热循环吸附装置的初步氢同位素分离

设计建立了热循环吸附法(TCAP)氢同位素分离实验装置,并通过初步实验验证其分离性能。分离柱为双排圆形排列钻孔管结构,总长度约16 m,封装涂钯氧化铝1 558 g。全回流模式的初步实验结果显示,该分离实验装置可有效实现氢同位素分离,全回流模式下,分离柱热/冷循环温度为150℃/10℃,体积分数50.7%H2—49.3%D2的混合气体经30个循环后,柱底部的氘丰度达到98.8%,顶部氕丰度达到98.4%。初步实验结果表明,该分离装置可有效实现氢同位素分离。     

热循环吸附法分离氕、氘的研究

对热循环吸附法(TCAP)全回流模式和生产模式下的氕 氘分离实验进行了研究。全回流模式下,主要考核了初始进料比、冷/热循环温度、进料位置对分离效果的影响。结果表明,原料气体从分离柱中部进料时,初始进料比相对越大,冷/热循环温差越大,分离效果越好;而从回流柱进料时,分离效果相对更好。在几组实验中,回流柱初始进料为90%、冷/热循环温度分别为56 ℃/290 ℃的一组效果最好。生产模式下,由于分离柱中气阻较大,有可能影响氕、氘的分离效果,这部分实验还有待继续进行。     

高压氢去除钒表面碳、氮、氧杂质的热力学分析

基于钒的相关相图,分析了钒表面钒的碳化物、氮化物和氧化物可能存在的形式。采用热力学方法计算了高温和高压条件下氢与钒碳化物、钒氮化物和钒氧化物的吉布斯自由能变,分析了高压氢去除上述杂质的可能性。计算结果表明,100MPa条件下钒表面的碳化物杂质转化为甲烷需要860K以上的温度;50MPa、低于1000K温度氢不能有效去除...