アイソトープ分離のための蒸留計算法 Distillation Calculation Method for Isotope Separations

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抄録

あるアイソトープは, 蒸留によって分離, 濃縮されている.アイソトープの蒸留は, 普通の蒸留に比べて相対揮発度が極端に小さいため次のような特徴がある.1) 理論段数が多い.2) 還流比が高い.3) 物理化学的性質が同じであるため各段のエンタルピ収支をとる必要がないので, 気液の流量が一定である.Newton-Raphson法に基づいて二つの蒸留計算法が提案されている.第一のアルゴリズムは, 成分数をmとするとそのサブマトリックスの大きさが2mで, 気液平衡比が相対揮発度一定で液組成のみの関数の場合に, 第二のものはそのサブマトリックスの大きさが2m+1で, 気液平衡比が温度のみの関数の場合に適用できる.これらの方法の各々に対して数値例が示されてる.第一の場合は, <SUP>14</SUP>N<SUP>17</SUP>O を濃縮するために, 一酸化窒素の蒸留プロセスが提案されている.第二の例では, <SUP>13</SUP>CH<SUB>4</SUB> を濃縮するために, メタンが中間リボイラがついている蒸留塔で分離されている.これらの2 例は, 段数が多く, 還流比が高いにもかかわらず, うまくシミュレーションができた.

Some isotopes are separated and concentrated by distillation. The characteristics of isotope distillation due to extremely low relative volatilities compared with ordinary distillation columns are as follows : 1) a large number of theoretical plates ; 2) high reflux ratio ; and 3) constant vapor and liquid flows due to the same chemical and physical properties except vapor pressure which require no enthalpy balances on each plate. Two distillation calculation algorithms I and II based on the <I>Newton-Raphson</I> method are proposed : algorithm I whose submatrix dimensions are 2 m, in which the vapor-liquid equilibrium ratio is a function of only liquid compositions and algorithm II whose submatrix dimensions are 2 m+ 1, in which the equilibrium ratio of vapor and liquid equilibrium relationships is a functions of only temperature, where m is the number of components. Numerical examples are shown for the above two algorithms : As the first example, a distillation process of nitric oxide is proposed to concentrate <SUP>14</SUP>N<SUP>17</SUP>O. As the second example, a distillation column with an intermediate reboiler in the methane process to concentrate <SUP>13</SUP>CH<SUB>4</SUB> is studied. In spite of the large number of plates and high reflux ratio, the two examples are successfully simulated.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 22(3), 527-533, 1996-05-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  9件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002668689
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    3960258
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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