基于两级钯膜反应器的氚水处理技术

摘要

为了处理高浓氚水,搭建了一台氢-水同位素交换串联水汽变换的两级钯膜反应器装置,可以实现级联处理工艺.以天然水代替氚水为源项,以D2代替H2开展了除氢实验,最高获得了207.4的除氢因子,验证了两级钯膜反应器用于处理氚水的可行性.通常情况下,水汽变换反应的除氢因子大于氢-水同位素交换反应.其中,氢-水同位素交换中D2/H2 O体积流量比越大,该反应除氢因子越大;氢-水同位素交换中原料侧压力越大,该反应除氢因子越大;原料水流量越大,两个反应的除氢因子均会下降.由于一级膜反应器采用氢-水同位素交换可将氚水浓度降低1个量级以上,因而可以尽量避免二级膜反应器中CO与高浓氚接触,抑制含氚有机物的生成.由此可见,两级钯膜反应器有望成为一种高效的氚水处理装置.