DE2939223A1

DE2939223A1 - Mehrstufige wasserstoff/wasser-isotopenaustauschersaeule

Info

Publication number: DE2939223A1
Application number: DE19792939223
Authority: DE
Inventors: Shohei Isomura; Ryohei Nakane; Masami Shimizu
Original assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan; RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 1978-09-27
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1980-04-03
Also published as: FR2437239B1; JPS585691B2; US4314972A; DE2939223C2; CA1129332A; JPS5544377A; FR2437239A1

Description

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Die erfindungsgemäßen Isotopenaustauschersäulen eignen sich zur Herstellung von schwerem Wasser. Sie enthalten in jeder Stufe einen darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktboden, einen darunterliegenden Katalysatorboden und eine Einrichtung zum Aufsammeln, Abführen und Versprühen des aus dem darüberliegenden Kontaktboden abtropfenden Hassers auf die Oberseite des Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens der nächsttieferen benachbarten Stufe.

Das erfindungsgemäß enthaltene Wasserdampf/Wasser-Kontaktbett hat eine dicht gepreßte feine Netzwerkstruktur und das aus einem darüberliegenden Kontaktbett abtropfende Hasser wird mittels eines Wasserdurchflußkanals durch das Katalysatorbett geleitet und wird auf die Oberfläche des Hasserdampf/Hasser-Kontaktbodens der nächstniederen benachbarten Stufe gesprüht. Mit dieser Anordnung der erfindungsgemäßen mehrstufigen Isotopenaustauschersäule erreicht man eine sehr geringe Gasdruck-Verlustmenge und den Ausschluß von Spritzverlustendes Wassers, die üblicherweise bei der Erhöhung der Fließgeschwindigkeit des Wasserstoffgases auftreten würden.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Anreicherung von Wasserstoffisotopen unter Verwendung eines hydrophoben Katalysators zur Förderung der Wasserstoff/Wasserdampf-Isotopenaustauschreaktion.

Mehrstufige Wasserstoff/Wasser-Isotopenaustauschersäulen zur Herstellung von schwerem Wasser sind bekannt. Sie enthalten eine Mehrzahl von Böden für den hydrophoben Katalysa-

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tor, der den Wasserstoffgas/Wasserdampf-Isotopenaustausch fördert. Weiterhin enthalten sie eine Mehrzahl von Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden, die im wesentlichen aus querlaufenden Schichten von fließendem Wasser bestehen. Die Katalysatorböden und die Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden sind alternierend angeordnet. Die Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden sind durch längslaufende Kanäle miteinander verbunden. Figur 1 zeigt eine solche übliche Isotopenaustauschersäule, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Der Kolonnenturm 1 enthält eine Mehrzahl von Stufen, die jeweils aus einem Wasserdampf/Wasser-Kontaktboden 3 und einem Boden mit dem hydrophoben Katalysator 4 bestehen. Der Kontaktboden 3 hat eine perforierte Bodenplatte, durch die abfließendes Wasser in querlaufender Richtung fließt. Das hydrophobe Katalysatorbett 4

*⁵ besteht aus einer dicken Schicht hydrophober Teilchen, auf die jeweils Platin abgeschieden ist. Wie ersichtlich, sind die Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden und die Katalysatorböden 3 und 4 alternativ angeordnet und oberhalb und unterhalb eines jeden Katalysatorbetts sind zwei Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden angeordnet, die durch eine überlaufleitung 6, die sich an der Innenwand der Säule befindet, miteinander verbunden sind.

Wenn die Säule in Betrieb ist, wird Wasserstoffgas, das ein Wasserstoffisotop, z.B. Deuterium, enthält, an der Unterseite der Kolonne eingespeist, wohingegen Wasser am Kolonnenkopf zugegeben wird. Dadurch fließt das Wasser von Stufe zu Stufe über die verbundenen Überlaufleitungen herab und kommt mit dem aufsteigenden Wasserdampf in jedem der Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden in Verbindung. Wenn Wasserstoffgas die einzelnen Kontaktböden passiert, führt es Wasser in Form von Wasserdampf mit. Das Gemisch aus Wasserstoffgas und Wasserdampf steigt auf und passiert nacheinander die mit dem hydrophoben Katalysator beschickten Böden. Dabei wird Deuterium aus dem Wasserstoffgas in den benachbarten Wasserdampf übergeführt, und der auf diese Weise mit Deuterium angereicherte und durch das Wasserstoffgas mitgeführte Wasser-

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dampf kommt mit dem Wasser in jedem der Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden in Berührung. Dabei wird das Wasser ebenfalls mit Deuterium angereichert. Auf diese Weise wird das abfließende Wasser von Stufe zu Stufe stärker mit Deuterium angereichert.

Mit der vorstehend geschilderten Anordnung bewirkt ein Ansteigen der Fließgeschwindigkeit des Wasserstoffgases notwendigerweise auch ein Ansteigen der Bildungsgeschwindigkeit

]q von schwerem Wasser. Ein Ansteigen der Oberflächengeschwindigkeit des Wasserstoffgases bewirkt jedoch auch ein zu starkes Blasen und Verspritzen des Wassers von den Bodenplatten 3, so daß die Säule auf diese Weise nicht betrieben werden kann. Es ist weiterhin von Nachteil, daß hierbei ein verhältnismäßig großer Druckverlust quer durch jeden Wasserdampf/Wasser-Kontaktboden bewirkt wird. Aus den vorstehenden Gründen sinkt, sofern das Wasser auf den perforierten Bodenplatten 2 auf einer genügend niedrigen Stufe gehalten wird, damit ein vernachlässigbar kleiner Druckverlust erfolgt, die Effizienz des Wasserdampf/Wasser-Kontakts und damit sinkt die Effizienz des Deuterium-Transports entsprechend. Wenn man andererseits im Hinblick auf die Verbesserung des Wirkungsgrades der Isotopenaustauschreaktion des Wasserstoffgasstroms Katalysatorteilchen von kleiner Größe einsetzt, wird das Katalysatorbett verstopft. In diesem Falle würde das aus den darüberliegenden perforierten Platten herabtropfende Wasser das verstopfte Katalysatorbett überfluten. Aus diesen Gründen ist ein Anstieg bei der Herstellungsgeschwindigkeit von schwerem Wasser nach dem herkömmlichen Verfahren beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrstufige Wasserdampf/Wasser-Isotopenaustauschersäule zu schaffen, bei der die Herstellungsgeschwindigkeit von schwerem Wasser bei gegebenem Umfang der Anlage erhöht ist. Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße mehrstufige Isotopenaustauschersäule gelöst. Sie enthält in jeder Stufe einen Wasserdampf/

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Wasser-Kontaktboden, durch den das Wasser mit einer derart langsamen Geschwindigkeit fließt, daß das absteigende Wasser mit dem aufsteigenden Wasserdampf während einer verlängerten Zeitdauer in Kontakt ist. Die erfindungsgemäße Isotopenaustauschersäule weist ferner in jeder Stufe einen Boden mit einem hydrophoben Katalysator zur Förderung der Isotopenaustauschreaktion zwischen dem Wasserdampf und dem Wasserstoffgas auf, der getrennt von und unterhalb des darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens angeordnet ist. Schließlich enthält die erfindungsgemäße Isotopenaustauschersäule eine Einrichtung zum Aufsammeln, Durchleiten und Versprühen von Wasser, die aus einem Behälter zum Aufsammeln des aus dem darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens abtropfenden Wassers, einem Wasserdurchflußkanal, der durch den darunterliegenden Katalysatorboden läuft und einer Sprüheinrichtung zum Versprühen des Wassers auf die Oberfläche des darunterliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens der nächtsniedrigen benachbarten Stufe besteht.

Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Die mehrstufige Austauschersäule 21 enthält in jeder Stufe einen Wasserdampf/Wasser-Kontaktboden 22, durch den Wasser mit einer derart langsamen Geschwindigkeit fließt, daß das absteigende Wasser mit dem aufsteigenden Wasserdampf während einer längeren Zeitdauer in Kontakt ist. In der Säule befindet sich in jeder Stufe weiterhin ein Boden mit hydrophobem Katalysator 23 zur Förderung der Isotopenaustauschreaktion zwischen dem Wasserdampf und dem Wasserstoffgas, der getrennt von und unterhalb des darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens 22 angeordnet ist, sowie eine Einrichtung zum Aufsammeln, Durchleiten und Versprühen von Wasser, die aus einem Behälter 25 zum Aufsammeln des aus dem darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens abtropfenden Wassers, einem Wasserdurchflußkanal 26, der durch den darunterliegenden Katalysatorboden 23 läuft, und aus einer Sprüheinrichtung 24 zum Versprühen des Wassers auf die Oberfläche des darunterliegenden Wasser-

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dampf/Wasser-Kontaktbodens der nächstniedrigen benachbarten Stufe 22' besteht.

Der in der erfindungsgemäßen Isotopenaustauschersäule eingesetzte hydrophobe Katalysator kann mindestens ein Metall aus der VIII. Gruppe des Periodensystems enthalten. Der Katalysator ist auf porösen kugelförmigen oder zylindrischen Trägerteilchen (0/1 bis 5 mm Durchmesser) aufgebracht« die aus einem hydrophoben Material bestehen oder durch Behandlung hydrophob geworden sind. Beispielsweise ist auf den porösen hydrophoben Teilchen jeweils Platin abgeschieden. Das Katalysatorbett kann durch Auffüllen eines Raumes mit derartigen hydrophoben Teilchen mit Metallabscheidung oder durch Einbringen von metallhaltigen und durch Behandlung hydrophob gewordenen, geschäumten Körpern mit Wabenstruktur hergestellt werden.

Am Boden der Isotopenaustauschersäule wird Deuterium enthaltendes Wasserstoffgas eingeleitet und das Gas strömt aufwärts zum Kopf der Austauschersäule. Gleichzeitig wird Wasser über die Oberfläche der Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden jeder Stufe gesprüht. In der bevorzugten Ausführungsform werden als Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden Sulzer-Packungen, die eine feinvernetzte Struktur aus korrosionsbeständigem stahl enthalten, verwendet. Es eignet sich hierzu auch jedes Füllmaterial, das üblicherweise als Kolonnenfüllkörper bei Destillationskolonnen Anwendung findet (z.B. Raschig-Ringe, MacMahon-Packungen oder Dixon-Packungen).

Die vorstehend genannten Sulzer-Packungen sind jedoch besonders bevorzugt (vgl. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Bd. 13, S. 402 f).

In den erfindungsgemäßen Isotopenaustauscherkolonnen wird das Wasser versprüht und es strömt mit einer niedrigen Geschwindigkeit durch die gesamte» Dicke der Kolonnenfüllkörper, bei-

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spielsweise der Sulzer-Packung. Das Wasserstoffgas steigt vom Boden zum Kopf der Kolonne und es wird in jeder Stufe, während es durch die Sulzer-Packungen 22' hindurchströmt, mit Wasserdampf angefeuchtet. Das auf diese Weise angefeuchtete Wasserstoffgas steigt empor und strömt durch das darüberliegende Katalysatorbett 23 in der nächsthöheren angrenzenden Stufe. Hier wird unter dem Einfluß des Katalysators ein Teil des Deuteriums aus dem Wasserstoffgas durch die Isotopenaustauschreaktion zwischen dem Wasserdampf und dem Wasserstoffgas in den Wasserdampf übergeführt. Der auf diese Weise mit Deuterium angereicherte Wasserdampf verläßt das Katalysatorbett und steigt gemeinsam mit dem Wasserstoffgas weiter empor. Das Wasserdampf/Wasserstoff-Gasgemisch strömt sodann durch die perforierte Konusplatte (Trichter) 25 und kommt mit dem langsam herabfließenden Wasser in der Sulzer-Packung 22 in Berührung. Danach kommt der mit Deuterium angereicherte Wasserdampf im Gegenstrom mit dem herabfließenden Wasser in Kontakt, wodurch das Wasser entsprechend mit Deuterium angereichert wird. Das auf diese Weise mit Deuterium angereicherte Wasser trifft, schließlich auf die untere Grundschicht der Sulzer-Packung 22 und fließt in den konvergierenden Behälter 25. Das hier aufgesammelte Wasser fließt den Wasserdurchflußkanal 26 herab und erreicht die Einrichtung zum Versprühen des Wassers 24, die sich über der Oberseite der Sulzer-Packung 22' der nächstniedrigen Stufe befindet

und diese überdeckt. Sodann wird das Wasser auf die Oberflädarunterliegenden _t
ehe des/nächstniedrigen Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens 22' gesprüht. Der konvergierende Behälter 25 besteht vorzugsweise aus einem wasserabweisenden porösen Material, dessen öffnungen klein genug sind, um Wasser nicht durchzulassen, jedoch einen Gasdurchtritt ermöglichen. Durch die Einrichtung zum Versprühen von Wasser 24 wird Wasser über die gesamte Oberfläche des mit der Sulzer-Packung gefüllten Kolonnenbodens versprüht. Das Wasser fließt kontinuierlich aus den öffnungen der Sprenkeleinrichtung 24, wodurch verhindert wird, daß das Gas durch diese Einrichtung direkt zum nächsthöheren

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mit der Sulzer-Packung versehenen Kolonnenboden strömt. Dadurch wird erreicht, daß das feuchte Wasserstoffgas stattdessen durch das darüberliegende Katalysatorbett strömen muß.

Auf die vorstehend geschilderte Weise wird das die einzelnen Kolonnenstufen herabfließende Wasser Stufe um Stufe mit Deuterium angereichert.

Nachstehend sind die Charakteristika einer 5-stufigen Isotopenaustauschersäule gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform angegeben:

Als hydrophober Katalysator werden Styrol-Divlnylbenzol-Copolymerisatteilchen (0,2 mm Durchmesser) verwendet, die jeweils 0,5 Gewichtsprozent Platin tragen. Die hydrophoben Katalysatorteilchen sind auf jeder der Grundplatten der Katalysatorböden mit einer Höhe von 10 mm gepackt. Die Packungshöhe der Sulzer-Packung beträgt 150 mm auf jeder der Bodenplatten der einzelnen Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden.

Schweres Wasser mit einer Konzentration von 9,40 Molprozent wird am Kopf der Kolonne eingegeben, während natürliches Wasserstoffgas mit einem Deuteriumgehalt von lediglich 100 ppm am Boden der Isotopenkolonne mit derselben molaren Durchflußgeschwindigkeit, wie das schwere Wasser, zugegeben wird.

Man bestimmt den Deuteriumgehalt des Wasserstoffgases, das am Kopf der Kolonne entnommen wird. Sodann wird der Wirkungsgrad "7?" der Kolonne nach der folgenden Gleichung bestimmt:

y ~ y
V = — — χ loo (%),

y - ν

^Je ¹O

in der y den Deuteriumgehalt (Molfraktion) des Wasserstoffgases am Kopf der Kolonne bedeutet, wobei dieser Deuteriumgehalt für den Fall angenommen wird, daß der Isotopenaustausch im Katalysatorbett und der Isotopenaustausch in den Wasserdampf/Wasser-Kontaktböden beide mit einem Wirkungsgrad von 100 % erfolgen. Die Symbole y und y kennzeichnen

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y den jeweiligen Deuteriumgehalt des Wasserstoffgases am Boden und am Kopf der Kolonne.

Aus der nachstehenden Tabelle I geht hervor, wie der Wirkungsgrad der Kolonne "7? " von der Oberflächengeschwindigkeit des Wasserstoffgases abhängt.

Tabelle I

Oberflächengeschwindig- Druckverlust Kolonnen-Wirkungskeit des Wasserstoff- (mm H₃O) grad 7) (%) O gases (m/sec)

0,1 20 100

0,2 30 1OO

0,3 50 98

Diese Versuchsergebnisse zeigen, daß der Kolonnen-Wirkungsgrad nahezu unabhängig von der ansteigenden Durchflußgeschwindigkeit des Wasserstoffgases ist und daß der Druckverlust stets einen relativ geringen Wert hat.

Aus der Figur 3 geht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isotopenaustauschersäule hervor:

Ähnlich wie die Ausführungsform gemäß Figur 2 enthält die Isotopenaustauschersäule gemäß Figur 3 einen mehrstufigen Kolonnenkörper 31 und in jeder Stufe einen Wasserdampf/ Wasser-Kontaktboden 32, durch den das Wasser mit einer derart langsamen Geschwindigkeit abwärts fließt, daß das absteigende Wasser mit dem aufsteigenden Wasserdampf während einer längeren Zeitdauer in Kontakt ist. Weiterhin enthält die Säule in jeder Verfahrensstufe ein hydrophobes Katalysatorbett 33 zur Förderung der Isotopenaustauschreaktion zwischen dem Wasserdampf und dem Wasserstoffgas, das getrennt von und unterhalb des darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens angeordnet ist.

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Schließlich enthält die erfindungsgemäße Austauschersäule in jeder Stufe eine Einrichtung zum Aufsammeln, Durchleiten und Versprühen (35, 36 und 34) von Wasser.

Wenn die Säule betrieben wird, fließt Deuterium enthaltendes

Wasserstoffgas vom Boden zum Kopf der Säule, während das Wasser in der Gegenrichtung zum aufsteigenden Gas herun terfließt. Das Wasser wird wiederholt auf die Oberfläche eines jeden Wasserdampf-Wasser-Kontaktbodens 32, 32', die jeweils mit einer Sulzer-Packung versehen sind, gesprüht, ebenso wie dies gemäß der Ausführungsform nach Figur 2 der Fall ist.

Genauer gesagt, wird das Wasserstoffgas, während es durch einen mit einer Sulzer-Packung gefüllten Kolonnenboden einer tieferen Stufe strömt, mit Wasserdampf gesättigt. Anschliessend strömt das auf diese Weise angefeuchtete Wasserstoffgas durch das Katalysatorbett 33, in dem der Isotopenaustausch zwischen dem Wasserdampf und dem Wasserstoff erfolgt, wobei das Deuterium aus dem Wasserstoffgas in den Wasserdampf über-

²^ geführt wird. Daraufhin wird der mit Deuterium angereicherte Wasserdampf mit dem Wasserstoffgas in einen darüberliegenden, mit einer Sulzer-Packung gefüllten Kolonnenboden mitgeführt, wo der Wasserdampf mit dem herabfließenden Wasser während einer längeren Zeitdauer in Kontakt ist. Das Wasser wird entsprechend mit Deuterium angereichert und es tropft von der Unterseite des mit einer Sulzer-Packung gefüllten Kolonnen bodens zu einer Fraktionierbodenglockenebene, die aus einer horizontalen Platte 38 und einer Mehrzahl von abgedeckten Rohren 35 besteht, die aus dieser horizontalen Platte auf- steigt. Dann fließt das Wasser entlang der horizontalen Platte 38 und durch einen vertikalen Wasserdurchflußkanal 36 und erreicht eine Einrichtung zum Verteilen des Wassers 34, die sich oberhalb der gesamten Oberfläche des darunter liegenden, mit einer Sulzer-Packung versehenen Kolonnenboden 32' der nächsttieferen Stufe erstreckt. Das Wasser wird über die Oberfläche dieses mit einer Sulzer-Packung verse-

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henen Kolonnenbodens gesprüht. Auf diese Weise wird das von einer Stufe zur nächsttieferen fließende Wasser in ansteigendem Maße mit Deuterium angereichert.

Nachstehend sind die Charakteristika einer 5-stufigen Isotopenaustauschersäule gemäß Figur 3 angegeben:

Das Katalysatorbett enthält eine 55 mm dicke Schicht aus porösem Polytetrafluoräthylen (Teflon^)-Teilchen (3 mm Durchmesserdie jeweils mit 0,5 Gewichtsprozent Platin beladen sind. Alle weiteren Bedingungen entsprechen den vorstehend beschriebenen Versuchsbedingungen gemäß der Aus führung s forin nach Figur 2. Die Versuchsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Oberflächengeschwindig keit des Wasserstoff gases (m/sec)	Druckverlust (mm H₂O)	Kolonnen-Wirkungs grad 71 (%)
0,1	5	100
0,2	6	1OO
0,3	8	97
0,4	12	90
0,5	18	87
0,6	25	84
0,8	40	80
1,0	60	75

Wie vorstehend erwähnt, können die bekannten Isotopenaustauschersäulen gemäß Figur 1 nicht betrieben werden, sofern die Oberflächengeschwindigkeit des Wasserstoffgases über 0,3 m/sec erhöht wird, weil in diesem Falle das Gas das Wasser in das darüberliegende Katalysatorbett 4 mitreißen würde. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine derartige Störung nicht vorkommen.

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Aus Tabelle II geht auch hervor, daß kein merklicher Abfall der Kolonnen-Wirksamkeit auftritt, sofern die Fließgeschwindigkeit des Wasserstoffgases dreimal so hoch ist, wie die zulässige Obergrenze bei der bisher bekannten Isotopenaustauschersäule. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße Isotopenaustauschersäule mit nur einem Drittel des Kolonnenanteils in der Lage ist, schweres Wasser mit der gleichen Herstellungsgeschwindigkeit zu erzeugen, wie die bekannte Isotopenaustauschersäule, so daß die Konstruktionskosten entsprechend gesenkt werden. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Isotopenaustauschersäule den Vorteil auf, daß der Druckabfall so gering ist, daß man den Wasserstoffgas-Pumpdruck erniedrigen kann.

Obwohl die Erfindung vorstehend in ihrer Ausführungsform zur Herstellung und Verwendung von schwerem Wasser beschrieben wurde, sind diese Ausführungsformen nicht als Einschränkung gedacht. Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Isotopenaustauschersäule in ähnlicher

_q Weise_/ beispielsweise zur Eliminierung von Tritium aus schwerem oder leichtem Wasse^ verwendet werden kann.

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Leerseite

Claims

VOSSl US-VOSS I US-HlLTL-TAUCH N ER-HEU N EM AN N-RAU H PATENTANWÄLTE ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT u.Z.: P 332 (PT/kä) Case: OP 79101-03 27" "5 RIKAGAKU KENKYUSHO, Wako, Japan und DORYOKURO KAKUNENRYO KAIATSU JIGYODAN, Tokyo, Japan " Mehrstufige Wasserstoff/Wasser-Isotopenaustauschersäule ' Priorität: 27. September 1978, Japan, Nr. 118 815/1978 Patentansprüche

1. Mehrstufige Wasserstoff/Wasser-Isotopenaustauschersäule, enthaltend in jeder Stufe

(a) einen Wasserdampf/Wasser-Kontaktboden durch den Wasser mit einer derart langsamen Geschwindigkeit fließt, daß das absteigende Wasser mit dem aufsteigenden Wasserdampf während einer längeren Zeitdauer in Kontakt ist,

(b) einen Boden mit hydrophobem Katalysator zur Förderung der Isotopenaustauschreaktion zwischen dem Wasserdampf und dem Wasserstoffgas, der getrennt von und unterhalb des darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens angeordnet ist,

(c) eine Einrichtung zum Aufsammeln des aus dem darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens abtropfenden Wassers und Durchleiten des Wassers in einem Wasser-

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durchflufikanal, der durch den darunterliegenden Katalysatorboden läuft, und zum Versprühen des Wassers auf die Oberfläche des Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens der nächstniedrigen Stufe.

2. IsotopenaustausehersauIe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (c)

(aa) einen perforierten Konus enthält, der sich zur Untere seite des darüberliegenden Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens der nächsthöheren Stufe öffnet,

(bb) einen über der Oberseite des darunterliegenden Wasserdampf /Wasser-Kontaktbodens der nächsttieferen Stufe angeordneten und dessen Oberfläche voll abdeckenden Wasserverteiler aufweist, und

(cc) einen durch den Katalysatorboden laufenden, den perforierten Konus mit dem Wasserverteiler verbindenden Wasserdurchflußkanal enthält.

3. Isotopenaustauschersäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (c)

(aa) eine Fraktionierbodenglockenebene enthält, die über der Oberseite des Katalysatorbodens angebracht ist,

(bb) einen über der Oberseite des Wasserdampf/Wasser-Kontaktbodens der nächsttieferen Stufe angeordneten und dessen Oberfläche abdeckenden Wasserverteiler aufweist, und

(cc) einen durch den Katalysatorboden laufenden, die Fraktionierbodenglockenebene mit dem Wasserverteiler verbindende Wasserdurchflußkanal enthält.

4. Isotopenaustauschersäule nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf/Wasser-Kontaktboden eine dicht gepreßte feine Netzwerkstruktur aufweist.

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