Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 46 - Utvinning av tungt vatten — en svensk kemisk storindustri? av Bengt J Eriksson
<< 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.
Fig. 5.
Konstruktionsstudie av en
fullstor
prototypanläggning
för 25 t/år tungt
vatten.
gällt konstruktionsvariablerna arbetstryck, den
kalla kolonnens temperatur, den varma
kolonnens temperatur, kolonnhöjden, antal
seriekopplade steg och ekonomisk
anläggningsstorlek.
Arbetstrycket och den kalla kolonnens
temperatur har nära samband med varandra. Ett
högt arbetstryck är av värmeekonomiska skäl
önskvärt, då det minskar andelen vattenånga
i den varma kolonnens gas. Låg temperatur i
den kalla kolonnen befrämjar utbytet, men för
varje värde på arbetstrycket bestäms den lägsta
tillåtna temperaturen av risken för
kondensering av flytande svavelväte eller kristallisation
av fast svavelvätehydrat. Optimum har visat
sig ligga i närheten av 20 at och 30°C i den
kalla kolonnen.
Optimala temperaturen i den varma kolonnen
kan inte generellt fixeras utan beror i
avsevärd grad av de ekonomiska förhållandena för
en specifik anläggning. En hög temperatur
befrämjar utbytet och minskar därmed
investeringskostnaden vid given produktion. Utbytet
ökar dock med temperaturen i betydligt
långsammare takt än ångbehovet, vars ökning i
stort sett följer vattnets ångtryckskurva inom
det aktuella temperaturområdet.
En riktig optimering innebär därför en
avvägning mellan kapitalkostnad och
bränslekostnad och fordrar dels en tillförlitlig
kostnadskalkyl för en komplett anläggning, dels
någorlunda fixerade värden på ångpris,
amorteringstid och ränta. Med en amorteringstid av 15 år
och ånga från en oljeeldad central synes en så
låg temperatur som 105°C kunna vara lämplig,
medan den optimala temperaturen med kortare
amorteringstid och billig ånga kan gå upp till
140°C.
En ökning av kolonnhöjden ger ökat utbyte
utan att driftkostnaderna påverkas i märkbar
utsträckning. Med ökade kolonnhöjder minskar
dock vinsten av varje ytterligare meters
ökning, medan investeringskostnaden för denna
meter håller sig i huvudsak konstant eller vid
extrema kolonnhöjder ökar. En optimal
kolonn-höjd kan därför beräknas, men
kostnadsminimum är mycket flackt och sammanfaller med
den största kolonnhöjd som inom andra
industrier, främst petroleumindustrin, befunnits
praktiskt användbar, dvs. 45—50 m.
Lämpligaste antal seriekopplade
anrikningssteg påverkas bl.a. av
driftsäkerhetssynpunkter. Att en anrikning från naturligt vatten till
exempelvis 30 % D20 inte bör genomföras i
ett enda steg är helt klart, eftersom
uppkörningstiden för en anläggning då skulle bli flera
år. Det förefaller också mindre praktiskt att
använda mer än fyra seriekopplade steg,
eftersom anläggningen då kommer att bli
komplicerad varigenom risken för driftstörningar
ökas; måhända bör även en fyrastegsanläggning
av detta skäl undvikas.
Om två eller tre steg skall användas kan för
närvarande icke bestämt avgöras, då
tvåstegs-alternativets enkelhet kan komma att
uppvägas av trestegsanläggningens kortare
uppkörningstid såväl vid första start som efter ett
driftstopp. Ingen signifikant kostnadsskillnad
synes föreligga mellan dessa alternativ.
Ekonomisk storlek på en
anrikningsanläggning är väsentligen en fråga om hur stora
kolonner man anser sig kunna göra för första
anrikningssteget. Ett stort anrikningsverk skulle
visserligen kunna ha ett antal
parallellkopplade kolonner av maximistorlek i första steget,
men drifttekniska skäl talar för att ett sådant
verk utformas som ett antal helt fristående
anläggningar, var och en med ett kolonnpar i
första steget. Vid en kolonndiameter på 3—3,5
m torde en sådan anläggning ge 20—30 t/år
tungt vatten med Spraypak-kolonner och 15—
20 t/år med klockbottenkolonner.
Fullstor anläggning
Även om ingen exakt optimering av en svensk
anläggning har kunnat göras innan data från
försöksanläggningen har bearbetats och plats
valts så att hänsyn kan tas till lokala faktorer,
har man dock på ett tidigt stadium kunnat
bearbeta realistiska anläggningsförslag. Även om
det här beskrivna inte kan betraktas som
slutgiltigt, ger det dock en viss uppfattning om
en anrikningsanläggnings allmänna
utformning (fig. 5).
Hiwiiddata
Produktionen 25 t/år tungt vatten har
beräknats motsvara en ekonomiskt rimlig
anläggningsstorlek och anläggningen har följande
huvuddata:
Tungvattenproduktion .............. 3,125 kg/h
Antal steg .......................... 2
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 1299
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
