探析化学交换与精馏法分离硼同位素中试实验装置和分析装置的设计

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1、圃I⑧天睾大謦中国近代第一所大学硕士学位论文■■●^■K-嵋■0■爿

2、}■啊■■¨口■■■■_学科专业：化堂T程作者姓名：王辉指导教师：张卫江教授2006年1月中文摘要本文采用化学交换反应精馏法分离硼同位素，通过三氟化硼与三氟化硼一苯甲醚络合物的化学交换反应，使得硼10同位素在液相富集，达到分离的目的。该化学交换反应体系具有较高分离系数、较低原料分解率、毒性小、常温常压下操作等特点，优于其它分离体系。本文对硼同位素分离的工艺流程做了相应的改进，整个工艺流程主要由交换精馏塔、络合塔、裂解塔、除杂塔和干燥塔等5个部分组成。文中根据实

3、验室中的中试研究装置，对整个工艺流程进行了设计计算。并且依据此计算建立了中试实验装置，为下一步的实验研究打下了良好的基础，同时也为实现工业化的投建打下了良好的理论和实践基础，是硼lO同位素分离由理论转为实践的突破。本文根据硼10同位素吸收热中子的特性，设计了利用中子吸收法测定硼10同位素生产过程中的测试装置，详细阐述了测定原理，并对于测试装置的结构和安装提出了自己的构想，为实现工业化打下了良好的开端。关键词：硼同位素工艺流程设计中子吸收测试装置同位素丰度ABSTRACTTheseparationofboron-lOisotope

4、swasstudiedinthisarticlebychemicalisotopeexchangedistillationbetweenBF3andthecomplexaulsole。BF3．Takedintoaccountthehigherseparationfactor,thelowerrateofdecompositionofanisole，thelowertoxicityandoperationunderroomtemperatureandalmosphericpressure，thischemicalexchanges

5、ystemofBF3andanisole。BF3wassuperiortotheothers．neprocessofenrichingboron-10isotopeswasimproved．andwholeprocesswascomposedofexchangereactionanddistillationcolumn,combinationcolumn,decompositioncolumn，purificationcolumnanddryingcolumn．Theprocessesincludingaltthecolumns

6、werecalculatedaccordingtothepilot-scaleexperimentinthelaboratory．111epilot—scaleexperimentWasbuiRinthelaboratoryaccordingthecalculation．Basedonthespecialitythatonlyboron10cartabsorbthethermalneutron,thepaperdesignedanisotopeabundancetestingapparatus．n”testingprincipl

7、eWasexpatiatedKEYWORDS：Boronisotopes，Processdesignandcalculation,neutronabsorption,TestingApparatus，isotopeabundance独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤洼盘茎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了

8、谢意。学位论文作者签名：群刘签字日期：a衫年孑,El么日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解苤壅盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨鲞盘茎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：导师签名：阉签字日期：o王爿‘年7月∥日签字目期：肉彩年夕月∥曰第一章文献综述1．1硼同位素简介1．1．1硼同位素概述硼，原子序数5，原子量10．811。约公元

9、前200年，古埃及、罗马，巴比伦曾用硼砂制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0．001％。硼是微量易溶的轻元素，主要存在于水圈及上地壳沉积岩系中，海相沉积物、大洋热液蚀变玄武岩及海水是硼的主