+7 (499) 519-32-50 МРТ томография   О компании   Найдите нас   
Поиск

МРТ
Записаться на МРТ
Стоимость МРТ

МРТ в Москве
ВИП МРТ
Полное МРТ сканирование тела
Где сделать МРТ комфортно

МРТ - информация для пациентов
О методе МРТ
Показания к МРТ
Направление на МРТ
Задайте вопрос

Консультации иностранных врачей
Консультации МРТ в Израиле
Врачи МРТ
Консультанты по МРТ и КТ
Стоимость консультаций

МРТ и томография главная /  Физика МРТ /  МРТ: Физика



Физика МРТ




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 . . . . . .24 

Так, для получения продукта с обогащением >30% предпочтительно работать на линиях 9Р(26) (основная частота) + 9Р(24) (вторая частота), а для получения продукта с обогащением >50% - на линиях 9Р(30) + 9Р(28). В сравнении с работой на одной линии генерации увеличение производительности достигало 20% при некотором снижении обогащения по 13С в продуктах. Увеличение производительности при работе лазера на двух линиях связано с тем, что при этом из-за более богатого спектрального состава лазерного излучения значительно увеличивается число возможных каналов для эффективного возбуждения и диссоциации молекул.

Полученные зависимости параметров разделения от собственного давления фреона-22 и от давления буферного газа (Рис. 6) позволили выбрать регламентные значения этих параметров для производства.

На Рис.6 приведено также значение производительности ЛРБ, достигнутое при использовании в его составе реактора «идеального вытеснения». Испытания опытного образца этого реактора проводились в условиях действующего круглосуточного производства, с планом выпуска продукта и прочими сопутствующими обстоятельствами. Поэтому всестороннее изучение особенностей его работы не представлялось возможным. Полученная точка есть усредненное значение производительности, зафиксированной в течение суток непрерывной работы разделительного блока в регламентном режиме. Видно,

22

что производительность достигает 1.5 г/час углерода-13 и реактором «идеального смешения» составляет не менее 50%.

ее прирост по сравнению с

1,4

1,2 1,0

0,8

120 160 200 240 280

Давление азота, Торр

Рис. 6. Зависимости обогащения в продуктах (кружки) и производительности ЛРБ (точки) от давления буферного газа для реактора «идеального смешения». Треугольник - производительность для реактора «идеального вытеснения».

Помимо производительности и обогащения важным параметром, характеризующим процесс, является степень извлечения 13С из фреона Q. Особенно актуальным повышение Q становится для второй ступени разделения, когда сырье - обогащенный по 13С фреон -дорого. При работе с реакторами идеального смешения штатным значением для исчерпывания принято Q = 0.5 (половинное извлечение 13С из фреона). Для реактора

13

идеального вытеснения при прочих равных условиях исчерпывание С превышает 65%, а при пониженных расходах оно еще выше. При этом во всех случаях производительность остается выше достигаемой на реакторах идеального смешения.

Несложный расчет показывает, что производительность четырех ЛРБ с реакторами

13

«идеального вытеснения» превысит 30 кг изотопа С в год, что составляет существенную часть его мирового производства. При этом принято, что коэффициент использования оборудования составляет 0.7, т.е. 6000 часов в год (стандартная величина для технологического оборудования).

Обслуживается Комплекс сменным персоналом из четырех человек, с продолжительностью смены 8 часов.

23

Основное сырье - фреон-22, широко используемый в химической промышленности, а также в качестве хладоагента в промышленных холодильниках - после извлечения из него целевого изотопа отправляется на реализацию. Производство экологически безопасно, вредные отходы отсутствуют.

Главными факторами, определяющими себестоимость производства, являются:

-капитальные затраты;

-фонд оплаты труда;

-расходы на сырье, энергоресурсы;

-расходы на дообогащение продукта;

-производительность процесса.

Расчеты, проведенные автором на основе реально достигнутых производственных показателей и усредненных рыночных цен на сырье и энергоресурсы показали, что себестоимость производимого продукта (13СО2 с концентрацией изотопа 13С 99%) составляет не более $ 30 за 1 литр 13СО2 при производительности Комплекса 30 кг 13С в год. При этом было принято, что цена дообогащения на газовых центрифугах составляет $ 15 за литр 13СО2.

Рыночная цена 13СО2 в начале 2000 г.г. составляла не менее $ 75 за литр, так что рентабельность производства находится на высоком уровне.

В Главе 5 «Основы технологии производства высокообогащенного изотопа углерод-13» рассмотрены возможные способы реализации как чисто лазерных, так и комбинированных методов высокого обогащения 13С.

12 13

Одноступенчатые процессы лазерного разделения изотопов С и С, которые лежат в основе технологии комплекса «Углерод», не позволяют получать изотоп 13С с обогащением выше 30-50% с достаточной экономической эффективностью. В то же время спросом на мировом рынке пользуются, главным образом, соединения, обогащенные по изотопу 13С до концентрации 99%. По-видимому, это обстоятельство определяется скорее сложившимися традициями, а не объективной необходимостью. Так, для большинства медицинских

13

применений вполне достаточна концентрация С на уровне 30-40%. Тем не менее, задача разработки относительно дешевого процесса высокого обогащения оставалась актуальной.

Можно выделить два направления построения процесса дообогащения -комбинированный процесс, т.е. процесс, совмещающий лазерный и классический методы, и чисто лазерный процесс.

Одним из возможных вариантов чисто лазерного процесса является конверсия обогащенного до 30% по 13С продукта С2Б4 либо в CF2Cl2, либо в исходный СГ2НО и его повторное облучение для обогащения до 99%. Это так называемая «технология раздельного

24

проведения процессов обогащения на первой и второй ступенях с промежуточным циклом выделения обогащенного по 13С продукта».

Более экономичным выглядит второй путь, при котором в процессе обогащения одновременно происходит химический синтез рабочего вещества для второй ступени. Для этого в облучаемую в реакторе первой ступени смесь необходимо ввести дополнительное химическое соединение (акцептор), в реакциях с которым образующиеся при ИК МФД радикалы будут давать требуемый для второй ступени обогащенный по 13С продукт. Однако и при таком подходе сохраняется необходимость выделения обогащенного продукта для его последующего лазерного облучения в реакторе второй ступени.

Имеется еще и третий путь, при котором возможно полное совмещение первой, второй ступеней обогащения и цикла химической конверсии в одном реакторе. Это достигается путем добавления к диссоциируемому рабочему веществу первой ступени такого акцептора, при взаимодействии с которым образуется соединение для второй ступени, диссоциирующее наряду с первым изотопически селективно под действием излучения той же частоты.

В последнем варианте наиболее подходящими для практической реализации системы «рабочее вещество - акцептор» представлялись смеси CF2HCl с HI и CF2Cl2 с HI. В первом случае схема протекающих фотохимических реакций такова [22, 23]:

CF2HCI + nhv - CF2* + HCI

CF2* + HI - CF2HI

CF2HI + mhv - CF2H* + I*

CF2H* + HI - CF2H2 + I*

* *

I* + I* - I2

Образующийся промежуточный продукт диссоциации CF2HI, обогащенный по изотопу 13С, способен диссоциировать на той же лазерной частоте, образуя конечный

13

продукт CF2H2 с высокой концентрацией С.

В работе изучены параметры процесса разделения в этой системе. Эксперименты проводились с внутрирезонаторным размещением реактора на установке, которая по своим параметрам и конструкции была близка к ЛРБ Комплекса «Углерод».

Эксперименты подтвердили, что при облучении смеси CF2HCl + HI протекает процесс двухступенчатого обогащения 13С. Для смеси 30 Торр CF2HCl и 20 Торр HI концентрация 13С, измеренная в конечном продукте диссоциации CF2H2, составила 98±1.5% при 30%-ной переработке целевой компоненты 13CF2HCl. Таким образом, суммарная селективность данного двухступенчатого процесса все же недостаточна для уверенного получения 13С с концентрацией 99 % из природного сырья

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 . . .. . .24 


Все услуги - Московский Врач

Виды МРТ

Виды томографии

МРТ архив

Конгрессы по томографии

 
 
Реклама: