установка для разделения гелия и трития

Формула изобретения

Установка для разделения гелия и трития, включающая узел разделения гелия и трития, отличающаяся тем, что установка включает электролизер с анодной и катодной камерой, узел разделения выполнен в виде камеры сгорания, соединенной с анодной камерой электролизера и с теплообменником, а теплообменник соединен с дегазатором с трубкой отвода гелия и патрубком отвода сверхтяжелой воды, соединенной с анодной камерой электролизера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ядерной энергетике. Предназначено для отделения гелия от трития. Может быть использовано для ядерного реактора, работающего на литий-6 и медленных нейтронах.

Прототипом является установка для очистки гелия от трития, включающая адсорбент с активированным углем, который задерживает твердые частицы и фильтр, который селективно пропускает газы, кроме гелия.

Установка для разделения гелия и трития, включающая узел разделения гелия и трития, отличается тем, что установка включает электролизер с анодом и катодом, узел разделения выполнен в виде камеры сгорания.

На чертеже изображена установка для разделения трития и гелия, продольный разрез. Позициями обозначены: электролизер 1 с электролитом из 20% р-ра КОН; катодная камера 2; катод 3; анод 4; перегородка 5, разделяющая анод и катод; тритиевая трубка 6; компрессор 7 откачивает тритий; кислородная трубка 8; компрессор 9 закачивает кислород в камеру сгорания 10; камера сгорания для трития, содержащего гелий; Труба 11, содержащая гелий с тритием; Компрессор 12 закачивает гелий с тритием в камеру сгорания; Паровая труба 13 с паром сверхтяжелой воды и гелием; Компрессор 14 закачивает пар с гелием в теплообменник 15; Теплообменник превращает пар в воду; труба 16 с холодной водой; Струйное устройство 17 увеличивает площадь поверхности воды; дегазатор 18 отделяет гелий от сверхтяжелой воды; Трубка 19 отвода гелия; компрессор 20 откачивает гелий из дегазатора; патрубок 21 для сверхтяжелой воды; насос 22 закачивает сверхтяжелую воду в электролизер; анодная камера 23.

В электролизере 1 содержится электромагнит 2. Катодная камера 2 с катодом 3 отделена от анода 4 перегородкой 5. Из катодной камеры выходит тритиевая труба 6 с компрессором 7. Из анодной камеры 23 выходит кислородная трубка 8 с компрессором 9, закачивающий кислород в камеру сгорания 10. Из трубы 11 гелий и тритий компрессором 12 закачиваются в камеру сгорания. Паровая труба 13 с паром сверхтяжелой воды и гелием закачиваются компрессором 14 в теплообменник 15, соединенным со струйным устройством 17, расположенным в дегазаторе 18, из которого выходят труба для отвода гелия 19 с компрессором 20, и патрубок для сверхтяжелой воды 21 через насос 22 соединен с анодной камерой 23.

Установка работает следующим образом.

В электролизере происходит электролиз сверхтяжелой воды. На катоде образуется тритий, выходящий по трубе 6 по своему назначению. На аноде 4 образуется кислород из трубы 8, компрессором 9 закачивается в камеру сгорания 10, в которой по трубе гелий и тритий компрессором 12 закачивается в камеру сгорания. Образовавшийся гелий и пар сверхтяжелой воды по паровой трубе 13 компрессором 14 закачиваются в теплообменник 15, где пар превращается в сверхтяжелую воду и выходит из струйного устройства 17 в дегазатор 18. Происходит выделение гелия, выходящего по трубе 19, и по патрубку 21 сверхтяжелая вода насосом 22 закачивается в анодную камеру 23. Происходит замкнутый круг чистого кислорода.