氢2水液相催化交换法脱氚.pdf

　第35卷第1期 原 子 能 科 学 技 术 Vol. 35 ,No. 1 　2001年1月 Atomic Energy Science and Technology Jan. 2001 文章编号 (2001) 氢水液相催化交换法脱氚 李俊华 ( 中国原子能科学研究院 反应堆工程研究设计所,北京　102413) 摘要 :对疏水催化剂的设计与制备方法及氢水液相交换反应过程进行了讨论 ,并概要评述了以常 ( ) ( ) 温氢水催化交换法进行重水脱氚的液相催化交换 L PCE 及其联合电解的催化交换 CECE 工艺 流程。 关键词 :疏水催化剂 ;氢水交换 ;重水脱氚 中图分类号:O64314 　　　文献标识码 :A ( ) ( ) Urey 美 、Harteek 德 于 1941 年相继提出了分离氢同位素的氢水交换法 ,为加快反应 速度 ,对反应所需的催化剂进行了大量研究工作。早期研制的亲水催化剂遇液态水中毒而失 ( ) 去活性 ,因此 ,需在约 200 ℃下进行气相催化交换 VPCE ,含氚重水反复被蒸发、过热、冷凝 , 流程复杂。为在常温常压下以液相氢水交换反应进行重水/ 轻水脱氚及生产重水 ,70 年代以 ( ) 来 ,加拿大、日本、印度等国家进行了疏水催化剂的研制 ,并建造了液相催化交换 L PCE 和联 ( ) 合电解液相催化交换 CECE 的中试厂 ,进行重水或轻水脱氚的验证试验。 1 　疏水催化剂 ( ) [1 ] 1972 年以来 ,加拿大巧克河核实验室 Chalk River Nuclear Lab 的 W. H. Stevens 开发了 一种新型疏水催化剂 ,将高度分散的铂沉积在载体三氧化二铝上 ,上面覆盖一层硅聚合物薄 膜。这种催化剂的活性虽差些 ,但它在液态水下仍保持活性 ,从而可使氢水交换反应在常温 [2 ,3 ] [4 ] [5 ,6 ] [7 ] [8 ] [9 ] 常压下进行。随后 , 日本 、俄罗斯 、德国、比利时 、印度 、罗马尼亚 、韩国 皆制 备出了各自的疏水催化剂。我国已有一些相关工作见诸报道[10～12 ] 。为满足实际工艺上的各 种要求 ,须进行深入的研究和试验 ,改进疏水催化剂制备方法和工艺条件 ,提高疏水催化剂的 性能。 11 　催化剂设计要素 疏水催化剂的设计内容主要包括活性成分 、载体、疏水剂和反应床。 收稿日期 ;修回日期 ( ) 作者简介 :李俊华 1970 — ,男 ,河南安阳人 ,工程师 ,在职博士生 ,核化学化工专业 92 原子能科学技术 　　第35卷 111 　活性成分 　活性成分的选择对催化剂的活性至关重要 。多相催化剂的活性一般可按 其活性模型 ,根据晶体场或配位场理论做粗略