Проект внедрения опытно-промышленного производства модифицированной медицинской воды на ФГУП НИИХИММАШ
Дипломная работа - Менеджмент
Другие дипломы по предмету Менеджмент
генным элементам, играющим важную роль в жизнедеятельности различного рода организмов и растений. В связи с этим изотопы азота и кислорода широко используются в практике, в частности, в качестве меченых атомов в медико-биологических, агрохимических, токсикологических и других исследованиях.
Использованию этих изотопов способствует отсутствие у азота и кислорода удобных радиоактивных долгоживущих изотопов, а также наличие у 15N (азота) и 17О (кислорода) ядерного магнитного момента.
Наибольший интерес представляет изотоп 18О, широко используемый в составе модифицированной воды в качестве исходного материала для производства фтордеоксиглюкозы, необходимой для проведения диагностики онкологических заболеваний и решения других медицинских проблем методами позитронной эмиссионной томографии. В ЯРМ - томографии используется модифицированная вода, содержащая изотоп 17О.
Стабильный изотоп азота 15N используется в сельском хозяйстве, агрохимии, биотехнологии, химической промышленности. Потребитель больших количеств азота возникает в настоящее время в атомной промышленности. Использование этого изотопа в нитридном ядерном топливе позволяет существенно снизить наработку в реакторе радиоактивного углерода и, следовательно, радиационные загрязнения при переработке топлива.
Цель проекта.
Целью проекта является создание на территории ФГУП НИИХИММАШ опытно-промышленного комплекса по производству высококонцентрированных стабильных изотопов кислорода (18О и 17О) в составе воды для медицинских целей и азота (15N) в объеме:
20 кг/год изотопа 18О с концентрацией более 98% ат.;
20 кг/год азота 15N с концентрацией более 98% ат.;
4 кг/год кислорода 17О с концентрацией - 40% ат.
В качестве основных товарных химических форм, содержащих указанные изотопы, будут получены - вода, окись азота, азот.
Предпосылки реализации проекта.
1. В центральном регионе России существует сырьевая база для производства изотопов кислорода и азота. Необходимую азотную кислоту производят комбинаты в Новомосковске, Дрогобуше, Нижнем Новгороде, сернистый ангидрид - Воскресенский комбинат, жидкий азот - Криогенмаш.
. Существуют апробированные технические решения, обеспечивающие перевод обогащенной изотопами 18О, 17О, 15N окиси азота в товарные формы - воду, азот, аммиак.
. В центральном районе РФ есть машиностроительные предприятия, имеющие опыт и способные качественно изготовить необходимое нестандартное и стандартное оборудование, входящее в состав производственного комплекса.
. Наличие зарубежного и столичного рынков сбыта конечной продукции - меченой изотопами 18О и 17О воды для медицинских ПЭТ и ЯМР томографов, а также окиси азота и аммиака.
. Наличие производственной площадки для размещения производства с необходимой инфраструктурой.
Краткое описание технологии.
Технологический процесс состоит из двух стадий.
1.Получение высококонцентрированного по изотопам оксида азота.
2.Перевод этих оксидов в воду, обогащенную изотопами
Получить окислы азота, обогащенные по трём изотопам предполагается в одном технологическом процессе низкотемпературной дистилляции NO.
Основными аппаратами установки являются низкотемпературные, заполненные насадкой колонны, в которых в противотоке движется сверху вниз сжиженная окись азота, а навстречу жидкости вверх - газообразная окись азота. Процесс разделения изотопов кислорода и азота низкотемпературной ректификацией NO основан на неравновероятном распределении молекул между жидкостью и газом в двухфазной системе, образованной этим соединением. Наблюдаемые в этой системе коэффициенты разделения изотопов кислорода и азота в сравнении с другими дистилляционными процессами аномально высоки. В результате распределения молекул на концах колонны скапливаются молекулы с разным изотопным составом.
Принципиальная технологическая схема приведена на рис. 4.
Для получения заданной производительности предполагается сделать две одинаковые установки. Первая колонна (1) установки состоит из трёх секций с длинной насадочной частью с точкой питания на высоте 40 м. Превращение газа в жидкость осуществляется в конденсаторе, расположенном в верхней части колонны. Обращение потоков жидкой фазы осуществляется в делителях потоков (испарителях), расположенных между первой, второй и третьей секциями, а также в испарителе в нижней точке колонны. Для сжижения оксида азота в конденсаторах первой и последующих двух колоннах (2, 3) используется жидкий азот. Все секции первой колонны, а также 2-я и 3-я колонны монтируются в вакуумной оболочке (давление - 10-5 тор.) с экранной теплоизоляцией.
Первая колонна предназначена для предварительного изотопного обогащения NO. Однако при уменьшении потока отбора с нижнего конца колонны может быть получен продукт - оксид азота с концентрацией 18О свыше 98% в количестве приблизительно 9,9 кг. в год. Поток от верхней точки второй колонны передается как питание для третьей колонны на высоте 33 м. На верхней точке третьей колонны отбирается газ 15N 16О с концентрацией 15N свыше 95% в количестве - 9,9 кг/год, а на нижней точке - газ 14N 17О с концентрацией 17О свыше 40% в количестве 1,95 кг/год.
в технологическом процессе разделения изотопов отвалом является лишь поток от верхней точки первой колонны. Концентрация выделяемых изотопов в этом потоке ниже природной. Для восстановления природного изотопного состава потока отвала он подается снизу на обменную наса
Copyright © 2008-2014 geum.ru рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение