06

"'

'

Prijs ƒ 3,-

:TROOIRAAD Ter inzage gelegde

Octrooiaanvrage Nr. 7 2 0 4 3 1 8

,

Int, Cl. C 01 b 4 / 0 6 .

ÏEDERLAND

ïndieningsdatum: 30 maart 1972,

Datum van terinzagelegging:

2 o k t o b e r 1973.

15 u u r 30 min.

De hierna volgende tekst is een afdruk van de beschrijving met concIusie(s), zoals deze op bovengenoemde datum werd ingediend, alsmede van de ter vervanging van de oorspronkelijk ingediende voor-, lopige tekening(en) nagezonden reglementaire tekenmg(en).

Aanvrager: DEUTERIUM CORPORATION, White Plains, lev York, Ver.St.v.Amerika.

Gemachtigde: Octrooibureau Vriesendorp & Gaade (Ir. C. M. R. Davidson c.s.) Dr. Kuyperstraat 6, 's-Gravenhage. Ingeroepen recht van voorrang: geen

Korts aanduiding: Stelsel voor materiaal-uitwisseling.bij. twee r verschillende "temperaturen.

»

-

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor materiaal-uitwisseling bij twee verschillende temperaturen voor het concentreren van een begeerd materiaal door bij verschillende temperaturen het begeerde materiaal uit te wisselen met een ander materiaal tussen chemisch verschillende in verhouding tot elkaar lichte en zware fluida die langs iysische weg van elkaar kunnen worden gescheiden en die beide elk van de genoemde materialen kunnen bevatten. Dergelijke stelsels voor het materiaal-uitwisseling zijn bekend uit bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischrift en 2.787.526, 2.895.803 en 3-1^2.'54o die door deze vermelding geacht worden in deze beschrijving te zijn opgenomen tezamen met de Amerikaanse octrooiaanvragen 828.926 van 16 juli 1959, en 587-362, 587.363 en 597-365 van 26 september 1966, alle ten name van de uitvinde1^ van de in deze beschrij-

i 7 2 0 4 3 18

•

-

t

2 ving beschreven uitvinding. Een dergelijk "bekend stelsel omYat een of meer trappen die bestaan uit tot een paar verenigde warme toren en koude toren die dienen voor het in aanraking brengen van het lichte fluidum en het zware fluidum. in tegenstroom. In een dergelijk'bekend stelsel wordt een van de 5

twee fluida toegevoerd vanuit een uitwendige bron en geleid naar de eerste toren van het torenpaar dat de eerste trap vormt, verrijkt met het begeerde : ateriaal dat moet worden geconcentreerd, door een daarin plaatsvindende begunstigde uitwisseling, verarmd wat betreft het begeerde materiaal in de tweede toren van het paar tot een concentratie van het begeerde materiaal

10

die geringer is dan die in het toegevoerde fluidum en uit het stelsel afgevoerd. Het andere fluidum wordt ononderbroken door het toren-paar heen geleid teneinde wat betreft het begeerde materiaal te worden verrijkt in de tweede toren van het paar en in de eerste toren van het paar te worden verten aanzien van het begeerde materiaal. Een dergelijk stelsel kan twee

15

of meer soortgelijke of andere concentratie-trappen van een bekende soort 1 ovatten en een deel van de stroom van een of beide van de verrijkte fluida die tussen de torens in een trap behalve de laatste trap overgaan, wordt voorts wat betreft het begeerde materiaal verarmd gedurende een dergelijke overgang door het te onderwerpen aan een extractie caaruit van het bqeerde

20

materiaal in de volgende trap of door een andere concentrerende behandeling. Zen gedeelte van de verrijkte stroom van een van de fluida wordt als produkt onttrokken aan dat gedeelte van het stelsel waarin de concentratie van het begeerde materiaal in het bedoelde fluidum groot is. Voorts zijn in dergelijke stelsels voor materiaal-uitwisseling

25

bij twee verschillende Lcjnpcrahnrc'/i, r.oal.**• blijkt uit dc- bnvniiK«?npntn<1« f>r>trooischriften, verschillende voorzieningen getroffen voor het in Leveling houden van de aan het proces deelnerr.ade fluida en het regelen van de temperuren daarvan al naar gelang het proces vereist, welke voorzieningen omvatten pomporganen, verwarmings en koel-organen en warmte-uitwisselorganen

30

voor indirekte en/of direkte uitwisseling al naar gelang de bijzondere eisen van het stelsel nodig maken. Doeleinden van de hier beschiaren uitvinding, elk op zich en in verschillende combinaties afhankelijk van elkaar, zijn het verbeteren van de opbrengst indien het toegevoerde fluidum overvloedig aanwezig is bij

35

verhoudingsgewijs geringe prijs en/of het verminderen van de kosten van de installatie indien de aard van het toegevoerde fluidum kostbare voorsienin7 2 0 4 3 18

gen zou vereisen voor de daarmee in aanraking komende installatie in een stelsel voor materiaal-uitwisseling bij twee verschillende temperaturen, het tot een minimum terugbrengen van het contact-oppervlak van de installatie met een dergelijk toegevoerd fluidum, het afzonderen van een dergelijk toegevoerd fluidum in een zodanig tot een minimum teruggebracht oppervlak en dit uitsluiten van vermenging met andere soortgelijke proces-fluida in het stelsel, en/of het vergroten van de fractie van het begeerde materiaal dat wordt onttrokken aan het toegevoerde fluidum op een economische wijze, waarbij het bereiken-van ieder van deze doelen het bedrijfsrendement doet toenemen en/of de totale prijs van het bestelsel per eenheid produkt doet afnemen. Tot dit doel hebben de volgens de uitvinding verkregen verbeteringen betrekking op de onderlinge verhoudingen van de stroomwegen van het hiilp-fluidum en de met dit hulpfluidum in aanraking komende fluida in elke trap van een dergelijk stelsel, in het bijzonder in een eerste trap of in een eentraps-stelsel. Van de beginselen van dergelijke verbeteringen is een typerend voorbeeld de toepassing op het concentreren van deuterium door uitwisselingsreacties in tegenstroom tussen de isotopen van waterstof bij geschikte lage en hoge temperaturen in zwavelwaterstofgas (H S) en water (HO), waarbij water het toegevoerde fluidum is en zwavelwaterstof het hulp-fluidum dat in het proces wordt gebruikt. In een dergelijke toepassing kunnen het verwarmen en koelen en het verpompen van de fluida die door de koude en warme torens worden gevoerd, op iedere geschikte wijze worden bewerkstelligd, bijvoorbeeld op de wijzen als in de eerder genoemde octrooischriften zijn geopenbaard, of op iedere andere manier die hier wordt beschreven of bekend is aan de vakman, en de verbeteringen volgens de uitvinding die betrekking hebben op de onderlinge verhouding van de stroomwegen in de eerste trap zijn voor het grootste gedeelte onafhankelijk van de wijze waarop in het bijzonder de aan het proces deelnemende fluida,in beweging worden gehouden en worden geconditioneerd. In uitvoeringsvormen van de hier beschrev en uitvinding en in de stand van de techniek strekt de stroomweg van de totale stroom van het hulp-fluïdum (bijvoorbeeld H S) zich uit over de volle lengte van de warme en de koude toren van het torenpaar en in overeenstemming met de stand van de techniek leidt de stroomweg van de totale stroom van het andere fluidum (bijvoorbeeld water) langs dezelfde weg doch in tegengestelde richting als van het hulp-fluidum. Daarentegen gaat volgens de onderhavige uitvinding 7 2 0 4 3 18

4

cle stroomweg van het toegevoerde fluïdum (hijvoorbeeld vater) niet over de totale lengte door de eerste en de tweede toren van het paar. Aldus: (a) In een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding gaat het toegevoerde fluidum (bijvoorbeeld voedingswater) slechts door het 5

onderste gedeelte van de tweede (bijvoorbeeld warme) toren heen waarbij het de lotale produlct-hoeveelheid van het begeerde materiaal (bijvoorbeeld deuterium) overdraagt naar het hulp-fluidum (bijvoorbeeld H^S) en wordt het vervolgens uit het stelsel afgevoerd, waarbij het hulp-fluidum (bijvoorbeeld

10

HgS) vandaar de uitwisselings-reacties ondergaat met een afzonderlijke omloop van een ander fluidum (bijvoorbeeld water) in het resterende deel van zijn stroomweg. (b) In een tweede uitvoeringsvorm die een variant is van de eerste uitvoeringsvorm, worden twee toevoeren naar het stelsel

15

toegepast, waarvan een wordt gebruikt als in de eerste uit. p*

.

,

voeriïfsvorm en de ander wordt gebruikt in plaats van de afzonderlijke omloop volgens de eerste uitvoeringsvorm om" met het hulp-fluidum in aanraking te komen in het resterende gedeelte van zijn stroomweg en vervolgens uit het stelsel wordt 2C

afgevoerd. (c) In een derde uitvoeringsvorm die weer een variant is van de tweede uitvoeringsvorm, worden de twee toevoeren behandeld als in het tweede uitvoeringsvoorbeeld behalve dat het tweede tocg
25

in frnvrnracsl., ii'ol. !ir»i.

liulp-fluiduiü in liet resterende gedeelte van ssijn struoinweg wordt gecombineerd met het eerste toegevoerde fluidum dat in aanraking met het hulp-fluidum door het onderste gedeelte van de tweede toren heengat, en daarmee uit het stelsel wordt afgevoerd .

30

(d) In een vierde uitvoeringsvorm is de opstelling gelijk aan die van de eerste uitvoeringsvorm behalve dat het tweede toegevoerde fluïdum niet wordt gecombineerd met het eerste toegevoerde fluidum en het onderste gedeelte van de tweede toren is verdeeld in twee afzonderlijke stroomsectics waarin hot

35

,

eerste en het tweede toegevoerde fluidum afzonderlijk in aanraking komen met parallelle vertakkingen van de stroom hulp7 2 0 4 3 13

5

fluïdum. (e) In een vijfde uitvoeringsvorm is de opstelling gelijk aan die van de eerste uitvoeringsvorm behalve dat de afzonderlijke omloop van een ander fluïdum (hijvoorbeeld water) dat in aanraking komt met gasvormig hulp-fluidum in het resterende deel van zijn stroomweg, wordt gevoed met aanvullend ander fluidum, hetzij als toegevoerd fluidum of als condensaat dat afkomstig is uit het afkoelen van het warme, verzadigde hulp-fluidum, en het aldus verkregen overschot van ander fluidum wordt gecombineerd met het eerste toegevoerde fluidum zoals in de derde uitvoeringsvorm. (f) In een zesde uitvoeringsvorm is de opstelling gelijk aan die van de vijfde uitvoeringsvorm, behalve dat het overschot van ander fluidum niet wordt gecombineerd met het eerste toegevoerde fluidum zoals in de derde uitvoeringsvorm, doch in plaats daarvan afzonderlijk in aanraking wordt gebracht met een afgetakte stroom hulp-fluidum, zoals iri de vierde uitvoeringsvorm. (g) In een zevende uitvoeringsvorm is de opstelling gelijk aan die van het stelsel volgens de stand van de techniek, behalve dat in plaats van dat de totale stroom toegevoerd fluidum wordt afgevoerd uit de trap na door de tweede toren heen te zijn gegaan, een gedeelte daarvan opnieuw in omloop wordt gebracht naar de eerste toren waar het wordt vermengd met het binnenkomende toegevoerde fluidum. De stroom na het doorlopen van de tweede toren vertoont een concentratie van het begeerde materiaal die lager is dan die in het binnenkomende toegevoerde fluidum dat in de eerste toren wordt afgeleverd. Op deze wijze is in deze uitvoeringsvorm door het opnieuw in omloop brengen van een deel van het verarmde toegevoerde fluidum en het vermengen van dit deel met het binnenkomende toegevoerde fluïdum de concentratie van het begeerde materiaal in het toegevoerde fluidum aan de top van de eerste toren geringer.dan in het toegevoerde fluidum, waardoor de concentratie van het begeerde materiaal in het hulp-fluidum dat vanuit de eerste toren naar de tweede toren gaat, wordt verminderd en op zijn 7 2 0 4 3 1 8

o

6 "beurt de concentratie van het begeerde materiaal in het toegevoerde fluidim dat uit de tweede toren wordt afgevoerd, minder wordt en op deze wijze de fractie van het begeerde materiaal welke wordt onttrokken aan het binnenkomende toegevoerde 5

fluidun, groter wordt. (h) In een achtste uitvoeringsvorm is de opstelling gelijk aan die van de zevende uitvoeringsvorm, behalve dat het binnenkomende toegevoerde fluidum wordt ingebracht op het niveau in de eerste toren waar het opnieuw in omloop gebrachte toege-

10

voerde fluidum gedeeltelijk verrijkt is poverder» tot r.a^enoeg dezelfde concentratie van het begeerde materiaal als in het binnenkomende toegevoerde fluidum. (i) In een negende en in een tiende, uitvoeringsvorm is de opstelling gelijk aan die van de derde uitvoeringsvorm behalve dat

15

een gedeelte van het toegevoerde fluidum dat vanuit de tweede toren wordt afgevoerd, opnieuw in omloop wordt gebracht, aan de top van de eerste toren en wordt gecombineerd met het binnenkomende toegevoerde fluidum, zoals in de zevende uitvoeringsvorm of zoals in de achtste uitvoeringsvorm, en soortge-

20

lijke varianten van de vierde, de vijfde en de zesde uitvoeringsvorm worden door de uitvinding eveneens in beschouwing genomen. (j) In andere uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn de opstellingen gelijk aan die van de zesde uitvoeringsvorm welke ver-

25

der gewijzigd is zoals in de negende of tiende uitvoeringsvorm behalve dat de stroom v a het toegevoerde fluidum die aan de top van de eerste to^en opnieuw in omloop wordt gebracht, ontleend is aan het overschot van ander fluidum. dat afgezonderd werd gehouden van het eerste toegevoerde fluidum en afzon-

30

derlijk in aanraking werd gebracht met een afgetakte stroom van het hulp-fluidum. De uitvinding wordt hierna toegelicht door een beschrijving bij wijze van voorbeeld van een aantal uitvoeringsvormen met verwijzing . naar een tekening. De tekening omvat 13 figuren.

35

*

Fig. 1 is een vereenvoudigd schema van een typerende opstelling van de warme en koude toren Tl en T2 van een eentraps-stelsel voor uit7 2 0 4 3 18

7 wisseling "bij twee temperaturen of van een eerste of een volgende trap van een uit twee of meer trappen "bestaand stelsel voor uitwisseling bij twee temperaturen overeenkostig een bekende techniek, waarbij de fluida tussen & torens wat betreft' het begeerde materiaal worden verrijkt,.het stelsel voor het verwerken*van de fluida tussen de torens, bijvoorbeeld pompen, kleppen, verwarmings'en koel-organen met. en zonder aanvullende concentratie-organen eenvoudigheidshalve is aangeduid met enkele haakjes, en het onttrekken van het produkt-fluidum uit het. stelsel is aangegeven door de pijl P. Fig. 2 tot en met 8 zijn soortgelijke schema's van stelsels die de verschillende typerende uitvoeringsvormen van de uitvinding benutten. Fig. 5a en 8a zijn soortgelijke schema's van gewijzigde-uitvoeringsvormen van de stelsels volgens fig. 5 en 8, waarbij deze stelsels dezelfde zijn als, in de fig. 5 en 8 boven de niveau's A-A, respectievelijk B-B.

.

- - - > .. f

Fig. 9 en 9a zijn respectievelijk verkorte en uitgebreide procesgang-schema's van de zelfde eerste trap van een stelsel volgens de uitvinding, waarin de warme en de koude toren kunnen zijn een enkele toren van een bepaalde diameter of twee of meer torens van geringere diameter die parallel zijn geschakeld, welke parallel-schakeling in fig. 9 is aangegeven door symbolen in de vorm van vierkante haken die aangeven dat alle onderdelen tussen naar elkaar toe staande vierkante haken aanwezig kunnen zijn in een veelvoudige parallelle betrekking, zoals vollediger is toegelicht in fig. 9&* Fig. 10 is een soortgelijk procesgang-schema van de tweede en derde trappen van een verrijkings-stelsel die kunnen worden gevoed vanuit de eerste trap volgens fig. 9 of 9a en daarin kunnen afvoeren, en op hun beurt kunnen voeden en afvoer kunnen ontvangen vanuit nog andere concentrerende en produkt-afwerkende trappen die kunnen zijn uitgevoerd als is uiteengezet in een van de hiervoor genoemde Amerikaanse octrooischriften of Amerikaanse octrooiaanvragen. De nu volgende beschrijving heeft betrekking op voorkeurs-, uitvoeringsvormen. In de tekening is fig. 1 typerend voor etélsole volden» «en bekende techniek die gebruik maken van het proces bij twee verschillende 7 2 0 4 3 18

..

8

temperaturen, vaar "bij verrijking van het begeerde materiaal door uitwisselingen bij direkte aanraking in tegenstroom tussen een toegevoerd fluidum en een hulp-fluidum wordt bewerkstelligd. Het toegevoerde fluidum (bijvoorbeeld water) wordt bij a-1 afgeleverd aan de toren T1 die op een tem5

peratuur(bijvoorbeeld koud) wordt gehouden teneinde verrijking van het toegevoerde fluidum en verarming van het hulp-fluidum AF-1 (bijvoorbeeld E^S) wat betreffc een begeerd materiaal (bijvoorbeeld deuterium) te bewerkstelligen en vandaar gaat het toegevoerde fluidum via b-1 naar het stelsel c-1 voor het verwerken van de fluida tussen de torens, van waar uit het produkt

10

P wordt onttrokken en van waar uit de hoofdstroom van het toegevoerde fluidum gaat via d-1 naar de toren T2 die op een temperatuur (bijvoorbeeld warm) wordt gehouden voor het verarmen van het toegevoerde fluidum en het verrijken van het hulp-fluidum, en van daar wordt afgevoerd bij e-1. Op deze wijze worden de beide fluida die vanuit de torens naar het stelsel c-1 gaan,

15

verrijkt wat betreft het begeerde materiaal. In fig. 1 zou, aannemende dat de betrokken fluida zijn vloeibaar water en gasormig zwavelwaterstof en dat het water het toegevoerde fluidum is, de met een getrokken lijnkangegeven stroomweg het water aangeven en de met een onderbroken lijn aangegevenstroomweg het hulp-fluidum. Indien werd aangenomen dat E S het toegevoerde

20

fluidum is en water het in omloop zijnde hulp-fluidum zou met de zelfde fluida de betekenis van de getrokken en onderbroken getekende lijnen de omgekeerde zijn met een overeenkomstige omkering van de uiteinden en de temperaturen van de torens Tl en T2. In fig. 1 zijn bij f-1, g-1 en h-1 symbolen van kleppen getekend om aan te geven dat het hulp-fluidum opnieuw

25

geheel of gedeeltelijk of in het geheel niet in omloop kan worden gebracht tussen de torens afhankelijk van het bijzondere soort stelsel dat wordt benut, en van of de weergegeven trap een enkelvoudige trap is of de eerste of volgende tap van een stelsel..

----"

.

De- hoeveelheid van het begeerde materiaal die kan worden ont30

trokken uit het toegevoerde fluidum in een stelsel overeenkomstig fig. 1, is beperkt (in het ideale geval) door de volgende betrekking: Q = (1-K^/K ), waarin Q de maximale fractie is van het begeerde materiaal in de binnenkomende toegevoerde stof die kan worden onttrokken, K

de ever.wichtsverdeling

is van het begeerde materiaal tussen de fase waarin de toegevoerde stof 35

verkeert, en de fase die de hulp-stof omvat bij de omstandigheden v?n de sone waarin de eerste temperatuur heerst, en K2 de evenwichtsverdeling ir. 7 2 0 4 3 18

tussen de genoemde ' fasen "bij de omstandigheden van de zone waa,rin de tweede temperatuur heerst. Fig. 2 laat een eerste uitvoeringsvorm zien van de uitvinding welke uitvoeringsvorm in het hij zonder nuttig is in het geval de aard van het toegevoerde fluidum kostbare voorzieningen zou vereisen voor de instaL latie, dat wil zeggen dure constructie-materialen van de onderdelen die siet Ïïci flu-ivly»

aa»*aJdftg kij'r., M - J w o r V ^ M la' \ict gev^i lïët toege-

voerde fluidum een corroderende oplossing is zoals zeewater. Deze uitvoeringsvorm brengt het aanrakingsoppervlak tot een minèum terug, beperkt het toegevoerde fluidum tot het op deze wijze tot een minimum teruggebrach te oppervlak en voorkomt het vermengen van het toegevoerde fluidum met andere proces-fluida van het stelsel behalve in het bedoelde beperkte gebied. Tot dit doel wordt in de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 de weg van aanvoer naar afvoer F-D beperkt tot alleen het onderste gedeelte van de toren 12, waarbij deze weg de toren binnenkomt bij a2 op een niveau onder t het afscheidingsorgaan s2 dat zih dwars over de toren uitstrekt hegeen slechts doorgang laat voor het hulp-fluidum AF2, waarbij het andere fluidum met het hulp-fluidum AF2 uitwisselt in het bovenste deel van de toren T2 en vanuit een punt boven het afscheidingsorgaan s2 wordt onttrokken om opnieuw in omloop te worden gebracht door de toren T1 heen via een leiding m2. In de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 kan, indien een secundaire^ bron voor een niet-corroderende toevoer aanwezig is (bijvoorbeeld nagenoeg zuiver water/Sf water dat vrij is van corroderende verontreinigingen) een toevoer daaruit worden toegevoegd aan het fluidum dat opnieuw via m2 in omloop wordt gebracht, zoals is aangegeven door de klep j2 in de leiding a'2, in welk geval een hoeveelheid die gelijkwaardig is aan de toegevoegde hoeveelheid, uit de omloop zal worden onttrokken, zoals via de leiding met de klep k2. Deze onttrokken hoeveelheid kan, zoals is aangegeven, worden gecombineerd met het primair toegevoerde fluidum dat bij a2 wordt aange-, boden, en kan daarmee door het onderste deel van de toren T2 gaan en naar de afvoer via e2. Indien de totale stroom van toegevoerd fluidum die door het onderste deel van de toren T2 heen gaat naar.

afvoer D,'groter'is

dan de stroom.van het toegevoerde fluidum die door'het bovenste deel' xan de toyen T2 heen gaat, verbeterd het vergroten door de combinatie van de stroom van toegevoerd fluidum de doelmatigheid van het onderste deel van de toren T2 door voor uitwisseling met het hulp-fluidum beschikbaar maken 7 2 0 A 3 18

'

.

.

.

van een grotere hoeveelheid van het begeerde materiaal (bijvoorbeeld deuterium). De kleppen f2, g2 en h2 hebben dezelfde betekenis in deze fig. als de overeenkomstig aangeduide kleppen in fig. 1. Aldus kan door deze combinatie een grotere produkt-opbrengst worden verkregen bij een gegeven afmeting van de toren en/of kan bij een gegeven produkt-opbrengst de grootte van het onderste deel van de* toren T2 in verhouding worden verminderd. Uitgezonderd de gevallen dat dit uitdrukkelijk is vermeld hebben de hier gegeven beschrijvingen betrekking op stationaire toestanden. In een gewijzigde wijze van bedrijven van het stelsel volgens fig. 2 kan de stroom van het secundaire niet-corroderende toegevoerde fluidum door het onderste gedeelte van de toren T2 heen achterwege blijven (bijvoorbeeld door de klep k2 te sluiten), het invoeren van het secundaire toegevoerde fluidum kan worden bewerkstelligd in de sectie c2 (bijvoorbeeld door condenseren van dampen van het toegevoerde fluidum vanuit de daarin binnenkomende stroom hulp-fluidum) en in een dergelijk geval kan bet overschot aan secundair toegevoerd fluidum dat vanuit de toren T2 via de leiding m2 wordt geleverd, boven de daarvan in de toren T1 in te voeren hoeveelheid uit het stelsel worden afgevoerd via de leiding a'2 die door de klep j'2 wordt bestuurd. De uitvoeringsvorm volgens fig. 3 is tanelijk gelijk aan die volgens fig. 2 en omvat overeenkomstige onderdelen die zijn aangeduid door overeenkomstige letter-symbolen met daa,raan toegevoegd het symbool !,3''. Zoals tevoren kan het primaire toegevoerde fluidum'worden "beperkt tot het onderste deel van de toren 12 tussen a3 en e3 en kan het slechts daarin in aanraking komen met het hulp-fluidum. AF3, waarbij het hulp-fluidum AF3 door dit contact gedeeltelijk worlt verrijkt, vervolgens door het afscheidingsorgaan s3 heengaat en in aanraking komt met het secundaire toegevoerde fluidum in het bovenste deel van de toren ï'2 en in de andere gedeelten van het stelsel. In deze opstelling volgens fig. 3 kont het secundaire toegevoerde fluidum de trap binnen bij a'3, waarbij deze fase van bet toegevoerde fluidum dat de toren T2 via «3 verlaat, kan worden afgevoerd uit de trap, zoals via de klep n3» of kan worden Gecombineerd met het primaire toegevoerde fluidum doorraiddelvan klep k3. Indien het primaire en het secundaire toegevoerde fluidum. bij a3 en m3 dezelfde concentratie bezitten van het begeerde rrateriaol en dezelfde stroomsnelheden hebben, 7 2 0 4 3 18

11 i zal het stelsel volgens fig. 3 verrijking bewerkstelligen op nagenoeg de zelfde wijze sis het stelsel volgens .fig. 1, met ."'de verbetering dat het primaire toegevoerde fluidum vanuit a3 "beperkt is tot de keten a3-e3 en (bijvoorbeeld in het geval van zeewater) niet in«aanraking komt met andere delen van de installatie. In deze uitvoeringsvorm wordt eveneens, wanneer \

de stroom vanuit a3 naar e3 groter is dan die door m3 heen, een toename van de doeltreffendheid van het gedeelte van de toren onder het afscheidingsorgaan s3 verkregen. De uitvoeringsvorm volgens fig.. t is aangepast voor gebruik onder omstandigheden waarin het primair toegevoerde" fluidum dat bij ah binnentreedt, van een kwaliteit is die vergelijkbaar is met die van het secundaire toegevoerde fluid™ dat wordt ingevoerd bij/a't, en in dit geval is geen afscheidingsorgaan dat overeenkomt met het orgaan s3 in fig. 3 nodig. Op deze wijze wordt in dit geval het primair toegevoerde fluidum rechtstreeks ingevoerd.in de toren T2- - via een gebruikelijke verdeler (niet getoond) teneinde kanaalvorming te voorkomen - - eh vergroot het de stroom ! van het toegevoerde fluidum in het onderste gedeelte van de toren T2 voor het verbeteren van de doeltreffendheid daarvan. In dit geval is de stroom in het onderste gedeelte van de toren T2 nagenoeg gelijk aan de som van de stromen door at en a't en de hoeveelheid van het via ah ingevoerde toegevoerde fluidum kan worden gevarieerd vanaf 0 tot venige malen de hoeveelheid die bij a't wordt toegevoerd in ovaeenstemming met de mate van vergroting van de stroom die wordt verlangd in het .onderste deel van de toren .T2 en de mogelijkheid dat de uitrusting voor het in aanraking brengen.de stromen fluidum kan opnemen, wl'rbij in gedachte wordt gehouden dat het bij et uittredende fluidum niet kan worden verarmd tot' minder dan de evenwichtswaarde die wordt bepaald door de concentratie van ]get hulp-fluidum AFh dat de toren T2 binnentreedt, en dat het hulp-fluidum AFt bij het bereiken van het niveau at geen concentratie kan hebben bereikt die groter is dan die overeenkomt met het evenwicht met de fase van het toegevoerde fluidum opdat niveau. De uitvoeringsvorm volgens fig. 5 is gelijk aan die volg-ens fig. 2, behalve dat het primaire en het secundaire toegevoerde fluidum . niet worden gecombineerd en dat het onderste deel van de toren T2 verdeeld is in van elkaar gescheiden parallelle gedeelten xj en

waarin de tvoe

toegevoerde fluida afzonderlijk in aanraking worden gebracht met afgetakte 7 2 0 4 3 18

'

>

gedeelten van het hulp -fluidum AF5, welke gedeelten vervolgens worden gecombineerd boven het afscheidingsorgaan s5, waarbij het primaire toegevoerde fluidum vanuit a5 wordt beperkt tot het gebied binnen x5 door het afscheidingsorgaan s5» Door deze opstelling kan verarmd secundair toegevoerd fluidum dat het stelsel is binnengekomen hetzij via a'5 of- op andere wijze, bijvoorbeeld door condensatie vanuit het hulp-fluidum. AF5 in bet stelsel c5, worden afgevoerd via r5 (bij een minimale concentratie van het begeerde materiaal, bijvoorbeeld gelijk aan die in e5) voor een geeigende toepassing, bijvoorbeeld voor het voorbehandelen van het hulp-fluidim AF5 door toepassing van verwarming en bevochtiging zoals in deze beschrijving en in de eerder genoemde octrooischriften en octrooiaanvragen is uiteengezet. Het zelfde resultaat als dat wordt verkregen in de uitvoeringsvorm volgens fig* 5, kan worden bereikt met de gewijzigde constructie volgen-s fig. 5a waarin alle delen boven het niveau A-A"-gelijk zijn aan die boven hetzelfde niveau in fig. 5 en de overeenkomstige delen bened.en het genoemde niveau zijn aangegeven met overeenkomstige.l^tter-synbolen met toepasselijke verwijzingscijfers. De constructie volgens fig. 5a is wenselijk, in het bijzonder in het geval dat de stroom r-5o een ondergeschikte hoeveelheid uitmaakt in vergelijking met de stroor; o5a» De van cun klep voorziene omloopleiding c_5a is aangebracht voor hierna in^ samenhang met . fig. 9 te beschrijving doeleinden, en kan worden aangebracht voor overeenkomstige stromen in de andere uitvoeringsvormen. Fig. 6 laat een andere variant van he't stelsel volgens fig. 1 sier. van welke variant de toepassing bijzonder voordelig is in het geval -Je }•<•.• «tch?Xbnro voorransl van

toogcvofr-lr- nt-.r. r

L if* nu/of .in Imt.

geval de kosten van behandeling van he'. toegevoerde fluidity voor gebruik in het stelsel aanzienlijk zijn. Door de uitwissel-weg van de in omloop zijnde hulp-stof uit te breiden in de beide zones met verschillende temperatuur' en door een deel van de fase die de toegevoerde stof bevat, opnieuw in omloop te brengen door de uitwissel-weg heen in overeenstemming met deze variant, is het mogelijk de fractie van het begeerde materiaal die kan worden onttrokken uit het toegevoerde fluïdum, te laten toenemen ten^opzichte van de fractie die door middel van het stelsel volgens fig. 1 wordt verschaft.In de in fig. 6 weergegeven uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt e^n flqiduipfase die de toegevoerde stof bevat, door de beide torens Tl en T2 met vSr7204318

schillende temperaturen heen gevoerd langs een toevoer-naar-afvoer-weg (P-B) in een uitwisselingsbetrekking door aanraking in tegenstroom met de fase van het hulp-fluidum AF69 waarhij de weg althans voor een deel door de toren T1 met de eerste temperatuur leidt voor het:'verrijken van de toegevoerde stof wat betreft het begeerde materiaal^iën vervolgens door de tweede toren T2 met de tweede temperatuur voor het verarmen van de aldus verrijkte toegevoerde stof wat betreft het begeerde materiaal, de toegevoerde stof wordt aangeboden aan de toren T1 en de fase van het toegevoerde fluidum ét de tweede toren verlaat wordt verdeeld, waarbij een gedeelte opnieuw in omloop wordt gebracht via m'6 naar de eerste toren T1 de opnieuw in omloop gebrachte fase met het toegevoerde fluidum de gehele uitwisselingsweg in aanraking en in tegenstroom met de hulp-stof in beide torens van verschillende temperatuur doorloopt. In de voorkeursuitvoeringsvorm van deze variant wor~dt de toegevoerde stof aangeboden aan de eerste toren vanuit a6 via een klep j'6 en wordt de stof vermengd met de Popnieuw in omloop gebrachte fase van het toegevoerde fluidum,vanuit m'6 op de plaats waar de concentratie van- het begeerde materiaal, in de fase van het toegevoerde fluidum in toren T1 gedeeltelijk verrijkt is tot ongeveer dezelfde concentratie van het begeerde materiaal als die in het toegevoerde fluidum dat via a6 wordt aangeboden. De fractie van het begeerde materiaal welke kan worden onttrokken uit het toegevoerde fluidum vanuit a6 door gebruik te maken van deze variant is onafhankelijk van de beperkingen van het stelsel volgens fig, 1 en wordt in hoofdzaak uitgedrukt door de volgende betrekking: Q = (1—X /X )s waarin Q de fractie is van het begeerde materiaal in de w I toegevoerde stof welke kan worden onttrokken, X^ de concentratie is van het begeerde materiaal in de toegevoerde stof, en X de concentratie is w van het begeerde materiaal in de toegevoerde stof welke uit de tweede temperatuurzone treedt, Verandering van d,e te verkrijgen fractie van het begeerde materiaal wordt teruggevonden in veranderbare instellingen -van de installatie zoals worden bewerkstelligd door de verhouding van de hoeveelheden van de toegevoerde stof die opnieuw via m'6 in omloop wordt gebracht en de aan het stelsel via a6 aangeboden toegevoerde stof. In een andere uitvoering van de voorkeursopstelling volgens fig. 6 kan het toegevoerde fluidum vanuit a6 worden vermengd met de meer Verarmde fase van het toegevoerde fluïdum dat opnieuw in omloop komt via 7 2 0 4 3 1 8

'

•

'

:r.'6 en kunnen dese beide fluida worden ingevoerd in de top van de toren Tl. Eoewel deze opstelling in bepaalde omstandigheden voordelig kan zijn is deze niet geheel onafhankelijk van de beperkingen van fig. 1 die hierboven zijn besproken en is de opstelling in werkelijkheid een compromis tussen de opstelling volgens fig. 1 en die volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding volgens fig. 6. Zoals eveneens in fig. 6 is weergegeven'verdient het de voorkeur, indien de omloop van. het hulp-fluidum AF6 voorzien is van een toevoer voor aanvullend hulp-fluidum dat gedeeltelijk verrijkt is wat betreft het hegeerde materiaal in vergelijking met het in omloop zijnde gedeelte AF6, het laatstgenoemde in te voeren door middel van een klep h'6 op het niveau in de toren 12 waar het ïluidum AF6 gedeeltelijk is verrijkt tot in hoofdzaak de concentratie van het toegevoegde aanvullende hulp-fluidum. Bchter kan met minder onafhankelijkheid van de beperkingen van fig. 1 een dergelijk toegevoegd hulp-fluidum worden ingevoerd via(de klep h'6 om te worden vermengd met het in omloop zijnde fluidum AF6 alvorens dit de toren 12 binnenkomt. In beide uitvoeringsvormen wordt een hoeveelheid van het hulp-fluidum, gelijkwaardig aan de toegevoegde hoeveelheid, afgevoerd, zoals via een klep g6.

-

_

^

De uitvoeringsvorm ."volgens fig. 7 combineert voordelen van • de<voeringsvormen volgens de fig. 6 en k, d± wil zeggen de uitvoeringsvorm levert de voordelen van verhoogde stroom toegevoerd fluidum in het onderste deel van de toren T2 met het voordeel van het opnieuw in omloop komen van het toegevoerde fluidum via m'7 en het invoeren van een secundair toegevoerd fluidum via g"7 op een punt met in hoofdzaak dezelfde concentratie in de toren T1, De uitvoeringsvorm volgens fig. 8 combineert voordelen van de uitvoeringsvorm volgens de fig. 7 en 5- Eet hulp-fluidum AF8 gaat rond over de totale lengte van de torens T2 en T1. De weg voor het toegevoerde fluidum F-D is beperkt tot het toren-deel x8 door het afscheidingsorgaan S'3 en de stroom van het hulp-fluidum AP8 is vertakt en verdeeld tussen de toren-gedeelten x8 en y8. De fase van het toe-evoerde fluidum dis door de toren 12 gaat, wordt ten dele opnieuw in oieloop gebracht via m8 tussen . niveau's in de torens !2 en T1 waar de concentratie nagenoeg gelijk is aan die van de toevoer via a8 die groter is dan de concentratie van de fs.se van het toegevoerde fluidum in r8 en eG, en voor een ander deel geleid 7204318

15

door het torendeel jQ heen. De meer verarmde fase van het toegevoerde fluidum welke op deze wijze uit r8 wordt verkregen, wordt opnieuw in omloop gebracht via m'8 aan de top van de toren T1.waarin de fase" gedeeltelijk verrijkt wordt.tot de concentratie" van de secundaire toevoer die wordt ingevoerd via klep j'8 indien een dergelijke toevoer beschikbaar is en wordt gebruikt, in welk geval nagenoeg dezelfde^ioeveelheid van de fase van het toegevoerde fluidum wordt afgevoerd uit de omloop via kö of via u8. Hetzelfde resultaat als dat werd verkregen met de uitvoeringsvorm volgens fig. 8 kan worden verkregen met gewijzigde constructies, bijvoorbeeld als in fig. 3a is weergegeven, in welke fig. alle onderdelen boven het niveau B-B dezelfde zijn als die boven dat niveau in fig. 8 en de overeenkomstige onderdelen beneden het niveau zijn aangeduid met overeenkomstige letter-symbolen met de bijbehorende toepasselijke verwijzingscijfers. De combinatie volgens fig. 8a plaatst het toren-:gedeelte x8a buiten de hoofdtoren, 12 waarbij het onderste gedeelte van de hoofdtoren T2 gelaten wordt aan het deel ySa. Deze opstelling is wenselijk in het bijzonder wanneer de stroom e8a slechts een ondergeschikte hoeveelheid in vergelijking met de stroom r8a moet vormen. Het naar m8 afvoeren geschiedt in fig. 8a vanuit een geschikt verzamelorgaan s'8 dat het gedeelte van de fase van het fluidum dat moet worden afgevoerd scheidt van de overige in aanraking zijnde fase i'n de toren. Het spreekt vanzelf dat in plaats van het plaatsen van het toren-gedeelte x8a buiten'de toren, dit gedeelte binnen de hoofdtoren kan zijn aangebracht en het toren-gedeelte y8a uitwendig kan zijn geplaatst waarbij het schema volgens fig. 5 a wordt gevolgd en dat de constructie-schema's volgens fig. 5s- of fig. 8a eveneens kunnen worden toegepast op ieder van de uitvoeringsvormen volgens de fig. 2, 3, 5 en C. In fig. 9, of fig. 9a, wordt getoond het procesgang-schema van de eerste trap van een stelsel volgens de' uitvinding waarin de warme en de koude torens van een paar elk bestaan uit twee of meer parallel geschakelde torens van geringere iliameter, waarbij deze parallel-schakeling in fig. 9 is aangegeven door middel van vierkante halten die aangeven dat alle onderdelen tussen naar elkaar toe gerichte haken aanwezig kunnen zijn in een veelvoudige parallelle betrekking, zoals in fig. 9a vollediger is weergegeven. De fig- 9, 9a en 10 laten de eerste, tweede en derde trappen 7 2 0 4 3 18

16

zien Tan. een zwaarwater-fabriek van het bij twee verschillende temperaturen werkende zwavelwaterstof/water-soort welke de uitvinding belichaamt. IZen dergelijke zwaarwater-fabriek omvat een behandelin/^safdeling voor voedingsmater i aal en uitvloeiende vloeistof welke is beschreven in een tezamen met deze aanvraag ingediende aanvrage die door deze verwijzing in deze beschrijving is opgenomen, welke afdeling een voorbehandeld water verschaft bijvoorbeeld zee-water dat Is gereinigd, ontlucht", van koolzuur bevrijd, verwarmd en verzadigd met 'zwavelwaterstof bij de temperatuur en druk van de warme toren, bijvoorbeeld 130°C en 22,8. at, en daardoor evenenr. voorzien van een opgelost zoutbestanddeel van hydrosulfide- en sulfide-ionen. Zoals in fig. 9 wordt getoond wordt het voedingswater afgeleverd door een pijp 55A aan het bij de voedingsafdeling behorende onderste gedeelte vna de r.ir-rr.e

toren welk gedeelte overeenkomt met het gedeelte xja in fig. 5a,

van waaruit het uitlopende zee-water dat wat betreft het deuterium-gehalte verarmd is, wordt afgevoerd via een pijp 3^A naar de hierboven genoemde afdeling van het stelsel voor het behandelen van de uitlopende vloeistof, waarbij warmte wordt teruggewonnen uit de vloeistof voor het ten dele vervamen van het voedingswater dat via de pijp 55A wordt aangevoerd, en opgelost zwavelwaterstofgas wordt teruggewonnen uit de uitlopende vloeistof en •wordt teruggevoerd via een pijp t-2A om opnieuw als hulp-fluidum in het stelsel te worden gebruikt. Tog steeds met verwijzing naar de fig. 9 en 9a. wordt opgemerkt dat aangezien de uitrusting van de eerste trap in een parallelschakeling wordt verveelvoudigd, slechts een van de uitrustingen behoeft te worden beschreven. Een dergelijke uitrusting omvat een koude toren TC"101-2 en een warme toren TH-101-2 r„o een bijkomende uitrusting. Tussen de koude

en de warme toren Is een droog-stelsel aanwezig dat als een ge-

heel uitmakend met de koude toren wordt getoond, en waarin water wordt gecondenseerd er. warmte wordt teruggewonnen uit het hete E S-gas waarbij het terugwinnen van warmte wordt bewerkstelligd bij twee of meer opeenvolgende steeds lagere temperaturen door middel van afzonderlijke takken var. een kringloop van water en condensaat die hierna met ireer bijzonderheden •wordt beschreven. Eet verrijkingsstelsel dat In fig. 9 of 9a en 10 wordt getoond is een zodanig stelsel dat rechtstreeks wordt betrokken bij de aanvankelijke concentratie var. deuterium-oxyde In natuurlijk water, bijvoor2 0-4318

IT

"beeld zeewater, vanaf ongeveer 0,015 mol.# tot ongeveer 7 mol.% in de vorm van DgO in het geval het stelsel is voorzien van twee parallelle paren van een warme er. een koude toren die een eerste trap vormen en zoals deze worden getoond in fig. 9a, en tot ongeveer 15 mol./* in het geval vier dergelijke parallelle paren aanwezig zijn. De eerste trap, fig. 9 en 9a, "bevat een stel torens, of twee of meer stellen torens die parallel bedreven wordenv Ieder- stel'bestaat uit een warme toren TK-101-2" die-bij de' 'warme temperatuur, bijvoorbeeld 130°C werkt, een koude toren TC-101-2 die bij de koude temperatuur, bijvoorbeeld 30°C, werkt en een toren voor het opnieuw in omloop brengen T-102-2 welke overeenkomt met het onderste gedeelte y5a van de warme toren in fig. 5a. Binnen alle torens zijn aanwezig in tegenstroom werkzame contact-elementen, bijvoorbeeld geperforeerde platen, genaamd zeef-schotels, die een innig contact in tegenstroom van de vloastofstroom en de gasstroom verzorgen. Elk stel torens werkt met een eigen H S-compressor C-101-2, proces-water-pompen, warmte-wisselaars en gasscheidingsinrichtingen, zoals is getekend. Pe koude toren-vaten voor de eerste trap zijn in deze uitvoeringsvorm vertikaal opgestelde drukvaten met een doorsnede van ongeveer 6 m en een hoogte van ongeveer 56 m. Elk vat bevat in de getoonde vorm een koude toren of uitwisselingsgedeelte voor het verrijken van water en een droog-gedeelte voor het koelen van zwavelwaterstofgas welk gedeelte onderaan is aangebracht. De vaten van de warme toren in de eerste trap zijn vertikaal opgestelde drukvaten met een diameter van ongeveer 6,6 m en een hoogte'van ongeveer 60 m. Een dergelijk vat omvat in de getoonde vorm een warme toren of uitwisselingsgedeelte voor het verarmen van water dat een zeewater-voedingsgedeelte en het parallel geschakelde buiten geplaatste gedeelte voor het opnieuw in omloop brengen omvat, en een bevochtigings-gedeelte voor het verwarmen en bevochtigen van gas is in het onderste gedeelte van het vat aangebracht. F.1X van dc uitwisselingsgedcclton vnu dc paren van eun wnrim: en een koude toren in de eerste trap in dit ter toelichting gegeven uit7 voeringsvoorbeeld is voor een hierna te "beschrijven doel voorzien van in totaal 130$ van hot berekende aantal schotels dat zou worden ^ebruil-t indien de in fig.'ju.w c e l e v e n U/oe towjfnrpji v,ouden 7 2 0 4 3 18

badj'pvn l>j j

18

opbrengstsnelheden die een drievoudige verrijking van het deuteriuri-gehal te van het water dat aan de tweede trap wordt afgeleverd, in vergelijking net het toegevoerde zeewater bewerkstelligen. Aan de boden en aan de top van de voedings-gedeelten in de warme torens zijn afdïcht-schalen aangebracht. Zoals in verband met het afscheidingsorgaan s5a in fig. 5a is aangeduid, kan gas in opwaartse rich ting door de afdicht-schalen gaan, doch water kan de schalen niet passeren naar de andere gedeelten van de toren. Eet voedingsgedeelte is uitgerust met een nevel-verdrijver en een uitwas-schaal (niet getoond) teneinde meegesleepte zeewater-nevel te verwijderen uit het' E S-procesgas dat door de afsluitschaal omhoog stijgt. Be torens T-102-2 voor het opnieuw in omloop brengen in de eerste trap komen oveeen met de elementen y5a in fig. 5a en zijn vertikaal opgestelde drukvaten met een diameter van ongeveer 3,3 m en een hoogte van ongeveer .15 m die zijn voorzien van schalen voor uitwisseling in tegenstroom tussen de fluida, zoals in de andere gedeelten van de torens. Be mantels van alle torens zijn vervaardigd uit koolstofstaal. Be met zeewater gevoede gedeelten van een hete toren zijn inwendig bekleed met Inconel. Alle zeef-schotels zijn vervaardigd uit roestvrij staal behalve in de voedingsgedeelten van de hete torens waarin de schotels eveneens uit Inconel zijn vervaardigd. Het onderste gedeelte van een hete toren dat het voedingsgedeelte en het torengedeelte voor het opnieuw in omloop brengen die parallel zijn aangebracht op de aangegeven wijze, omvat, neemt ongeveer 20$ van het totale aantal theoretische schotels of contact-elementen in de warme toren.voor zijn rekening. Gas vanuit de top van ^e koude toren TC-101-2 in d^êerste trap gaat via

41A welke eveneens via \2A een stroom E S ontvangt vanuit

het vloeistof-wegvloeistelsel, zoals hierboven werd vermeld, de gascompressor C-101-2 van de eerste trap en via 3SA naar de onderkant van het bevochtigingsgedeelte van dc warme toren TH-101-2 in de eerste trap wtxexa het omhoog stroomt '1oor hel; bovocht

'.«•• ïi'-'-u in ill i'p!. Lf tmum:-. iuj;

en in tegenstroom met een in omloop zijnde stroom w a m water en wordt daardoor verwarmd en bevochtigd. Via 114A in de warme toren bij de "bovenkant van het bevochtigingsgedeelte geïnjecteerde stoom verwarmt en bevochtigt het gas verder tot de omstandigheden van de warme toren. Een gedeelte van het warme gas wordt afgevoerd via 5ÖA om te worden gebruikt in het orgaan 7 2 0 4 3 18

19

voor het verzadigen van voedingswater dat.hierboven is genoemd, waarin nog opeenhopingen van inerte gassen worden verwijderd uit het procesgas van het stelsel,

"inder dan de helft van het zo verwarmde en bevochtigde

gas wordt via 58A geleid naar de toren T-101-2 voor het opnieuw in omloop ;

brengen, waarbij het voedingsgedeelte van de warme toren wordt vermeden. Dit gcleelte van het gas komt binnen aan de onderkant van de toren voor het opnieuw in omloop brengen en gaat daarin omhoog waarbij deuterium'wordt gestript uit de daar aanwezige tegenstroom van proceswater. Het met deuterium verrijkt gas verlaat de bovenkant van de toren en treedt opnieuw bin-

)

nen in de warme toren via 59A ter plaatse ,-vaxi de onderkant van het gedeelte voor het verarmen van proceswater of strippen van deuterium de;':*boven het voedingsgedeelte is gelegen. Parallel aan de stroom door de toren voor het opnieuw in omloop brengen'gaat het grootste gedeelte van het verwarmde en bevochtigde

5

gas omhoog door .de afdichtschaal aan de onderkant van het zeewater-voedingsgedeelte van de warme toren heen en verder door dit voedingsgedeelte waarbij deuterium wordt gestript uit het toegevoerde zeewater. Het•verrijkte gas gaat verder omhoog naar het strip-gedeelte waarbij het mengt met het gas dat via 59A opnieuw in omloop is gebracht vanuit de gas-scheidings-

3

inrichtingen die samenwerken met de vloeistof-verwarmingselementen van het stelsel en vanuit de toren voor het opnieuw in omloop brengen. Het gas stript nog meer deuterium uit het proceswier in het stripgedeelte en verlaat vervolgens de top van de warme toren via 39A_.

.

De gasstroom via 39A wordt-verdeeld over dé'koude toren van 5

de eerste trap "en. de warme toren van de tweede trap. Een eerste gedeelte hiervan treedt binnen in het droog-gedeelte onder de koude toren van de eerste trap via 1+OA en stijgt daarin omhoog waarbij het wordt gekoeld en gedroogd door de in tegenstroom zijnde stromen koud water. Het afgekoelde, gêdroogde gas vervolgt zijn weg omhoog door het water-verrijkingsgedeelte

0

van toren TC-101-2 heen, waarbij deuterium wordt overgedragen aan het daarin aanwezige proceswater. Gas dat terugkeert uit de koude toren van trap 2, via 1+1B in fig. 10 en

in fig. 9 , treedt ter aanvulling binnen

aan de onderkant van de koude toren in de eerste trap waar het earneng^at met de gasstroom vanuit het droog-gedeelte. Het gas verlaat de bovenkant, 5

van de koude toren via U1A en wordt teruggevoerd naar de onderkent van de warme toren door de gascompressor C-101-2 in 7 2 0 4 3 18

de eerste trap.

20 Voedingwater (bijvoorbeeld voorbehandeld zeewater) wordt ver pompt vanuit het punt vaar het met H^S is verzadigd door middel van een pomp P-0C3-2 en treedt via 55A binnen aan de top van het voedingsgedeelte van de warme toren in de eerste trap en deuterium wordt daaruit gestript door de hier doorheen gaande stroom H^S-gas die in tegenstroom is. Het van deuterium ontdane voedingwater wordt vervolgens afgevoerd via

en

8A naar het eerder genoemde stelsel voor het behandelen van wegvloeiende vloeistof. In de ter toelichting gegeven uitvoeringsvorm van fig- 9 en 9a is de hoeveelheid zeewater die via 55A wordt aangeboden aan het voedini gedeelte ongeveer 115^ va.n de hoeveelheid proceswater die via PA wordt aangeboden aan de koude toren. Een deel van. het via 10A vanuit het droog-gedeelte onder de koude toren in de eerste trap afgevoerde water wordt door de voedingspomp P-108-2 die behoort bij de warme toren, verpompt naar de top van de warme toren in de eerste trap via 11A. Dit deel van het water stroomt naar beneden in de wame toren waarbij deuterium wordt overgedragen naar de daarin aanwezige in tegenstroom zijnde stroom warm procesgas en wordt dus vanuit de onderkant .van het stripgedeelte van de -warme toren boven de bovenste afdicht-schaal van het voedingsgedeelte afgevoerd via 107A en wordt in drie stromen opgedeeld. De hoofdstroom via 37A, tcA en OA wordt naar de koude toren teruggevoerd als proceswater. De tweede stroom treedt via 103A 1Q^A binnen in de toren voor het opn^ieuw in omloop brengen. De derde stroom wordt via, 103A, 105A afgeleverd om te dienen als uitwas-water voor het verrijden van het meeslepen van gas in het voedir.gsgedeelte van de warme toren, r.<\olr> eerder ir. opgemerkt, un vervol,•'••!•:: ver^en.-.t. m»-l. voerd zeewater. In de ter toelichtinj gegevens uitvoeringsvorm bedraagt de totale hoeveelheid water die loor de parallelle gedeelten van bet onderste gedeelte van de warme toren heengaat, bijna-l^Of van.de hoéveelheid water die door de koude toren heengaat. liet water dat de toren voor het opnieuw in oploop 'rengen binnentreedt vanuit 1C^A gaat In benedenwaartse richting, waarbij het deuterium overdraagt naar de in tegenstroom r.'.'ys.i-j

cc-- vrvr?" bevochtigd gas

dat via 58A is aangevoerd, wordt vervolgens r.f£ovooru vrwuit de ondorlu'iit van de toren voor het opnieuw in c: loop brengen en wordt verpor-pl door iJu pomp r-106-2 via. 102A naar de bovenkant van bet bevochtifdngr.gedf;eit e teneinde water to leveren voor hot bevochtigen v m het y
Ir-

21 toren wordt teruggevoerd naar de warme toren. Proceswater dat binnentreedt aan de top van de koude toren in de eerste trap via 9A, wordt geleverd vanuit proceswater dat wordt afgevoerd vanuit het gedeelte boven het voedingsgedeelte van de warme toren via 107A, zoals eerder is gezegd. Het water wordt verpompt door een pomp P-105-2 via 37A door een stel gekoppelde warmte-wisselaars E-105- en twee koelers E-116- en E-106- heen alvorens binnen te treden aan de top van de koude toren via 9A. Aan dit water wordt toegevoegd opnieuw in omloop gekomen verarmd water dat via 28A, 2^A, 113A is afgevoerd vanuit de onderkant van het bevochtigingsgedeelte. Deze opnieuw in omloop gebrachte stroom water dient niet alleen om het opbouwen van opgeloste zouten vanuit het verdampen van water in het bevochtigingsgedeelte te verhinderen, doch kan voorts ten dele voorzien in middelen voor het bewerkstelligen van een vermindering van de concentratie van

deuterium in de fluida aan de top van

de koude toren en vervolgens aan de onderkant van de warme toren waardoor een hogere mate van terugwinnen van deuterium uit het toegevoerde materiaal kan worden bereikt, zoals hierboven is beschreven voor het stelsel volgens fig.-8. Zen ander aspect van de hier besproken uitvinding is de omwegpijp die voorafgaat aan de invoer van de voedingswaterpomp P-003-2 welke zich tot daar uitstrekt vanuit de afvoerpijp 8A voor het•opnieuw in omloop brengen door het voedingsgedeelte heen van al het zeewater dat via de pijp 8A wordt afgevoerd, of een gedeelte daarvan welk gedo=Lte tot nul kan worden gereduceerd. Voor het regelen hiervan zijn geschikte kleppen aanwezig. Het gebruik van deze omweg is in het bijzonder van voordeel om beeindiging van het bedrijven van het totale stelsel te vermijden in het geval de toevoer geheel of gedeeltelijk niet beschikbaar is voor aflevering aan het stelsel. Het beeindigen van het bedrijf" is kostbaar doordat de verrijkte fluida in de torens weglopen en zich' vermengen met de verarmde fluida waarbij een langdurige en kostbare periode nodig is omhet bedrijf te hervatten en de bij een stationnaire toestand behorende verrijkingsverschillen in de torens te herstellen. Aangezien zowel de zeewatervoeding en de afvoerstromen naar en van het voedingsgcdeelte zich bij in hoofdzaak identieke omstandigheden bevinden, met uitzondering van de verrijking, is er geen verdere behandeling nodig voor het opnieuw in omloop brengen op deze wijze teneinde het gehele stelsel in een stabiele 4

7204318

22

werking te houden, aangezien de andere stromen proceswater en gas door de torens heen "behoren tot kringlopen die onafhankelijk van de toevoer werken. Bovendien verschaft het opnieuw in onloop "brengen van het zeewater voordelen tijdens de normale werking van liet stelsel "welke een vergrote extractie van liet in het voedingswater aanwezige deuterium bewerkstelligen hetgeen kan worden benut voor het vergroten van de produktopbrengst van het stelsel of voor het verminderen van de hoeveelheid zeewater die moet worden behandeld alvorens aan het stelsel te worden afgeleverd, of bade. ïoepasang van het opnieuw in omloop brengen van het zee-

ö water dier.t vöor het verlagen van de concentïdtze var. het naar het voexngs,-edeelte toegevoerde zeewater hetgeen op zijn beurt de verrijking vermindert die wordt bereikt door het gas aan de bovenkant van het voedingsgedeslte hetgeen weer een grotere verarming bewerkstelligt ir. hei proceswater dat opnieuw in omloop komt vanuit de warme toren via 1GJA naar de koude toren via .JA en op zijn beurt een grotere verarming "bewerkstelligt van het gas dat wordt teruggevoerd vanuit de koude toren naar de warme toren, waardoor het water dat wordt afgevoerd uit de onderkant van de warme toren,•bijvoorbeeld zeewater uit de onderkant van het voedingsgedeelte, verder verarmd is met een toename als gevolg daarvan van de extractie van deuterium per volume eenheid van het aan het voedingsgedeelte toegevoerde zeewater. Te betekenis van de omweg die voorafgaat aan ds invoer van de voedingswaterpomp P-003-2 komt overeen met de van een klep voorziene omweg gpa die in fig. 5a wordt getoond, en wordt vollediger getoond en beschreven in een gelijktijdig ingediende octrooiaanvrage ten name van aanvraagster. Eet proceswater stroomt naar beneden door de koude toren heen en wordt verrijkt met deuterium aangezien het in aanraking is met de daarin aanwezige tegenstroom" van met deuterium verrijkt H S-gas. Het koude net deuterium, verrijkt water dat is vermengd met het afgekoelde opnieuw in omloop gebrachte water in'de stromen vanuit 1-A, 17A en 20A, wordt in het droog-stelsel onder de koude toren verwnrr.d

vanlaar uit afgevoerd

via 10A tezamen met het coat! ?nsaat dat ia gevormd door het afkoelen van het warme, bevochtigde gas vanuitfcOA.Een eerste gedeelte hiervan wordt via 11A gevoerd naar de top van de warmo toren in de eerste trars als verwarmd proceswater, en een tweede gedeelte wordt via 12A gevoerd naar de 7 2 0 4 3 18

23 in een aftakking opgestelde reeks warmte-wisselaars E - 1 0 1 - , E - 1 0 2 - , E-103- waarin het water differentieel wordt afgekoeld en teruggevoerd in de drie stromen 14A, 17A en 19A-20A naar de niveau's met overeenkomstige temperatuur in het droog-gedeelte. De waterstromen naar het "bevochtigingsgedeelte onder de warme toren TE-101-2 bestaan uit de stroom via 102A vanuit de toren voor het opnieuw in omloop brengen en de stroom via 31A van in omloop zijnd water in de vier vertakkingen 35A, 34A, k3A en 24A van het tweede kringloopstelsel welke vertakkingen in drie stromen, een bovenste, een middelste en een onderste, worden ontleend aan het in tegenstroom werkende bevochtigingsgedeelte door de pompen P-104-2, P-105-2 en P-102-2. De afvoeren uit deze pompen gaan. door de indirekte warmtewisselaars E-101-, E-102-, E-103-en E-105- die in een differentiele reeks • zijn opgesteld, heen op de aangegeven wijze teneinde warmte terug te winnen uit d.e hierboven beschreven vertakte kringloop die samenwerkt met het droog-gedeelte, en vanuit het proceswater dat wordt teruggevoerd vanuit de warme toren naar de koude toren via 107A. Tijdens het opwarmen in de verschillende warmt er-wis sela,ars komt H^S-gas vrij uit het water. De verwarrode stromen worden daarom door gas-scheidingsinrichtingen D—101 — S D-102-, D-103- en D-105- heen gevoerd van waaruit het verzamelde gas wordt teruggevoerd via 59A naar de warme toren. Gedeelten van het-water in 35A, 34A en 43A gaan naar overeenkomstige differentiele warmte-wisselaars in de tweede en in de derde trap die parallel zijn opgesteld aan die in de eerste trap, en de gecombineerde verwarmde stromen keren via 31A terug naar het bevochtigingsgedeelte onder de warme toren in de eerste trap. Met deuterium verrijkt proceswater- dat vanuit de koude toren TC-101-2 door het droog-gedeelte heengaat„ koelt "en droogt de in-tegenstroom zijnde- gasstroom die afkomstig is uit 40A. Eet' water wordt afgevoerd vanuit de onderkant van het droog-gedeelte via 10A en een uecl ervan wordt via 12A geleid naar'het warmte-uitwisselingsorgaan E-101-, zoals hiervoor is beschreven. Een deel van de afvoer vanuit een dergelijk warmte-uitwisselingsorgaan wordt teruggevoerd naar het droog-gedeelte vJ% 13A en 14A als de onderste droog-stroom. Het resterende deel gaat via 13A en 15A door een tweede warmte-uitwisselingsorgaan E-102- en een deel wordt • via 16A en 17A afgeleverd als de middelste droog-stroom. De rest van het 7 2 0 4 3 13

2k

droog-water via 16A er, ICA gaat door een derde warmt e-uitwisselingsorgaan 11-103- en twee koelers E-lk-2 en E-10U-2 heen. Een gedeelte van dit water wordt via, 20A geleid r,aar het droog-gedeelte als de bovenste droog-stroom., de rest wordt verpompt naar de top van de koude toren in de tweede trap 5

via 52A en 93De tweede trap, fig. 10, werkt met een stel torens: een warme toren TH—201 en een koude toren TC-201. De warme toren in de tweede trap is een vertikaal opgesteld drukvat dat uitsluitend bestaaVuit een afdeling voor het verarmen van water of strippen van deuterium. Ret

10

vat heeft een diameter van ongeveer

m en een hoogte van ongeveer 39 si-

De koude toren is een deel van een drukvat met een diameter van ongeveer .8 rt en een hoogte van ongeveer 59 EL dat het waterverrijkingsgedeelte van de koude toren "boven een droog-afdeling voor zwavelwaterstofgas omvat. De beide torens zijn vervaardigd uit koolstofstaal en maken gebruik van 15

roestvrij stalen seefschotels. In de op de eerste trap volgende trappen bevinden zich geen zeewater-voedingsgedeelten of gasbevochtigingsgedeelten. Warm, bevochtigd zwavelwaterstofgas uit de eerste trap levert het procesgas voor de trappen set een hoger volgnurmer via 383.

20

Het inet deuterium, verrijkt zwavelwaterstofgas uit de warme torens van de eerste trap komt via, 3SB binnen aan de onderkant van de warme toren in de tweede trap en gaat daarin omhoog waarbij het nog neer deuterium stript uit de in tegenstroom zijnde stroom proceswater. Eet met deuterium verrijkte gas verls.at de warme toren van de tweede trap via

25

39B on wordt opgesplitst in twee stromen via 3>?>C en hon. Tic stroom v:ïr>. 330 gaat naar de onderkant van de warr"

toren TXI-301 v?jii <ïo il'.-r.

De stroom via ^03 wordt afgeleverd -^an de onderkant van het droog-gedeelte onder de koude toren TC-201 van de tweede trap. Het gas gaat in het drooggedeelte omhoog in rechtstreekse aanraking en in tegenstroom net een 30

vertakking van de kringloop van koelwater en het water uit de koude toren •TC-201. In het droog-gedeelte wordt het warme gas dat afkomstig is uit 403, afgekoeld en gedroogd en vervolgens in de koude toren gevoerd, waar het samengaat ir.et het gas dat vmuf.t de derde trap via '-1C opnieuw in omloop is gebracht. Het gas draagt deuterium over naar de tegenstroom van

35

water en verlaat vervolgens de koude toren via M B van waaruit het wordt verpompt naar de koude toren in de oernte trap door KM<Ï< 1 van 7 2 0 4 3 1 8

i'/.nrnr, ~

25 pressor C-201 in de tweede trap via 5"!A in de fig. 9 en 9a, zoals hierboven beschreven. Met dexrterium verrijkt proceswater uit de koude torens van de eerste trap wordt via 52A en 9B afgeleverd aan de top van de koude toren TC-201 in de tweede trap waar het verder verrijkt wordt door deuterium op te nemen vanuit de tegenstroom procesgas die daarin aanwezig is. Het met deuterium verrijkte water treedt binnen in het droog-gedeelte van de tweede trap waarin het zich vermengt met'de teruggevoerde afgetakte stroom koelwater en met het condensaat dat- bij het afkoelen van het warme gas is gevormd'. Het verwarmde water dat wordt afgevoerd vanuit de onderkant van het droog-gedeelte van de tweede trap via 10B wordt in twee stromen opgedeeld waarvan de ene stroom via 12B verpompt wordt door vertakkingen die warmte-uitwisselingsorganen E-201, E-202, E-203 bevatten, heen en wordt teruggevoerd bij verschillende temperaturen naar overeenkomstige temperatuur-niveau's van het droog-gedeelte in de tweede trap via 14b, 1JB en 193-20B. Het andere deel wordt door een pomp P-208 verpompt naar de warme toren in de tweede trap via 11B. Vanuit de derde trap via 23C opnieuw in omloop gebracht proceswater voegt zich bij de uit 11B afkomstige stroom proceswater naar de top van de warme toren TII-201 en deze gecombineerde stromen gaan in benedenwaartse richting door de toren TH-201 en worden bevrijd van deuterium door de in tegenstroom zijnde stroom zwavelwatHofgas/Ln de warme toren. Het proceswater wordt afgevoerd vanuit de onderkant van de warme toren via 23E en wordt teruggevoèrd naar de warme torens in de eerste trap door een pomp P-201. Het grootste deel van het via 10B vanuit het droog-gedeelte aan de onderkant van de koude toren in de tweede trap afgevoerde proceswater wordt opn-ieuw in omloop gebracht via, 12B. Het water wordt afgekoeld en ingevoerd in het droog-gedeelte onder de koude toren TC-201 in drie stromen, zoals hierboven is beschreven. Om precies te zijn pompt de pomp P-202 het water via 12B door het warmte-uitwisselingsorgaan E-201 heen waarbij het water wordt afgekoeld. Een gedeelte van het zo afgekoelde , water gaat via 13B en 1UE naar het droog-gedeelte sis de onderste daarheen leidende ±room, de rest wordt door de pomp P~20t gepompt riaar het warmte-uitwisselingsorgaan E-202 en een gedeelte van het verder afgekoel7 2 0 4 3 18.

26 de water wordt van daaruit via 16b en 1JB de middelste droog-gedeelte. Het overblijvende gedeelte raat via 163, 18B door het warmte-uitwisselings orgaan E-203 heen en vervolgens door twee koelers E-21^ en Z-2Ch. Ten gedeelte van de stroom koud water uit E-204 gaat via een pomp P-303 en 9C naar de top van de koude toren TC-301 in de derde trap als proceswater en de rest treedt binnen aan de bovenkant van het droog-gedeelte in de tweede trap via 20B. Be derde trap die op de tweede trap in fig. 10 volgt, is in hoofdzaak een herhaling van de tweede trap die echter werkt bij een hogere graad van verrijking en isefc in verhouding geringere hoeveelheden fluida in een overeenkomstig kleinere installatie, en vertoont in hoofdzaak de opstelling van dezelfde elementen als in de tweede trap waarbij de onderdelen zijn aangegeven met de zelfde verwijzingscijfers in een reeks ,:300n in vergelijking met die in een reeks "200" in de tweede trap en in een reeks "100!! in de eerste trap, terwijl de overeenkomstige pijpaansluitingen van de trappen zijn aangegeven met dezelfde verwijzingscijfers doch met daaraan toegevoegd een "C" voor de derde trap, "B" voor de tweede trap en "A" voor de eerste trap. Zoals met betrekking tot het schema van de derde trap, fig. 10, is vermeld, kan de3e trap worden gevolgd door een of meer trappen voor verdere verrijking. Zoals eerder gesteld kunnen deze trappen zijn van de soort waarbij uitwisseling plaatsvindt bij twee verschillende temperaturen, die werd gebruikt in de eerdere trappen, doch de uitvinding is wat dit betreft niet beperkt en verdere verrijking ken worden bewerkstelligd op iedere geschikte wijze. Aangezien de hier beschreven trappen een 500 tot 1000-voudige verrijking kunnen bewerkstelligen hetgeen neer dan 90$ van de totale investeringskosten ca exploitatiekosten voor/iet bereiken van een concentraat van 99»8 mol.$ D„0 als eindprodukt voorstelt, is het soort stelsel dat wordt gebruikt voor de uiteindelijke verrijking, zij het ven een van de bekende soorten die bij twee verschillende temperaturen werken, waarbij water wordt gedestilleerd of geelektrolyseerd, of combinaties van dese soorten, niet van groot belang en vormt het jeen deel van de uitvinding," Een ander aspect van de uitvinding dat is aangegeven in de fig. 9 en 10, is gelegen in verbeteringen die het mogelijk naken een fabriek met twee of meer trappen op te bouwen voor het produceren van een 7 2 0 4 3 18

2T eindproduct "bij een bepaalde snelheid, bijvoorbeeld 200 ton per jaar, met een voorziening voor een vermindering of uitbreiding van de capaciteit door het

oT

vg.» variCtl^'Vu1 .•.t/lt:^?.»

v;'-v-:'

urar&e en koude tcrer.s in ees. eerste trap zor.der dst de vd trust ii*j.£ ir. c.e volgende trappen wat betreft de inhoud behoeft te worden veranderd. In de fig. 9a en 10 zijn de weergegeven trappen waartoe een eerste trap met twee identieke parallelle stelsels torenparen en een tweede, derde en vierde trap uit elk een enkel paar torens in staat tot het verrijken van materiaal op voldoende wijze om tw 200 ton per jaar eindprodukt op te leveren. Door een drievoudige verrijking van het deuteriumgehalte van het proceswater dat via, 9-B (fig. 9a en 10) aan de koude toren van de tweede trap wordt geleverd te bewerkstelligen in vergelijking met het toegevoerde zeewater dat de eerste trap via 55A binnentreedt, gevolgd door een verdere negen-voudige verrijking in de tweede trap, nog een 16,2-voudige verrijking in de derde trap, laat slechts een 16,1-voudige verrijking om te worden aangebracht door het uiteindelijke verrijkingsstelsel om de ongeveer 7000-voudige verrijking die het eindprodukt inhoudt, te bereiken. Overeenkomstig de uitbreidingsgedachte van de uitvinding wordt door het toevoegen van twee extra stellen van eerste trap-afdelingen die .zijn aangesloten tussen de vierkante haken in fig. 9, en door het handhaven van hetzelfde totale volume van de stromen vanuit de eerste trap naar de volgende trappen, dat wil zeggen het halveren van de hoeveelheid in de stromen vanuit elk van de torenparen in de eerste trap naar de tweede trap, de vroegere drie-voudige verrijking in de eerste trap vergroot tot een 6-voudige verrijking zonder verder de installatie in de volgende trappen aan te vullen. Om dit resultaat te bereiken zijn de torenpaar-gedeelten van de eerste trap vervaardigd met een voldoend aantal schotels in de warme en in de koude toren om een 6-voudige verrijking mogelijk te maken bij de helft van de beschouwde afvoersnelheid, gerekend naar volume, van fluida naar de tweede trap en tot het ogenblik dat een derde en een vierde parallèlgedeelte zijn opgesteld, worden de afvoersnelheden uit de eerste en de tweede evenwijdige gedeelten ingesteld op • tweemaal de snelheden die voor de 6-vouige verrijking zijn berekend, op welke wijze vier volume-eenheden met 3-voudige verrijking in plaats van twee volume-eenheden met 6-voudige verrijking worden afgeleverd bij een 7 2 04313

28 nominaal verlies aan optimaal rendement van de toren. Indien dus een derde en vierde gedeelte in ds groep zijn opgenomen wordt de totale afvoer naar de tweede trap die daarvoor werd geleverd vanuit twee eerste trapgede-iten, verdeeld over vier eerste trap-gedeelten, waarbij op deze wijze de afvoersnelheid per gedeelte wordt verminderd tot die waarbij elk gedeelte een 6-voudige verrijking mogelijk maakt bij het volledige rendement als oorspronkelijk werd berekend. In het geval dat gas wordt overgedragen tussen de eerste en de tweede trap op de aangegeven wijze resulteert de •verminderde afvoer van gis uit de afzonderlijke gedeelten van de eerste trap In een toename van ongeveer 25?' van de gas-stromen in elk van de droog-gedeelten onder de koude torens van de eerste trap. Wanneer dus eon derde en een vierde toren paar wordt toegevoegd, worden de capaciteiten van de warmte-wisselaars E-101-, E-102-, en E-103- evenredig vergroois door parallel daaraan toegevoegde eenheden, zoals is aangeduid met XE-101XS-122-, en XE-T23- met een zelfde toename in de koelers E-1lt- en E-IO^H, zoals is aangeduid bij

voor het behandelen ven. de vergrote gas-

stroom. Omgel^rd wordt het met de eerste tr*:p die bestaat uit In een groep samengebrachte parallelle gedeelten, mogelijk met het oog op het verrichten van onderhoud of om andere redenen niet alle in de groep samengebrachte gedeelten van de eerste trap uit te schakelen mits de uiteindelijke dlmensicnering van de laatste verrijkingsbehandeling (door onverschillig welke methode) is gericht op het bergen van in hoofdzaak het zelfde ingevoerde volume doch bij een verminderde concentratie die in evenredigheid overeenkomt met de minimale concentratie die vanuit de eerste trap op dat ogenblik moet w.-rden afgeleverd naar de tweede trap. In het licht van de tamelijk geringe hoeveelheden fluida die door het laatste verrijkingsstelsel voor het uiteindelijke prolukt moeben worden verwerkt zijn de kosten om het laatstgenoemde stelsel de genoemde geschiktheid te verschaffen praktisch nominaal. Ket een dergelijke opstelling blijft de vermenigvuldigingsfaktor voor de verrijking door de tusser,relegen trappen in hoofdzaak constant met eer. constant volume van de totale invoer vanuit de parallelle gedeelten van de eerste trr.p en een constant volume van de uitvoer naar het laatste verrijkingcstelcol. Bovendien bestaat met deze opstelling gedurende een dergelijke verdeeltelijke ?.fsluiting geen behoefte tot het verminderen van .de extra-capaciteiten var. de 0 4 3 18

29

warmte-wisselaars X2-101-, enzovoorts, aangezien de'overtollige capaciteit daarvan in werkelijkheid het totale rendement van het warate-terug•win-stelsel in dergelijke omstandigheden vergroot met een cferuit volgende vermindering van de benodigde hoeveelheid stoom die via 11UA moet worden geleverd. Door deze verbetering volgens de uitvinding verschaft dus een beperkte extra investering van 25$ of minder voor de uitwisselingsgedeelten van de warme en de koude torens van alleen maar 4 eerste trap van de oorspronkelijke fabriek zonder een extra-investering van betekenis in enig ander deel van de aanvankelijke fabriek een fabriek dié kan worden uitgebreid tot een verdubbeling van de oorspronkelijke produkt-opbrengst-capaciteit bij slechts een fractie van de prijs van het du-pliceren van een fabriek zonder deze verbetering. Dergelijke voordelen kunnen worden verkregen in andere uitvoeringsvormen van de uitvinding waarbij andere uitbreidingen van de capaciteit worden overwogen, bijvoorbeeld uitgaande van een enkel paar torens in de eerste trap naar twee, drie, vier of zelfs meer paren torens zoals is voorgesteld door de groeps-symbolen in fig. 95 tot welk doel de extra schotels .die in de aanvankelijke fabriek moeten worden aangebracht om vermenigvuldiging van de verrijking door de eerste trap in een dergelijke verhouding te verschaffen, progressief in aantal afnemen naarmate de verrijkingsgraad toeneemt. Als een alternatief voor wat betreft dit aspect van de uitvinding kunnen de toren-eenheden vaxi de aanvankelijke constructie worden uitgevoerd zonder de extra schotel-capaciteit en kunnen zij worden uitgebreid door het aansluiten van andere toren-gedeelten in serie met die van de aanvankelijke constructie om de aanvullende capaciteit te verschaffen op het ogenblik dat de andere toren-eenheden in de eerste trap parallel in deze trap worden aangesloten. ' Hoewel in deze beschrijving is beschreven wat op dit ogenblik beschouwd worden de voorkeursuitvoeringsvormen te zijn van de uitvinding zal het aan de vakman duidelijk zijn dat wijzigingen, daarbij inbegrepen veranderingen en weglatingen en vervangingen, kunnen worden uitgevoerd zonder af te wijken van het vezen en het beginsel van de uitvinding. Het spreekt daarom vanzelf dat de uitvoeringsvoorbeelden ter toelichting zijn gegeven en de uitvinding niet beperken.

7 2 0 4 3 1 8

30 CONCLUSIES

1. Werkwij se voor het voortbrengen van een fluidum dat een daarin geconcentreerd eerste materiaal bevat, door bij twee verschillende temperaturen het eerste materiaal uit te wisselen .met een tweede mac

teriaal tussen chemisch verschillende eerste en tweede fluidum-fasen die fysisch van eikaar kunnen worden gescheiden en die elk ieder van de materialen kunnen bevatten, waarbij (a) de tweede fluidum-fase wordt geleid door achtereenvolgens een tweede en een eerste eenheid die behoren tot een p?„ar uitwissel-eenheden, heen, (h) stromen van de eerste fluidum-fa.se worden geleid in tegenstroom en in aanraking met de tweede fluidum-fase door de eerste en de tweede eenheid van het paar, (c) de eerste en de tweede eenheid worden gehord-en op een

-je

.verschiller.de teuperatuur teneinde te veroorzaken dat de tweede fluidum-fase verrijkt wordt wat betreft het eerste materiaal bij het doorgaan door de tweede eenheid en verarmd raakt wat betreft het eerste materiaal hij het doorgaan door de eerste eenheid van het paar, er,óm

20

te veroorzaken dat de eerste fluidum-fase verrijkt wordt wat betreft het eerste materiaal bij het doorgaan door de eerste eenheid en verarmd raakt wat bctr^ "t (•:.>!, eer-

ste Materiaal bij het cloorg.'wt dour «'V !.'..••••-:<; <«f van het paar eenheden, en waarbij een gedeelte van al25

thans een van de verrijkte fluida bij het overgaan van de ene naar de ander' eenheid wordt afgevoerd, ~eken~erkt door (d) het afleveren van een eerr.be sfcroo*" van cie eerste. Hu ; dun-fase welke ce materialen vanuit eer; bron van de ma-

30

terialen bevat, en het doorleiden van de eerste "troom

in een uitwisseling in tegenstroom net het verarmde tweede fluidun in een eerste aanvoer-naar-afvoer-weg door slechts een Gedeelte van da tweede eenheid lat het uichtst-

bij het uiteinde ligt waar de fluida het meest verarmd 35

zijn wat betreft het eerste materia?!, en (e) het doorleiden van eer. tweede strooi van cc eerr.to flv.i2 0 4 3 18

31

dum-fase langs een tweede aanvoer-naar-afvoer-weg in uitwisseling in tegenstroom met de tweede fluidum-fase in andere gedeelten van de eerste eenheid en in de tweede eenheid van het paar eenheden en als een verrijkte stroom tussen de eenheden. 2.Merkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat (f) do tweede stroom van de eerste fluidum-fase althans ten dele een kringloop is die vanuit de tweede eenheid naar de eerste eenheid wordt teruggevoerd. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat (g) de tweede stroom van de eerste fluidum-fase althans ten dele is een stroom van het eerste fluidum vanuit een "bron welke in hoofdzaak dezelfde concentratie van de materialen bevat als die van waaruit de eerste stroom van de eerste fluidum-fase wordt afgeleverd. i*. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de eerste fluidum-fase vloeibaar water is en de tweede fluidum-fase zwavelwaterstof gas , en dat het eerste materiaal deuterium is. 5- Werkwijze volgens conclusie k, met het kenmerk, dat de eerste stroom van de eerste fluidum-fase zoutwater is en dat de tweede stroom van 'net eerste fluidum water is dat in verhouding vrij is van zout. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het zoute water zee--,rater is. 7. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat (f) althans een gedeelte van de tweede stroom van de eerste fluidum-fase wordt teruggevoerd langs de tweede aanvoernaar-afvoer-weg. 0. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat (g) de gehele tweede stroom van de eerste fluidum-fase die langs de tweede aanvoer-naar-afvoer-weg gaat, daarlangs wordt teruggevoerd. 9. Werkwijze volgens conclu-ie 1, met het kenmerk, dat (f) althans een deel van de tweede stroom van de eerste fluidum-fase na het verlaten van de tweede aanvoer-naar-afvoer-weg wordt geleid in tegenstroom en in aanraking met 0 4 3 18'

32

teruggevoerde tweede fluidum-fase die aan de tweede eenheid -wordt afgeleverd. 10. werkwijze volgens conclusie 9, net het kenmerk, dat (g) de tweede stroora van de eerste fluidum-fase na het ver5

laten van de tweede aanvoer-naar-afvoer-weg vermengd wordt met de eerste stroom van de eerste fluidum-fase (zie passage (d)) om in tegenstroom in aanraking te komen met de teruggevoerde tweede fluidum-fase die aan de tweede eenheid word.t afgeleverd.

IC

11. T-Jerkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat (g) de tweede stroom van de eerste fluidum-fase na het verlaten van de tweede aanvoer-naar-afvoer-weg buiten aanraking met de eerste stroom van de eerste fluidum-fase (zie passage (d)) wordt gehouden,

15

[h) de teruggevoerde tweede fluidum-fase die aan de tweede eenheid wordt afgeleverd, wordt verdeeld in afzonderlijke stromen, (i) een van de afzonderlijke stromen die onder (h) is genoemd, •fjordt gebruikt voor het in tegenstroom in aanraking zijn

20

dat in passage (f) wordt genoemd, terwijl de andere afgezonderde stroom geleid wordt door het gedeelte van de

tweede eenheid dat onder (d) is genoemd, en (j) c.e afgezonderde stromen van het tweede fluidum opnieuw bij elkaar worden gebracht voor doorgan.r in tegenstroom25

sc uitvisselin~ xi de .^oPeelten van de eo?~sto eenheid r>n fh; ï,1 n'M.'-! r» r,'*n]!r' 1 d ^

do

ft T

»r',''j-"!: f! - if ' t-'l r ir>r'M f

)1r- ï'-r^r-,

" • •r-:-t.-f i e on-'-r (, ) ',-r, i-,; t • •< üi^iü. i,

(g) althans een gedeelte van de t"eece stroc- v°n de eerste 30

fluidum-fase die onder (f) wordt renoer' , "ordb teruggevoerd ra. de tegenstroom.se aanrrïkir.'-; die oveneens onder(f) wordt genoemd, on opnieuw in tecenstroomse aanraking ret de tweede fluidum-fase te strofen lan^s de weg die

35

13. "erkwijze volgens conclusie 12, rot

••

, .-hit tK;

concentratie van het eerste materiaal in (l) de teru."'-cvoerde cerate fli,:7 2 0 4 3 18

dum-fase die wordt genoemd onder (g) , geringer is dan de concentratie van het eerste materiaal in (II) de eerste fluidum-fase die wordt aangevoerd naar de onder (e) genoemde weg, en de fase (ll) wordt aangevoerd naar de eerste eenheid en vermengd met de fase (i) op een plaats waar de fase (i) verrijkt is tot een concentratie van het eerste materiaal die in hoofdzaak overeenstemt met de concentratie van het eerste materiaal in de fase (li). lit. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het fluidum in de fase (li) wordt afgevoerd uit de tweede eenheid op een plaats waar de stroom van het eerste fluidum. door de tweede eenheid een concentratie "bezit van het eerste materiaal die groter is dan de concen-' tïttie van het eerste materiaal in de 'teruggevoerde fase (l) die onder (g) wordt genoemd. 15. Werkwijze volgens conclusie 1Us met het kenmerk,dat het fluidum in de fas? (li) dat uit de tweede eenheid wordt afgevoerd, afgevoerd wordt op een plaats in de tweede eenheid waar de stroom van het eerste fluidum door de tweede eenheid een concentratie "bezit van het eerste materiaal die in hoofdzaak overeenkomt met de concentratie in de aangevoerde eerste stroom van de eerste fluidum-fase die onder (d) wordt genoemd . 16. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat ff

(h) de tweede stroom van. de eerste fluidum-fase die de tweede aanvoer-naar-afvoer-weg verlaat, huiten aanrakirg met de eerste stroom van het eerste fluidum die onder (d) wordt genoemd, wordt gehouden, (i) de teruggevoerde tweede fluidum-fase die aan de tweede eenheid wordt aangevoerd, verdeeld wordt in afzonderlijke stromen, (j) een eerste van de afgezonderde stromen die onder (i) worden genoemd, gebruikt wordt voor de tegenstroomse aanraking die onder (f) wordt, genoemd, terwijl de andere afgezonderde stroom geleid wordt door het gedeelte van de tweede

eenheid

waarover onder (d) wordt gesproken, «»n

(k) de afgezonderde stromen van het tweede fluidum opnieuw worden gecombineerd voor een doorgang in tegenstroomse uitwisseling door de gedeelten van de eerste eenheid en 7 2 G4 3 1 8

de tweede eenheid die worden doorlopen door de tweede aanvoer-raar-afvoer-weg die onder (e) wordt genoerrd. 17. ¥erkwijze voor het voortbrengen van een fluïdum dat een daarin geconcentreerd eerste materiaal bevat, door bij twee verschillende temperaturen het eerste materiaal met een tweede materiaal uit te wisselen tussen chemisch verschillende eerste en tweede fluldum-fasen die fysisch van elkaar kunnen worden gescheiden en die Ieder beide materialen kunnen bevatten, waarhij (a) de tweede fluidum-fase geleid wo-rdt door achtereenvolgens een tweede en een eerste eenheid die behoren tot een paar uitwissel-eenheden, (b) stromen van de ee-rste fluidum-fase worden geleid in tegenstroomse aanraking met de tweede fluidum-fase In de eerste en in de tweede eenheid van het paar, (c) de eerste eenheid en de tweede eenheid worden gehouden op een verschillende temperatuur om te veroorzaken dat de tweede fluidum-fase wordt verrijkt wat betreft het eerste materiaal bij doorgang door de tweede eenheid erverarmd raakt wat betreft het eerste materiaal bij doorgang door de eerste eenheid van het r>aar, en om te veroorzaken da,t de eerste fluidum-fase verrijkt wordt wat betreft het eerste materiaal bij doorgang door de eerste eenheid en verarmd raakt wat betref; het eerste 'taterlaal bij doorgang door de tweede eenheid van het paar, en waarbij een gedeelte van althens een ven de verrijkte fluids, die ovurgont ' ur-r.nn d» ]><• J<.';• «•/•:iV-i>(i, w<w M.
y

r

gekenmerkt door (d) het aanvoeren van een stroom van de eerste fluidum-fase welke de saterialen bevat, vanuit een bron en 2>'-t doormijden van de stroom in tegenstroomse uitwisseling met het verrijkte tweede fluïdum langs eer. ranvoer-raar-afvoer-weg die gaat door althans sen gedeelte van dc eerste eenheid en althans ten dele zich uitstrekt over de volle lengte van de tweede eenheid, en (e) het terugvoeren van tenminste een gedeelte van de stroom 7 2 0 4 3 18

35

van de eerste fluidum-fase dié over de volle lengte door de tweede eenheid is gegaan om opnieuw in tegenstroomse aanraking met de tweede fluidum-fase over de volle lengte van de eerste eenheid daardoor heen te stropen. 18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het eerste fluidum vanuit de onder (d) genoemde bron een hogere concentratie van het eerste materiaal bezit dan de onder (e) genoemde teruggevoerde stroom en wordt aangevoerd aan de eerste eenheid en vermengd met de onder(e) genoemde stroom van het eerste fluidum op een plaats waar de onder (e) genoemde stroom verrijkt is geraakt tot een concentratie van het eerste materiaal die in hoofdzaak overeenstemt met die van de bron. 1o. Werkwijze volgens conclusie'1, met het kenmerk, dat (f) indien de aanvoer van de eerste stroom van de eerste fluidum-fase vanuit de bron geheel of gedeeltelijk wordt • onderbroken de hoeveelheid van de stroom van de eerste fluidum-fase die gaat langs de eerste' aanvoer-naar-afvoerweg, in hoofdzaak dezelfde'wordt gehouden door langs de weg eerste fluidum-fase welke uit het afvoer-eind van de weg treedt, opnieuw langs de weg te voeren. 20. Stelsel voor het concentreren van een begeerd materiaal dat uitwisselbaar is tussen twee afzonderlijke in een fluide fase verkerende stoffen die het materiaal en een ander materiaal dat met het eerstgenoemde materiaal uitwisselbaar is, bevatten, waarbij althans een van de stoffen in de vloeistof-fase verkeert, omvattende (a) een eerste verrijkingsafdeling met daarin begrepen een in een eerste trap werkend stelsel met althans•een paar warme en koude torens voor het uitwisselen bij verschillende temperaturen en een voorgeschreven toevoer van een van de in een fluide fase verkerende stoffen, (b) een verrijkings-tussenafdeling met daarin begrepen een werkend stelsel van althans een tweede trap uit warme - en koude torens voor uitwisseling bij verschillende temperaturen, en _(c) een laatste verrijkingsafdeling met daarin begrepen een stelsel voor het verder verrijken van althans een van de verrijkte fluida die afkomstig is uit d© verrijkings7 2 0 4 3 18

tussenafdeling tot een voorgeschreven eindprodukt-concentratie , gekenmerkt door maatregelen die voorzien in een wijziging voor het vergroten van de hoeveelheid eindprodukt zonder een lichamelijke verandering van ue tussenafdeling en de laatste verrijkingsafdeling, welke maatregelen omvatten (1) het uitvoeren van de warme en de koude toren van de eerste verrijkingsafdeling met uitwisselingselementen die werkzaam zijn hij tegenstroomse aanraking, die voldoende zijn om te zorgen dat indien het volume van de verrijkte fluida dat aan de eerste verrijkings afdeling wordt onttrokken en wordt aangevoerd aan de tweede lorrijkingsafdeling gedeeltelijk wordt verminderd, een dergelijke verminderde hoeveelheid naar de verrijkings-tussenafdeling in hoofdzaal-; dezelfde hoeveelheid van het begeerde Ka-' teriaal zal overbrengen bij een vergrote concentratie, en (2) het uitvoeren van de laatste verrijkingsafdeling net een voldoende kapaciteit voor het voortbrengen van een eindprodukt van de voorgeschreven concentratie in het 'geval dat het volune van de verrijkte,£luida dat aan de tweede verrijkingsafdeling wordt aangevoerd niet op deselfde wijze gedeeltelijk verminderd is. 21. Stelsel volgens conclusie 20, riet het kenrerk.,, dat de opbrengstltoeveelheid van het eindprodukt vergroot is dcor (3) het aanbrsngsn in d<- aerate verri-j kings af doling van nog een in de eerste crap werke'nd stelsel dat op dezelfde wijze een voorgeschreven toevoer v:.r_ eer. var. de in de fluide fase verkerende stoffen heeft, waarbij do uitzongen voor de fluide-, naar de twesdo tr*v! rerallel zijn aangesloten met die van het onder (c.) geneerde in de eerste trap werkende stelsel, en (k) het evenredig aanpassen van de opbrcngsthoeveelheden v^n de parallelle eerste trap-stelsels zodat de totale opbrengst daarvan in de richting v?,n de tweede vei~v,iïki,~~n— afdeling in hooiTdza.sk hetzelfde vol ure hooft als voor

73 1728 5 6 5 6

ko

de onder (3) genoemde uitvoering, ••waardoor de concentratie van het "begeerde materiaal in de totale opbrengst is vergroot en de hoevedheid van het eindprodukt die in de laatste verrijkingsafdeling wordt voortgebracht, in evenredigheid is toegenomen. 22. Stelsel volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat een van de fluida verkeert in de gas-fase, dat een verrijkt warm deel van de gas-fase wordt afgeleverd aan de verrijkings-tussenafdeling, en dat het in de eerste trap werkende stelsel een warmte-uitwisselingsorgaan omvat voor het afkoelen van het overige gedeelte van de gas-fase waarbij daaruit de damp van de stof in de vloeistof-fase condenseert, en dat in de onder (3) genoemde uitvoering de capaciteit van het warmte<-uitwisselingsorgaan vergroot is in evenredigheid met de toename van de belasting waaraan het orgaan is onderworpen, door vermindering van de gedeelten van de gas-fase die vanuit de in de eerste trap verkende eenheden worden aangevoerd in de verhouding als genoemd onder 23. Werkwijze voor het door uitwisseling/bij twee verschillende temperaturen vcm isotopen concentreren van een isotoop van een element door het element uit te wisselen tussen twee stoffen die het element bevatten, waarvan de ene stof in de vloeistof-fase en de andere stof in

de gas-fase verkeert, in een stelsel dat tenminste een paar vloeistofgascontact-torens omvat welke torens op verschillende temperaturen worden gehouden en waardoorheen de stoffen tot stromen -worden.gebracht in een tegenstroornse betrekicing-(torens TC—'101-2 "en TH-1Ö1-2, daarbij inbe- ' gHpen het voedingsgedeelte en het gedeelte dat de toren voor het opnieuw in omloop brengen voorstelt, die parallel aan elkaar zijn geschakeld en tezamen het onderste gedeelte vormen), waarbij de vloeistof wordt toegevoerd aan de eerste toren van het paar torens die de eerste trap vormen van het stelsel bij een eerste concentratie van de te concentreren isotoop (bij 9A), verrijkt wordt wat betreft de concentratie van de betreffende isotoop door een begunstigde uitwisseling van isotopen in de eerste toren (TC-101-2), wordt verarmd wat de concentratie van de betreffende isotoop door de uitwisseling in de tweede toren van het paar torens tot een concentratie die lager is dan de eerste concentratie in het onderste gedeelte van de tweede toren en van daar uit wordt afgevoerd als afval van hot proeea (via p'iA on 102A), <-n wnnrbij 37 2 0 4 3 1 8

rjmv>rm\ r/- hI;oP ur> mi-

38

broken wordt rondgeleid door het paar torens in tegenstroom met de vloei stof in een in hoofdzaak gesloten stroomloop via. kik, 38A bevochtigingsgedeelte, voedingsgedeelte/toren voor het opnieuw in .omloop brengen. bovenste warme toren TM-101-2, •

koude toren IV-101-r

t' A e:;

nieuw), waarbij' de gasvormige stof binnentreedt in het bodemdeel

elk

van de torens en deze verlaat vanuit het topdeel, waarbij een gedeelte van de stroom van een van de stoffen wordt afgevoerd vanuit dat deel varhet stelsel waarin de betreffende isotoop in deze stof is geconcentreerd (via 52A), gekenmerkt door het toevoegen van vloeistof (via 55A naar de bovenkant van het voedingsgedeelte) met in hoofdzaak de eerste concentratie van het isotoop op een pla,ats in de tweede toren waar de vloeistof geen grotere concentratie dan de eerste concentratie van het isotoop bezit

JJA-105A is hetzelfde fluidum als ?A), waarbij deze plaats gelegen-

Is boven de ingang van de gasvormige stof (aan de onderkant van het vcedingsgedeelte). 2k. Merkwijze volgens conclusie 23, met het kennqrk, dat de toegevoegde vloeistof wordt toegevoerd naar de"eerste toren in een hoeveelheid van ongeveer 100$ naar gewicht van de vloeistof met de eerste concentratie die aan de eerste toren wordt toegevoerd. 25. Tverkwijze volgens conclusie 23, r:et het kenmerk, dat de totale stroom van alle vloeistof in het onderste deel van de tweede toren ongeveer 150$ naar gewicht van de vloeistof r.et de eerste concentratie die aan de eerste toren wordt toegevoerd, bedraagt. 26. "erin-,dj ze voor het door uitwisseling van isotopen bij twee verschillende temperaturen concentreren van de isotoop deuterium door dit uit te wisselen tussen water en zwavelwaterstof in een stelsel dat althans een paar wanne en koude vloeistof-gascontacttorens bevat waar door heen vloeibo,ar water en zwavelwaterstofgas tot stromen worden gebracht in een tegenstroomse betrekicing, waarbij het vloeibare water wordt toegevoerd naar de koude toren in de eerste trap van het stelsel bij een in hoofdzaak natuurlijke concentratie van deuterium, verrijkt wordt wat betreft centerium door middel van een begunstigde uitwisseling van isotopen in de koude"toren van de eerste trap, wordt verarmd wat betreft deuterium door de uitwisseling in de samenwerkende warme toren tot eeneden de natuurlijke concentratie in het onderste gedeelte van do warr.e toren en van daar uit wordt afgevoerd als proces-afval, en varbij het -/.vavcd

39

waterstofgas ononderbroken wordt rondgeleid door het torenpaar in tegenstroom met het vloeibare water in een in hoofdzaak gesloten stroomkring, waarbij het zwavelwaterstofgas binnentreedt in het bodemgedeelte van elk van de torens en deze verlaat vanuit het bovengedeelte, en een deel van de waterstroom wordt afgevoerd vanuit dat deel van het stelsel waarin het deuterium in het water is geconcentreerd, gekenmerkt door het toevoegen van vloeibaar water met een natuurlijke concentratie van deuterium op een plaats binnen de warme toren waar het vloeibare water niet meer dan ongeveer de natuurlijke concentratie van deuterium bevat welke p^lsats is gelegen boven de ingang van het zwavelwaterstofgas. 2J. Werkwijze volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het vloeibare water met een natuurlijke concentratie van deuterium wordt toegevoegd in het onderste derde gedeelte van de warme toren. 28. Werkwijze volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het toegevoegde water met een natuurlijke concentratie van deuterium wordt ingevoerd ongeveer op dat niveau van de warme toren waar de concentratie • van deuterium in het proces-water ongeveer de natuurlijke concentratie is van deuterium in water na de toevoeging onder stationnaire omstandigheden. 29. Werkwijze voor het door uitwisseling van isotopen bij twee verschillende temperaturen concentreren van een isotoop van een element door het uit te wisselen tussen twee stoffen die het element bevatten, waarbij de ene stof in de vloeistof-fese en de andere in de gas-fase verkeert, in een stelsel dat tenminste twee trappen omvat van paren warme en koude vloeistof-gascontacttorens waardoorheen de stoffen tot stromen worden gebracht in een tegenstroom, waarbij de vloeistof wordt aangevoerd naar de eerste toren van de eerste trap van een stelsel bij een eerste concentratie van de te concentreren isotoop en na volgende trappen bij gedeeltelijk verrijkt$6oncentraties van uit voorafgaande trappen, wordt verrijkt wat betreft de concentratie van de isotoop door een begunstigde uitwisseling van isotopen in de eerste torens van ieder van de trappen en verarmd wat betreft de concentratie van het isotoop door uitwisseling in de tweede 'van het paar torens in elke trap, en waarbij de gasvormige stof ononderbroken wordt rondgeleid door de torenparen in tegenstroom met de vloeistof in een in hoofdzaak gesloten stroomloop, waarbij een gedeelte van de stroom van de vloeistof wordt onttrokken vanuit dat deel van het .stelsel waarin

de isotoop in de vloeistof is geconcentreerd en verarmde vloeistof

7 2 0 4 3 18

ko wordt afgevoerd vanuit de eerste trap als afval, gekenmerkt door bet vergroten van de strooir v m de vloeistof door het onderste ceel van de tweede toren van een trap door daardoorheen vloeistof te laten gaan welke' vloeistof gedeelte verrijkt is wat betreft de isotoop ten opzichte van de vloeistof die vanuit de onderkant van de tweede toren van de trap kort waarbij

o de gedeeltelijk verrijkte vloeistof wordt ingeverd in de tweede toren van dqtrap ongeveer op een plaats waar de vloeistof in de toren geen grotere concentratie van het isotoop vertoont dan de gedeeltelijk verrijkte vloeistof. 30. Werkwijze volgens conclusie 29, met het kenrerk, dat de concentratie van de isotoop in de gedeeltelijk verrijktoVloeistof niet geringer is dan. de eerste concentratie. 31. Werkwijze voor het door uitwisseling van isotopen bij twee verschillende temperaturen concentreren van deuterium door dit uit te wisselen tussen water en zwavelwatestof in een stelsel dat tenminste twee trappen omvat die bestaan uit paren warme en koude vloeistof-gascontaettorens waardoorheen vloeibaar water en zwavelwaterstofgas tot stronen worden gebracht in tegenstroom, waarbij, het water wordt aangevoerd naar de koude toren van de eesfce trap van het stelsel bij in hoofdzaal: de natuurlijke concentratie van. deuterium, en aan volgende trappen bij gedeeltelijk verrijkte concentraties vanuit de voorafgaande tr3.ppen, wordt verrijkt wat betreft deuterium door een begunstigde uitwisseling van isotopen in de koude torens van de trappen, wordt verwarmd wat betreft deuterium door de uitwisseling in de samenwerkende warme torens tot onder de concentratie in de aanvoer naar de trap in het onderste deel van de be-

treffende warme toren, waarbij het verarmde water wordt afgevoerd vanuit de warme toren van de eerste trap als proces-afval en het verrijkte water wordt afgevoerd vanuit dat gedeelte van het stelsel waar deuterium in het water is geconcentreerd, en waarbij het zwavelwaterstof ononderbroken door de torenparen wordt rondgeleid in tegenstroom ret het water in een in hoofdzaak gesloten stroonloop, gekenmerkt door het vergroten van de strooir crater door het onderste deel van de warme toren van een trap door het daarin invoeren van water dat gedeeltelijk vsrrijkt£s wat betreft deuterium. in verhouding tot het water dat vanuit het bodergedeelte van de warme toren van de betreffende trar> komt. 32. Werkwijze volgens conclusie 31, ret het ker.rerk, dat 7 2 0 4 3 1 8

1733

het gedeeltelijk vat betreft deuterium verrijkte water wordt ingevoerd op ongeveer dat niveau in de warme toren waar de concentratie van deuterium in het proces-water ongeveer dezelfde is als die in het toegevoegde verrijkte water na de toevoeging daarvan onder stationnaire bedrijfsomstandigheden. 33. Werkwijze volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat het onderste deel is gelegen binnen het onderste vierde deel van de warme toren. 3t. Werkwijze, in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of toegelicht in de tekening. 35- Inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze en/of het belichamen van een stelsel volgens een van de voorafgaande conclusies. .

7204318

a-I-?

p i

f-"l ^ - — 4 h-^gi 1

di- H . T2

h l

l —

et Z D

v-

T

J

D

AF i

z

T 7

;

AF3

a5> /'jö

a'4

r"i

f—I T,

T|

S4 }c4

m5 T T w 'T T2

• H ï / 1 T2 a4

•H&Tgl g5,

c

5

A k5

«5

a5

h+y5

—-X.-.E3»

F

j h-4-7

e 4

7 T T i D 'AF4

7 2 0 4 3

h5

e5? j{ ? il i

x5

r5Ws

18

rim terp©»®!»

AF6

•O" 1 / u 8 < P x 5 a Yrr8a

e5a q5a x5a /5ayly5a

I

r~i L

j'7 T| m7iv c7 •

0

1

T2 n? _Z/ F D Si

7 2 0 4 3 18

^AFT

3 LT-i, J ^AF8

k

4 ~

. _1

C-101-2 i r—' f ®

I

CM)

E-IOS-I Oa^TcM)^

X E-124-2 E-f04-2

J (38A)

?

-4-

Ihr

4 ^rg)

e E-114-2

_ JL.

NJ K> CD

Oi CO

r p-oo3-iaz

FI

l-^-J

1-4x5-

CO

I O I X

P-105-2 .59 A,

-txH

.0.

cm (Ï04AX

P-109-2 -€7—

CM)

P-IIO-2 -€7

T-102-2 -ixh*

W 8 H, &

—i>4

C29A)

^'06-23 I0J3Ö

—X i H—

-X—

T

XE-I0l-Iiai2

XE-122-2

XD-I0I-11812

T4 ,71 ' ^D-10 2-2 f j XD-122-2

« O t-t >1 si* P-10 4-2

<37 P-103-2

&

P-102-2

1

z_

XE-123 384 (495) TV J_

r

D-103-344 U-IV. 103 788 XD-

G.9I

GO?

7 2 0 4 3 18

.

Stï&ssrlf» C ^ n & B & i m

7

2 O 4 3 18

3IA :4Ta - f "

IA5ÖA)

F I G . 9

7 2 0 4 3 1 8

ALT.C

Deuterium Corporation

7 2 0 4 3 18 Deuterium Corporation

CHS)

1

"I

Uxh*-

dE>y E- 3 0 4

n

j I

TQSD

om

(Sc^

Qëc

I3C P-302"

r

T" a) l E -301

E-302

E-303

O 7

®

QIC

—Jj—

"]

(He/

Uj.—

w X> P-301-1

7204

318 ïmi%®vlm

te