分离轻水和重水
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鲁迅:深刻与伟大的另一面是平和----萧红【优效预习】【学习目标】:1.了解传记的一种——“回忆录”这种文体的特点,品味这篇回忆录的艺术特色。
2.感悟鲁迅在平易温和的性格中蕴含的深厚的爱国情感、“孺子牛”般的奉献精神。
3.学习本文善于从撷取生活琐事中去展现人物性格的写作方法。
【自主预习】1.走近作者萧红(1911-1942),原名张廼(nǎi,乃的异体字)莹,笔名悄吟、玲玲、田娣。
1911年出生于黑龙江省呼兰县一个地主家庭。
1930年为了反抗父母包办的婚姻离家出走。
1932年认识萧军并与之结为志同道合的伴侣,1934年在鲁迅的帮助下萧红和萧军来到上海。
1942年病逝于香港九龙。
主要作品:《生死场》、《马伯乐》、《呼兰河传》、《小城三月》。
2. 传主简介鲁迅(1881年9月25日—1936年10月19日),浙江绍兴人。
原名周树人,字豫才,以笔名鲁迅闻名于世。
鲁迅先生青年时代曾受进化论、尼采超人哲学和托尔斯泰博爱等思想的影响。
1904年初,入仙台医科专门学医,后从事文艺创作,希望以此改变国民精神。
鲁迅先生一生写作计有600万字,其中著作约500万字,辑校和书信约100万字。
作品包括杂文、短篇小说、评论、散文、翻译作品。
对于“五四运动”以后的中国文学产生了深刻的影响。
毛泽东主席评价他是伟大的文学家、思想家、革命家,是中国文化革命的主将。
1918年到1926年间,陆续创作出版了小说集《呐喊》、《彷徨》、论文集《坟》、散文诗集《野草》、散文集《朝花夕拾》、杂文集《热风》、《华盖集》、《华盖集续编》等专集。
其中,1921年12月发表的中篇小说《阿Q正传》,是中国现代文学史上的不朽杰作。
【相关链接】回忆录回忆录,它是传记的另外一种形式。
顾名思义,回忆录主要就是回忆的整理和记录,和一般传记相比,不见得很连贯和完整,但作者常常带着某些感情来叙述,对某些事件或者生活细节的呈现可能更加生动、亲切。
回忆录有两种形式:一种主要记录个人所经历的生活或熟悉的历史事件,一种主要记述自己所交往过的他人的事迹的。
分离原理发明的物品有哪些
分离原理发明的物品包括:
1. 馏分塔:用于油品分离的装置,利用油品不同的沸点分离。
2. 电磁离子束分离器:用于分离同位素的装置,利用同位素的质量差异分离。
3. 电分离器:用于分离重水和轻水的装置,利用氢原子的不同重量分离。
4. 压力摆管:用于分离气态混合物的装置,利用气体分子的运动原理分离。
5. 活性炭:用于去除水中有机物的材料,利用吸附分离原理。
6. 色谱柱:用于分离混合物中的化合物,利用不同的分配系数和渗透性分离。
重水精馏填料疏水处理
重水精馏是将水中的重水分离出来的一种方法,常用于制备重水。
而填料疏水处理是一种常见的水处理方法,通过使用疏水性填料将水中的杂质分离出来。
在重水精馏过程中,水中的重水和轻水会按照其不同的物理性质进行分离。
一般来说,可以使用一种叫做隔离塔的设备进行重水精馏。
在隔离塔中,水会在加热的作用下产生蒸汽,然后蒸汽会上升到塔内,遇到冷却器后冷却成为液体。
由于重水和轻水的热容不同,所以在蒸汽冷却过程中,重水会比轻水更容易凝结下来,并以液滴的形式回流到塔底,最终从底部的收集器收集到。
通过这种方式,可以逐渐提取出纯度较高的重水。
而填料疏水处理则是利用填料的疏水性质将水中的杂质分离出来的方法。
在填料疏水处理中,常用的填料一般是具有疏水性质的材料,例如,陶瓷、塑料等。
这些填料具有一定的孔隙结构,可以增加水体与填料的接触面积,使得水中的杂质更容易被填料吸附。
而通过控制水流的速度和填料的处理量,可以进一步提高疏水处理的效果。
填料疏水处理常用于水质净化和废水处理等领域,可以有效去除水中的悬浮颗粒、有机物等杂质,使水质得到改善。
论春秋战国时期病者的治病之法吕金伟【摘要】[摘要] 春秋战国时期,病者选择多种治病之法是他们生命追求的一个侧影。
医者在疾病治疗活动中并不是不可或缺的角色,病者也不必唯医者马首是瞻。
患病之后,病者采取非医学疗法和医学疗法以舒缓疾痛、治愈疾病。
非医学疗法主要有祈祷、祝由、生活调养,医学疗法主要有药物(无医者参与)、延医。
这些治病之法充斥于当时的疾病治疗世界之中,混合使用的现象时有发生。
【期刊名称】长江师范学院学报【年(卷),期】2016(032)003【总页数】10【关键词】[关键词] 春秋战国;病者;治病之法□历史研究疾病与人类相伴而生,疾病吞噬人类身体与人类不断地总结、研发治病活人之法构成疾病与人类互动历史的两大主线。
春秋战国时期,医疗卫生事业并不发达,人类对于疾病的恐惧、排斥心理并未随着某一病情的痊愈而消失。
人们对疾病的抵触情绪似乎已经影响到社会生活的方方面面。
《左传·桓公六年》载:“名有五:有信、有义、有象、有假、有类……不以国、不以官、不以山川、不以隐疾、不以畜牲、不以器币。
”[1]92《礼记·曲礼上》的记载与此相同。
长辈们在给新生婴儿取名之时,不得违背礼制而以“隐疾”为名,因为人们害怕疾病的象征物会带给幼儿厄运,患病之人甚至连继承爵位(或官职)的资格都没有。
《大戴礼记·本命》也将女子有恶疾置于“七出”之列。
再如《左传·成公六年》载:“晋人谋去故绛…… (献子)对曰:‘不可。
郇瑕氏土薄水浅,其恶易覯。
易覯则民愁,民愁则垫隘,于是乎有沉溺重膇之疾。
不如新田,土厚水深,居之不疾,有汾、浍以流其恶。
且民从教,十世之利也……'公说(悦),从之。
夏四月丁丑,晋迁于新田。
”[2]681-682故绛最终未能成为晋国新都的原因就在于居住其地可能会诱发“沉溺重膇”之疾。
类似的环境与疾病之关系的言论,先秦时期已有不少。
《素问·异法方宜论》曾谈到当时中国境内居住于5个不同区域(东、西、南、北、中)的人们在体格与所患疾病上的差异。
关于重水的研究如下重水(氧化)是由和氧组成的化和物,分子式D2O,分子量20.0275比普通水(H2O)的分子量18.0153高出约0.11.因此叫作重水。
在天然水中,重水的含量曰占0.015%。
由于 A 和氧的差别小,因此重水和普通水也很相似。
重水的离子积常数为1.6*10-15.重水的特性重水在外观上和普通水相似,只是密度略大,为1.1079克/立方厘米,冰点略高,为3.82℃,沸点为101.42℃。
参与化学反应的速率比普通水缓慢。
重水主要用于核反应堆中作减速剂,它可以减小中子的速率,使之符合发生裂变过程的需要。
重水也是研究化学和生理变化中使用过的材料。
浓而纯的重水不能维持动植物的生命,其致死浓度为60%。
国际在线报道:美国表示,伊朗境内的一家重水生产工厂的修建工作已接近完成,届时将能为附近的核反应堆提供其所需的重水。
重水究竟是一种什么宝贝,值得人们处心积虑地制造它、破坏它,如此密切地关注它呢?重水与普通水看起来十分相像,它们的化学性质也一样,不过某些物理性质却不相同。
普通水的密度为1克/立方厘米,而重水的密度为1.1079克/立方厘米。
人和动物若是喝了重水,会引起死亡。
重水的特殊价值体现在原子能技术应用中,要制造威力巨大的核武器,就需要重水作为原子核裂变反应中的减速剂。
1942年2月的一天,当纳粹德国满载重水的轮渡船正准备横渡挪威廷斯佐湖时,一声低沉的爆炸声自甲板下传出来。
5分钟后,这艘船便沉入了湖底,船上装载的重水也溶入了湖水中。
同盟国的特工炸沉了这艘运送重水的渡船,使战争狂人希特勒梦想制造第一枚原子弹的计划彻底破灭。
重水的一个分子是由两个重氢原子和一个氧原子组成,其分子式为D2O,相对分子质量是20,重水在自然界中分布较少,在普通水中约含重水0.015%.由于含量少,制备难,它比黄金还贵重.重水外观上和普通水相似,是无色、无嗅无味的液体.密度比普通水大,熔点、沸点比普通水高.由于重水分子量大,运动速度慢,所以在高山上的冰雪中,特别是在南极的冰雪中重水含量微乎其微,水的密度最小,是地球上最轻的水.重水在尖端科技中有十分重要的用途.原子能发电站的心脏是原子反应堆,为了控制原子反应堆中核裂变反应的正常进行,需要用重水做中子的减速剂.电解重水可以得到重氢,重氢是制氢弹的原料,我国已于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹,大长了中国人民的志气.更重要的是重氢进行核聚变反应时,可放出巨大的能量,而且不会污染环境.有人计算推测,如果将海水中的重氢都用于热核反应发电,其总能量相当于全部海洋都变成了石油.重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源,但对人却是有害的.人是不能饮用重水的,微生物、鱼类在纯重水或含重水较多的水中,只要数小时就会死亡.相反,含重水特别少的轻水,如雪水,却能刺激生物生长重水和普通水一样,也是由氢和氧化合而成的液体化合物,不过,重水分子和普通水分子的氢原子有所不同。
张青莲教授传略张青莲先生于1908年7月31日出生于江苏省常熟县支塘镇的一个小康家庭,父张企贤爱好文学,擅长园艺。
母薛铭顺,成长于书香门第,而立之年因病早逝。
张先生于1933年与郑婉英结婚,她毕业于柏林外侨德语学院,中年病逝,生子张毅然。
1963年张先生又与从事教育工作的贺强男结婚,生女贺晓然。
张先生14岁时考入苏州桃坞中学,即圣约翰大学附中,曾在校内中、英文竞赛中名列榜首。
1926年高中毕业时因成绩优异,原可免费直升该大学,但由于1925年该校美籍校长禁挂我国国旗,爱国师生纷纷愤而离校并组建私立光华大学,这一行动得到张先生的敬佩。
因此他放弃圣约翰免费入学的机会而入光华大学。
他考虑到化学系毕业后除可在中学谋职外,还可以经营小型化学工业,因而选择了化学。
在光华大学只用了三年半的时间,就读完了所需的学分,1930年毕业时他以第一名获得银杯奖。
大学毕业后,张先生曾在常熟孝友中学任教一年。
1931年考取清华大学研究生。
当时,他看到我国无机化学人才缺乏,遂选择了无机化学专业,在高崇熙教授指导下完成了研究稀有元素领域的论文3篇,分别为无机合成、分析鉴定和物理化学测量三个方面。
其中“五种硒酸盐新络合物的合成”是我国第一篇配位化学的论文。
另一篇论文的内容是在诺伊斯(A.A.Noyes)著《稀有元素定性分析系统》(1927年)名著中增入了铼的检测。
他通过系统实验确定了铼的位置在碲铜组中,然后在铱铑沉淀的滤液中,把铼沉淀为二硫化铼,并以铼酸铷的形式作鉴定,此方法能检出0.02%的铼。
最后他以优异成绩获得中华教育文化基金,公费出国留学。
我国重水及稳定同位素化学研究的先驱和奠基人鉴于美国早期的化学家中不少曾留学于德国,所以张先生决定到德国深造。
1934年秋进入柏林大学物理化学系。
由于他在国内大学已经读过13个学期的课程,按德国的规定只需再注册学习3个学期。
他师从无机化学家李森菲尔特(E.H.Riesenfeld)。
当时,美国诺贝尔奖金获得者尤莱(H.C.Urey)因发现重氢并制得重水而引起国际化学界很大震动。
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101108724A[43]公开日2008年1月23日[21]申请号200610047272.2[22]申请日2006.07.20[21]申请号200610047272.2[71]申请人柯香文地址116001辽宁省大连市中山区五五路32号609室[72]发明人徐经宇 张敬坤 [51]Int.CI.C01B 4/00 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 1 页[54]发明名称以含氚轻水(重水)为原料提取纯氚的生产方法[57]摘要本发明涉及一种以含氚轻水(重水)为原料提取纯氚的生产方法,包括下列工艺步骤:A.氢-水(液)交换阶段,采用两段六级级联式对氢气与含氚轻水进行液相催化交换反应,B.低温蒸馏阶段采用低温吸附、液氢(氘)蒸馏和回收三段级联方法。
本发明的特点:氢-水(液)交换阶段采用二段六级氢-水(液)交换技术,工艺流程简单,易操作,生产安全,易于轻水(重水)脱氚,提取率达到95%以上,低温蒸馏采用了双制冷技术(即氦液化制冷与氮液化制冷)、OP转化技术、催化合成燃烧技术和歧化技术,降低了原料和能源的消耗,减少了气载放射性流出物的排放,大大减轻环境污染,提取氚纯度为99%,最高可达到99.9%。
200610047272.2权 利 要 求 书第1/2页 1.以含氚轻水(重水)为原料提取纯氚的生产方法,其特征在于包括下列工艺步骤:A、第一阶段-氢-水(液)交换阶段采用两段六级级联式对氢气与含氚轻水进行液相催化交换反应,每一段设置三级交换反应器,交换反应器中的催化剂采用疏水催化剂,含氚轻水(重水)被加压的氢(氘)气雾化成微小雾滴顺流自上而下通过催化床,在催化床中进行氢-水(液)交换反应,氚从液相转移到气相中,该流程是在40℃~50℃温度和0.1MPa~0.25Mpa压力条件下进行,每一段和每一级反应结束通过冷却进行气液分离,分离的气体送入低温蒸馏阶段,液体加热进入下一级和下一段;B、第二阶段-低温蒸馏阶段(1)低温吸附对含氚氢(氘)气进行低温冷冻干燥处理,除去O2、N2等杂质后,再进行氢(氘)正(O)态-仲(P)态转化(即OP转化),然后继续降温,温度降到-247℃~-249℃时,将含氚气液混合物送入低温蒸馏段;(2)液氢(氘)低温蒸馏对含氚气液混合物进行初蒸馏,初精馏塔入口温度为-247℃~-249℃,塔顶下部温度为-249℃~-251℃,塔底温度为-243℃~-245℃,压力为0.35MPa~0.50MPa,初蒸馏将氢(氘)化氚由0.5PPmHT(DT)富集到0.02%200610047272.2权 利 要 求 书 第2/2页HT(DT);排出的氢(氘)气作为循环气经循环气贮槽膨胀后返回氢-水(液)交换阶段;对得到富集的HT(DT)进行精蒸馏,精馏塔入口温度为-247℃~-249℃,塔顶温度为-248℃~-250℃,塔底温度为-245℃~-247℃,压力为0.35MPa~0.45MPa,将其从0.02%HT(DT)进一步富集到95%HT(DT);浓缩的95%HT(DT)经换热升温至40℃~60℃的条件下进行歧化反应,所用催化剂为Pt、Pd或Ni/Cr203,反应结束后再经换热降温至-246℃~-248℃继续进行精蒸馏,浓缩到99%T2;(3)回收回收采用催化合成燃烧工艺,从初精馏塔塔顶上部排出的贫气与空气混合燃烧,生成的轻水(含微量氘)冷凝后汇集。
重水测试原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述重水测试是一种常见的化学实验方法,用于检测和确定样品中重水(氘氧化物)的含量和纯度。
重水(D2O)与普通水(H2O)相比,其分子中的氢原子被氘取代,具有独特的物化性质。
在许多领域,特别是在核能、化学工业以及环境监测中,重水的纯度和含量的准确测量是非常重要的。
重水测试的原理基于重水与普通水在光谱吸收方面的差异。
重水分子中的氘原子,在红外光谱区域(2500-4000 cm-1)表现出明显的吸收峰,而普通水中的氢原子没有类似的特征。
在进行重水测试时,常常使用红外光谱仪或核磁共振仪等设备,通过测量样品吸收光谱的特征峰值,来确定样品中重水的存在与纯度。
重水测试的方法主要包括红外光谱法和核磁共振法。
在红外光谱法中,样品会被放置于红外光谱仪中,仪器会测量样品对红外光的吸收情况,通过分析吸收峰的位置和强度,来判断样品中重水的含量和纯度。
核磁共振法则是利用样品分子中氘原子对核磁共振信号的影响,通过测量核磁共振图谱中不同峰的位置和强度,来进行重水的检测和鉴定。
重水测试在核能领域具有重要的应用价值。
在核反应堆中,重水被广泛用作慢化剂和冷却剂,因此对重水的纯度和含量进行准确测量,可以确保核反应堆的稳定运行和安全性。
此外,重水测试还在化学合成、催化剂研究以及药物生产等领域中有广泛的应用前景。
通过精确测量重水的含量和纯度,可以帮助科学家们更好地理解重水在不同化学反应中的作用机理,促进相关领域的研究和发展。
总之,重水测试是一种非常重要的实验方法,通过测量样品的光谱特性和核磁共振信号,可以准确检测和确定样品中重水的含量和纯度。
重水测试不仅在核能领域具有重要意义,还在化学工业和环境监测等领域有广泛的应用前景。
通过进一步研究和发展重水测试技术,可以更好地支持相关领域的科研工作,推动技术的进步和创新。
文章结构部分的内容可以使用以下方式进行编写:1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
重水堆与压水堆的区别的工作原理
重水堆和压水堆是两种常见的核能反应堆类型,其主要区别在于工作原理和所使用的冷却剂。
重水堆(重水热中子反应堆)使用重水(氘化氢)作为冷却剂和减速剂,其中氢核与中子的相互作用减慢了中子速度,使其更容易与裂变材料发生核反应。
重水不易吸收中子,使得中子可以更长时间保持活跃,从而提高了反应堆的效率。
重水堆中使用的燃料是浓缩铀或钍-铀燃料。
而压水堆(轻水热中子反应堆)使用普通水(轻水)作为冷却剂和减速剂。
轻水在与中子相互作用时的减速效果较差,因此需要使用更丰富的燃料,如浓缩铀或钚-铀燃料。
压水堆中的水既充当热传导介质,又作为中子减速剂和反射剂,同时还起到控制中子的作用。
为了维持良好的冷却效果,液态水被保持在高压状态,以使其沸点升高。
总结而言,重水堆和压水堆的区别在于使用的冷却剂和减速剂不同,分别为重水和轻水,以及所使用的燃料类型。
什么是低氘水?氘水(重水)有哪些危害?【低氘水概念】低氘水,英文名 deuterium depleted water,简称DDW。
氘含量较低的低氘水,被称之为轻氢分子水。
自然界里存在的水一般由2个氢原子和1个氧原子组成,但氢原子有质量不同的3个同位素,原子量分别为1,2,3的氢(H)、氘(D ,重氢)、氚(超重氢)。
自然界的水中,重氢的含量约为150ppm,由D代替H结合的水就是重水。
国内外研究表明,重氢对生命体的生存发展和繁衍有害。
低氘水对人体健康有诸多好处,更有益于生命体的生存和繁衍,对于人类的健康具有重要意义。
【来源】在地球上一切自然水体中都含有氢的同位素氘(Dao),不管氘含量多少,对生物体都是有害的,水中正常的氘含量虽没有引起明显的危害性,但只要正常的水中稍微脱去一部分氘,对人体健康的作用都无法估量,所以越来越多的人选择了低氘水。
俄罗斯医学科学院癌症科研所与俄罗斯科学院医学生物问题研究所通过对动物的实验发现,长期饮用氘含量低的水可抑制动物恶性肿瘤的发展,并延长动物的寿命。
因此,提出了低氘水对生命体具有着极强的促进作用,研究发现,冰川水是罕见的天然低氘水,但氘的含量相对较高;目前可人工生产低氘水,可以把氘含量降低到您想得到的含量,一般用于饮用,50ppm的氘含量性价比较高。
【氘水(重水)的危害】氘为氢的一种稳定形态同位素,也被称为重水,通常媒体常提到的原子能核电站或制造原子弹的所谓重水反应堆,用的重水就是氘水。
氘的存在对于细胞分裂的意义重大,D/H(氘/氢)比例的变化能引发细胞分裂。
当病患饮用正常氘浓度的水时,D/H的存在比例能满足肿瘤细胞的分裂条件。
而当我们通过饮用低氘水来降低体内D/H的存在比例时,适宜于肿瘤细胞分裂的环境便不复存在;或者说,要再次达到满足肿瘤细胞分裂所需的D/H比例,需经过很长的时间恢复。
通过饮用低氘水,我们剥夺了肿瘤细胞分裂的适宜环境,从而达到抑制肿瘤的目的。
重水的红外光谱是一种用于测定重水浓度的方法。
重水是氘和氧组成的水,其分子式是D2O。
在红外光谱中,重水和轻水的光谱有明显的区别,因此可以利用红外光谱法来测定重水的浓度。
具体来说,红外光谱法是通过测量样品在红外波段的光吸收或透过率,来推断样品中重水的浓度。
在红外光谱中,重水和轻水的光谱有明显的区别,因此可以通过测量样品在特定波段的光吸收或透过率,来推断样品中重水的浓度。
需要注意的是,红外光谱法是一种间接测量方法,其测量结果受到多种因素的影响,如样品的纯度、光谱仪的精度和稳定性等。
因此,在进行红外光谱法测量时,需要严格控制实验条件,并对测量结果进行校正和修正。
以上信息仅供参考,如有需要,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
水和重水的分离
水和重水可以通过“氢-氧同位素分选择性蒸馏法”进行分离。
这种方法是基于重水和普通水的物理性质不同,重水的沸点比普通水高,因此可以通过蒸馏的方法进行分离。
具体操作方法如下:
1. 将水加入到蒸馏器中,加热至水沸腾。
2. 用蒸汽加热水的同时,收集从蒸馏器顶部流出的蒸汽,并将其冷凝。
3. 冷凝后的水蒸汽会被分成两层,上层是重水,下层是普通水。
4. 将上层的重水单独收集和保存。
这种方法的分离效果很好,可以得到纯度为99.7%的重水。
但是,这种方法比较耗时和耗能,因此在实际应用中很少采用。
自来水低进高出截门的原理自来水自流组合水泵截门是一种高速旋转机械装置,利用离心力将水从低位置吸引并排除在高位置。
在理解截门原理之前,有必要先了解自来水基本的水力学知识和常用水泵的工作原理。
自来水是指通过供水管网向居民家庭提供的直接饮用水。
供水公司将水源(如河流、湖泊等)经过处理后,通过管道输送到居民家庭,这个过程叫做自来水供应。
为了确保水源能够被高楼大厦等高处住宅使用,供水公司需要克服重力和液体流动的阻力。
自来水系统中的水流是依靠液压原理运动的。
根据贝努利定理,液体在管道内从高压区域流向低压区域,当流速增加时,静压力降低。
而在水泵的作用下,液体被加速并推动向管道中的高处。
自来水系统中,配备有自流组合水泵截门。
自流组合水泵是一种具有高度自洁能力和良好传动效率的新型水泵,是普通自来水泵和自动风门组成的机械装置。
自来水低进高出截门的原理如下:1. 自来水进入房屋:自来水从供水管道进入房屋的自流组合水泵。
当水压与风门密封腔内压差产生时,自动风门打开。
2. 水泵运转:水泵启动,并通过驱动装置使水泵的叶轮高速旋转。
由于叶轮的运动,水被吸入叶轮的中心区域。
3. 离心力作用:随着叶轮的旋转,水开始被分离。
离心力使水分离为两部分:重水和轻水。
4. 重水排除:截门法重水是指由于其重力而被“截下”并排除在叶轮外部。
重水通过重力作用向离心器壁移动,并通过出水口排出。
5. 轻水出口:截门法轻水是指由于其负离子离心力而被“截下”。
轻水通过离心器的中心孔进入中心排水管道,并通过出水口排出。
6. 水流进入上层区域:经过前述的分离和排除过程,水流被加速向上移动,形成高水位。
通过以上过程,自来水低进高出截门实现了将水从低位置吸引并排除在高位置的目标。
自来水系统中的自流组合水泵截门不仅可用于无需增压的自来水管网,还可用于建筑物和社区的供水系统,特别是高层建筑。
该装置的优势在于其高效率、低能耗、安全可靠和操作简便等特点。
需要注意的是,自来水低进高出截门仅适用于自来水供应系统的一部分。
这么说吧,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的,氢原子有三种。
一种原子量为1。
一种为2,叫做氘。
一种为3,叫做氚。
如果水中的氢都是分子量1的那种,就叫轻水。
如果水中的氢都是氘,那么就叫重水。
它比普通的水要重一点点。
如果水中的氢都是氚,那么就叫超重水,它比重水还要重一点点。
自然界中的水是三种水的混合物。
不过以轻水的含量最多。
几乎全部都是轻水。
light water reactor (LWR) 以水和汽水混合物作为冷却剂和慢化剂的反应堆。
轻水堆就堆内载出核裂变热能的方式可分为压水堆和沸水堆两种,是目前国际上多数核电站所采用的两种堆型。
据统计,1992年运行的413座核电站中,轻水堆核电站约占64.15%,装机容量约占80%,加上正在建设和已经订货的轻水堆核电站将占80%,装机容量将占90%。
轻水反应堆是和平利用核能的一种方式. 用轻水作为慢化剂和冷却剂的核反应堆被称为轻水反应堆,包括沸腾水堆和加压水堆轻水也就是一般的水,广泛地被用于反应堆的慢化剂和冷却剂。
与重水相比,轻水有廉价的长处,此外其减速效率也很高沸腾水堆的特点是将水蒸汽不经过热交换器直接送到气轮机,从而防止了热效率的低下,加压水堆则用高压抑制沸腾,对轻水一般加100至160个大气压,从而热交换器把一次冷却系(取出堆芯产生的热)和二次冷却系(发生送往蜗轮机的蒸汽)完全隔离开来。
用重水即氧化氘(D2O)作为慢化剂的核反应堆被称为重水反应堆,或简称为重水堆现在的反应堆几乎都利用热中子,因此慢化剂是反应堆不可缺少的组成部分慢化剂与中子碰撞使中子亦即减少中子的数量的话,便失去了意义。
所以,重水是非常优异的慢化剂,它与石墨并列是最常用的慢化剂。
重水与普通水看起来十分相像,是无臭无味的液体,它们的化学性质也一样,不过某些物理性质却不相同。
普通水的密度为1克/厘米3,而重水的密度为1.056克/厘米3;普通水的沸点为100℃,重水的沸点为101.42℃;普通水的冰点为0℃,重水的冰点为 3.8℃。
此外,普通水能够滋养生命,培育万物,而重水则不能使种子发芽。
人和动物若是喝了重水,还会引起死亡。
不过,重水的特殊价值体现在原子能技术应用中。
制造威力巨大的核武器,就需要重水来作为原子核裂变反应中的减速剂,作中子的减速剂,也可作为制重氢的材料,普通水中含量约为0.02%(质量分数)。
重水和普通水一样,也是由氢和氧化合而成的液体化合物,不过,重水分子和普通水分子的氢原子有所不同。
我们知道,氢有3种同位素。
一种是氕,它只含有一个质子。
它和一个氧原子化合可以生成普通的水分子。
另一种是重氢———氘。
它含有一个质子和一个中子。
它和一个氧原子化合后可以生成重水分子。
还有一种是超重氢———氚。
它含有两个中子和一个质子。
重水可以通过多种方法生产。
最初的方法是用电解法,因为重水无法电解,这样可以从普通水中把它分离出来。
还有一种简单方法是利用重水沸点高于普通水通过反复蒸馏得到。
后来又发展了一些其他较佳的方法。
然而只有两种方法已证明具有商业意义:水——硫化氢交换法(GS法)和氨——氢交换法。
GS法是基于在一系列塔内(通过顶部冷和底部热的方式操作)水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。
在此过程中,水向塔底流动,而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。
使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。
在低温下氘向水中迁移,而在高温下氘向硫化氢中迁移。
氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出,并且在下一级塔中重复这一过程。
最后一级的产品(氘浓缩至高达30%的水)送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水(即99.75%的氧化氘)。
氨——氢交换法可以在催化剂存在下通过同液态氨的接触从合成气中提取氘。
合成气被送进交换塔,而后送至氨转换器。
在交换塔内气体从塔底向塔顶流动,而液氨从塔顶向塔底流动。
氘从合成气的氢中洗涤下来并在液氨中浓集。
液氨然后流入塔底部的氨裂化器,而气体流入塔顶部的氨转换器。
在以后的各级中得到进一步浓缩,最后通过蒸馏生产出反应堆级重水。
合成气进料可由氨厂提供,而这个氨厂也可以结合氨——氢交换法重水厂一起建造。
氨——氢交换法也可以用普通水作为氘的供料源。
利用GS法或氨——氢交换法生产重水的工厂所用的许多关键设备项目是与化学工业和石油工业的若干生产工序所用设备相同的。
对于利用GS法的小厂来说尤其如此。
然而,这种设备项目很少有“现货”供应。
GS法和氨——氢交换法要求在高压下处理大量易燃、有腐蚀性和有毒的流体。
因此,在制定使用这些方法的工厂和设备所用的设计和运行标准时,要求认真注意材料的选择和材料的规格,以保证在长期服务中有高度的安全性和可靠性。
规模的选择主要取决于经济性和需要。
因而,大多数设备项目将按照用户的要求制造。
最后,应该指出,对GS法和氨——氢交换法而言,那些单独地看并非专门设计或制造用于重水生产的设备项目可以组装成专门设计或制造用于生产重水的系统。
氨——氢交换法所用的催化剂生产系统和在上述两方法中将重水最终加浓至反应堆级所用的水蒸馏系统就是此类系统的实例。
重水堆按其结构型式可分为压力壳式和压力管式两种。
压力壳式的冷却剂只用重水,它的内部结构材料比压力管式少,但中子经济性好,生成新燃料钚-239的净产量比较高。
这种堆一般用天然铀作燃料,结构类似压水堆,但因栅格节距大,压力壳比同样功率的压水堆要大得多,因此单堆功率最大只能做到30万千瓦。
因为管式重水堆的冷却剂不受限制,可用重水、轻水、气体或有机化合物。
它的尺寸也不受限制,虽然压力管带来了伴生吸收中子损失,但由于堆芯大,可使中子的泄漏损失减小。
此外,这种堆便于实行不停堆装卸和连续换料,可省去补偿燃耗的控制棒。
压力管式重水堆主要包括重水慢化、重水冷却和重水慢化、沸腾轻水冷却两种反应堆。
这两种堆的结构大致相同。
(1) 重水慢化,重水冷却堆核电站这种反应堆的反应堆容器不承受压力。
重水慢化剂充满反应堆容器,有许多容器管贯穿反应堆容器,并与其成为一体。
在容器管中,放有锆合金制的压力管。
用天然二氧化铀制成的芯块,被装到燃料棒的锆合金包壳管中,然后再组成短棒束型燃料元件。
棒束元件就放在压力管中,它借助支承垫可在水平的压力管中来回滑动。
在反应堆的两端,各设置有一座遥控定位的装卸料机,可在反应堆运行期间连续地装卸燃料元件。
这种核电站的发电原理是:既作慢化剂又作冷却剂的重水,在压力管中流动,冷却燃料。
像压水堆那样,为了不使重水沸腾,必须保持在高压(约90大气压)状态下。
这样,流过压力管的高温(约300℃)高压的重水,把裂变产生的热量带出堆芯,在蒸汽发生器内传给二回路的轻水,以产生蒸汽,带动汽轮发电机组发电。
(2)重水慢化、沸腾轻水冷却堆核电站这种堆是英国在坝杜堆(重水慢化、重水冷却堆)的基础上发展起来的。
加拿大所设计的重水慢化重水冷却反应堆的容器和压力管都是水平布置的。
而重水慢化沸腾轻水冷却反应堆都是垂直布置的。
它的燃料管道内流动的轻水冷却剂,在堆芯内上升的过程中,引起沸腾,所产生的蒸汽直接送进汽轮机,并带动发电机。
因为轻水比重水吸收中子多,堆芯用天然铀作燃料就很难维持稳定的核反应,所以,大多数设计都在燃料中加入了低浓度的铀-235或钚-239。
重水堆的突出优点是能最有效地利用天然铀。
由于重水慢化性能好,吸收中子少,这不仅可直接用天然铀作燃料,而且燃料烧得比较透。
重水堆比轻水堆消耗天然铀的量要少,如果采用低浓度铀,可节省天然铀38%。
在各种热中子堆中,重水堆需要的天然铀量最小。
此外,重水堆对燃料的适应性强,能很容易地改用另一种核燃料。
它的主要缺点是,体积比轻水堆大。
建造费用高,重水昂贵,发电成本也比较高。
所谓重油,就是非常规石油的统称,包括重质油、高黏油、油砂、天然沥青和油母页岩等。
有关统计资料表明,世界上重油的地质储量大约为1万多亿吨。
重油、常规原油和天然气地质储量比例分别为53%、25%和22%。
重油的地质储量相当于常规油气储量之和。
我国重油资源比较丰富,陆上重油、沥青资源约占石油资源总量的20%以上,预测资源量为198亿吨。
经过50多年的勘探,我国先后在全国12个盆地发现70多个重油油田。
近几年,又分别在吐哈盆地和塔里木盆地发现深层重油资源。
到2005年年底,我国已探明重油地质储量20.6亿吨。
重油已成为中国原油产量的重要组成部分。
当前,国际石油界在重油勘探、开发、炼制与综合利用以及环境保护等方面仍存在一些尚待解决的难题,其中最重要的就是如何在现有技术的基础上开发创新,以求更大幅度地降低成本。
另外,随着石油需求量的不断增加,如何加强世界各重油生产国对勘探开发的重视以及消费国对重油的合理利用,也成为重油工业乃至世界石油工业可持续发展的关键。