
utställningen. Nickelmembranerna är t.ex. rör med
ca 500 mm längd, 15 mm yttre diameter och
ca 0,2 mm väggtjocklek. Den anläggning, som
planeras i Frankrike, beräknas kosta 560 Mkr.
och dimensioneras för 350 t/år tillflöde (F),
55 t/år produkt (P) med 3 % "U (Np) och
295 t/år avfall (W) med 0,28 % ^U (Nw).
Om man utgår från ett rimligt värde för
anrikningsfaktorn (0,002) kan man beräkna, att
det totala flödet, som per år passerar genom
membranerna i denna anläggning, är 70 Mt UF6
och att flödet enbart genom det största steget
är 130 000 t/år UF„. Vidare kan man ur det
uppgivna permeabilitetsvärdet för luft
uppskatta, att genomströmningen genom en
enstaka membran av nickeltyp är 14 t/år UF„ vid
de driftbetingelser, som fransmännen uppger
vara optimala (förtryck 300 torr, mottryck 40
torr, temperatur 65°G)2.
Man finner då, att totalt ca 5 000 000
membranrör erfordras, varav enbart för det största
steget ca 9 000. Antalet steg är i
förstärkarde-len ca 725 och i avdrivardelen ca 200.
Kostnaden per membranrör anges till ca 4 kr., men
man har därjämte att räkna med en
betydande monteringskostnad. Det uppges, att
kostnaden för diffusörerna inklusive membranerna
och deras montering är 550—1 100 kr/m2
membranyta; eftersom den totala
membranytan vid optimala arbetsbetingelser kan
uppskattas till ca 165 000 m3, blir den totala
diffu-sörkostnaden 80—160 Mkr.
Rörformiga membraner placeras i
diffusörerna på ett sätt som påminner om en
värmeväxlare av rörtyp.
En mycket viktig egenskap hos membranerna
är deras resistens mot UFa. Korrosionen leder
i svåra fall till att membranerna helt förstörs
Fig. 2. Permeabilitetskurvor för franska membraner, upptill av Teflon,
i mitten av sintrad aluminiumoxid och nedtill av sintrad nickel,-
förbehandlad med fluor,–-icke förbehandlad. Relativ permeabilitet
vid tiden noll: 260 för Teflon, 210 för aluminiumoxid och 290 för nickel.
och i allmänhet till att permeabiliteten
minskar, vilket i och för sig är allvarligt, emedan
ju därigenom kapaciteten i motsvarande grad
nedsättes. För en aluminiumoxidmembran
(fig. 2 i mitten) och en Teflon-membran (fig.
2 upptill) avtar permeabiliteten under de allra
första timmarna när UFa strömmar genom
dem, men en stabilisering äger efter hand rum.
Membranernas resistens mot UFe kan ökas
genom förbehandling med fluor eller
klortri-fluorid (fig. 2 nedtill).
Aluminiumoxidmembranen och i synnerhet
Teflon-membranen uppvisar synnerligen
tillfredsställande permeabilitetskurvor, men lider
av andra svagheter. Aluminiumoxidmembranen
har sålunda mycket dålig hållfasthet och
Teflon-membranen lär poleras av det stoft, som
uppstår genom sönderdelning av UF8 till de
fasta UFS, UF4 eller U02F2. Detta uppges leda
till en förändring av porstrukturen och en
försämring av membranegenskaperna.
Inga upplysningar har givits om
membranernas tillverkning och svårigheterna i samband
därmed; detta utgör dock det centrala
problemet vid gasdiffusionsförfarandet.
Kraven på korrosionsfrihet är mycket
strängare i en gasdiffusionsanläggning än vad som
är vanligt i den kemiska industrin. Det är här
488 TEKN ISK TI DSKRI FT 1959
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
