重水有什么作用,重水是什么

发布时间：2024-05-26 / 作者：问答网整理 / 阅读：66次

专题：【重水是什么】

重水有什么作用,重水是什么,重水的主要作用,重水的生产方法,生产重水的设备项目,小编在这里为大家一一汇编总结。

一、重水的主要作用

1、核反应堆减速剂

重水的主要用途是在核反应堆中做“减速剂”，减小中子速度，控制核裂变过程，也是冷却剂。

2、示踪材料

重水和氘在研究化学和生理变化中是一种宝贵的示踪材料，例如，用稀重水灌溉树木，可以测知水在这些植物中每小时可运行十几米到几十米。测定饮过大量稀重水的人尿中的氘含量，知道水分子在人体中停留时间平均为14天。

3、研究植物代谢过程

用氘代替普通氢，可以研究动植物消化和新陈代谢过程。浓的或纯重水不能维持动植物生命，重水对一般动植物的致死浓度为60%。

二、重水的生产方法

1、电解法

重水可以通过多种方法生产，最初的方法是用电解法，因为重水无法电解，这样可以从普通水中把它分离出来。还有一种简单方法是利用重水沸点高于普通水通过反复蒸馏得到。

2、水-硫化氢交换法（GS法）

GS法是基于在一系列塔内（通过顶部冷和底部热的方式操作）水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。

3、氨-氢交换法

可以在催化剂存在下通过同液态氨的接触从合成气中提取氘。在交换塔内气体从塔底向塔顶流动，而液氨从塔顶向塔底流动。氘从合成气的氢中洗涤下来并在液氨中浓集。液氨然后流入塔底部的氨裂化器，而气体流入塔顶部的氨转换器。进一步浓缩，最后通过蒸馏生产出反应堆级重水。

三、生产重水的设备项目

1、水-硫化氢交换塔

专门设计或制造用于利用GS法生产重水的、用优质碳钢（例如ASTM A516）制造的交换塔。该塔直径6米（20英尺）至9米（30英尺），能够在大于或等于2兆帕（300磅/平方英寸）压力下和6毫米或更大的腐蚀允量下运行。

2、鼓风机和压缩机

专门为利用GS法生产重水而设计或制造的用于循环硫化氢气体（即含H2S 70%以上的气体）的单级、低压头（即0.2兆帕或30磅/平方英寸）离心式鼓风机或压缩机。这些鼓风机或压缩机的气体通过能力大于或等于56立方米/秒（120000 标准立方英尺/分），能在大于或等于1.8兆帕（260磅/平方英寸）的吸入压力下运行，并有对湿H2S介质的密封设计。

3、氨-氢交换塔

专门设计或制造用于利用氨-氢交换法生产重水的氨-氢交换塔。该塔高度大于或等于35米（114.3英尺），直径1.5米（4.9英尺）至2.5米（8.2英尺），能够在大于15兆帕（2225磅/平方英寸）压力下运行。这些塔至少都有一个用法兰联结的轴向孔，其直径与交换塔筒体部分直径相等，通过此孔可装入或拆除塔内构件。

4、塔内构件和多级泵

专门为利用氨-氢交换法生产重水而设计或制造的塔内构件和多级泵。塔内构件包括专门设计的促进气/液充分接触的多级接触装置。多级泵包括专门设计的用来将一个接触级内的液氨向其他级塔循环的水下泵。

5、氨裂化器

专门设计或制造的用于利用氨—氢交换法生产重水的氨裂化器。该装置能在大于或等于3兆帕（450磅/平方英寸）的压力下运行。

6、红外吸收分析器

能在氘浓度等于或高于90%的情况下“在线”分析氢/氘比的红外吸收分析器。

7、催化燃烧器

专门设计或制造的用于利用氨-氢交换法生产重水时将浓缩氘气转化成重水的催化燃烧器。