JPS6028532B2 - 処理ガス供給を分離するためのカスケ−ド処理を行う方法およびカスケ−ド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、数種の成分を含む処理ガス供給（ｐｒｍｅ
ｓｓｇａｓｆｅｅｄ）をその処理ガス供給に比べて一定
の成分について濃縮された成品ガス（ｐｒの比ｔ蟹ｓ）
と処理ガス供給に比べ一定の成分について減損された廃
棄ガス（ｓｔｒｉｐｐｅｄ鞍ｓ）とに分離するためのカ
スケード処理を行なう方法に関し、この方法では、担体
ガスを、カスケードに沿ってカスケードの廃棄端（ｓｔ
ｉｐｐｅｒｅ肘）から、担体ガスがそこで処理ガスと分
離されるカスケードの成品端（ｐｒのｕｃｔｅｎｄ）ま
で処理ガスと一緒に循環させ、そしてカスケード‘こ再
び導入される場所であるカスケードの廃棄端に戻し、そ
して処理ガス供給は廃棄端と成品端の中間の位置でカス
ケード‘こ導入する。

本発明はそのようなガス分離カスケード‘こ関する。本
発明によれば、数種の成分を含む処理ガス供給を処理ガ
ス供総合に比べて一定の成分について濃縮された成品ガ
スと処理ガス供給に比べて一定の成分について減損され
た廃棄ガスに分離し、担体ガスは、カスケード‘こ沿っ
てカスケードの廃棄端から担体ガスがそこで処理ガスと
分離される、カスケードの成品端まで処理ガスと一緒に
循環され、そしてカスケードに再び導入されるカスケー
ドの廃棄端と成品端の中間の位置でカスケードに導入さ
れ、そしてカスケ−ド‘ま、外部からの供Ｖ給及び／又
は一つ又はそれ以上の他のモジュールから受け取った処
理ガスの流れを分離し、カスケードの他のモジュールへ
流れる濃縮流れと減損流れにするための１ないしそれ以
上のガス分離要素を夫々有する複数のモジュールよりな
るカスケード処理の運転においては、複数のモジュール
にとって、各モジュールを出入する処理ガスの相対的割
合（すなわち、カスケードに沿って各モジュールを各方
向へ出入する担体ガスに対する処理ガスの割合）は該複
数のモジュールを通ってカスケードに沿って各方向へ流
れるガスのモル流量割合（すなわち、処理ガスと担体ガ
スを合わせたガスの単位時間当りのモル数で表した全モ
ル流量割合）を実質的に一定とするよう選択し、担体ガ
スの処理ガスに対する割合は、供給からカスケードの成
品端まで次第に増加し、損体ガスの処理ガスに対する割
合は供給からカスケ−ドの廃棄端に向けて徐々に増加す
る方法を提供する。

実質的に一定のモル流量割合が生ずるすべてのモジュー
ルは、同じサイズ、同じ容積及び同じ構造であり、その
一定のモル流量割合は、カスケ−ドのすべてのモジュー
ルにおいて生じさせることができる。

一方、カスケードはいくつかの部分に分けられる。

各部分は複数のモジュールよりなり、各部分の各モジュ
ールに出入する処理ガスの相対的比率はそのモジュール
を通ってその部分に沿って各方向へ流れるガスのモル流
量割合が実質的に一定となるよう選択される。カスケー
ドはこのように二つの部分に分けることができ、一つの
部分はカスケードの減損領域（ｓｔｒｉｐｐｅｒｓｅｃ
ｔｉｏｎ）と濃縮領域（ｅｎｒｉｃｈｅｄｓｅｃｔｉｏ
ｎ）の一部よりなり、他の部分はカスケードの濃縮領域
の残りの部分よりなる。各部分のすべてのモジュールは
実質的に同じサイズ、同じ客積そして同じ構造であって
よいが、他の部分のモジュールとはサイズ、容積及び／
又は構造が異なってもよい。

この場合、モジュールのサイズと容積は供弦台からカス
ケードの廃棄端に向けて、及び／又は供Ｖ給からカスケ
ードの成品端に向けてだんだんと減少してもよい。この
方法は、カスケードの隣接した部分の間でカスケードか
ら処理ガスと担体ガスとの混合物を回収する段階を含ん
でよく、混合物を担体ガスが処理ガスから分離されるガ
ス分離に供し、分離された処理ガスを、混合物がその間
から回収される隣接した部分の間でカスケードに戻し、
そして分離された担体ガスはカスケードの廃棄端に循環
させる。処理ガスからの担体ガスの分離は、担体ガス分
離カスケードを形成している複数のモジュールで行なわ
れていてよく、担体ガス分離カスケードのモジュール及
び混合物が回収され処理ガスが戻される場所の濃縮側の
部分のモジュール、そのすべてが実質的に同じサイズ、
同じ容積及び同じ構造であり、そこを通るガスのモル流
量割合は実質的に同じである。この方法は、カスケード
の成品端で、カスケードからガスを回収し、そしてその
ガスを担体ガスと処理ガスに分離してもよく、分離され
た処理ガスのいくらかは濃縮成品として回収され、残り
は力スケード成品端に戻され、分離された恒体ガスはカ
スケードの廃棄端に循環され、処理ガスからの担体ガス
の分離は、担体ガス分離カスケードを形成している複数
のモジュールで行なわれ、そして担体ガス分離カスケー
ドのモジュールと成品端にある濃縮領域のモジュールは
実質的に同じサイズ、同じ客嶺そして同じ構造を有し、
そこを通るガスのモル流量割合は実質的に同じである。

処理ガスの成分は同位体分離プロセスによって夫々に分
離される。処理ガスは二成分ガスであってよく、担体ガ
スはそれらの成分のどれよりも分子量が少ない。かくし
て、例えば、処理ガスは六フッ化ウラン−２３５（び３
５Ｆ６）と六フッ化ウラン−２３８（び３８Ｆ６）の混
合物よりなっていてよく、担体ガスは水素であってよい
。更に本願発明は、数種の成分よりなる処理ガス供給を
処理ガス供給に比べて一定の成分について濃縮された成
品ガスと処理ガス供孫斜こ比べて一定の成分について減
損した廃棄ガスとに分離するためのガス分離カスケード
を提供し、該カスケードは処理ガス流れを濃縮流れと減
損流れに分離するための一ないしそれ以上のガス分離要
素を各々有する複数のモジュールよりなり、該モジュー
ルはカスケードの廃棄端から成品端まで連続して延在す
るよう配列され、カスケードは成品端に濃縮成品流れの
ための出口と廃棄機に廃棄材流れのための出口とそして
減損領域と濃縮領域とにカスケードを分ける両端の中間
に処理ガス供給入口を有し、該モジュールは、各モジュ
ールが少なくとも一つの他のモジュール及び／又は入口
からガスを受け取ることができ、そして、少なくとも一
つの他のモジュール及び／又は出口の一つにガスを排出
できるように相互に連結されており、該カスケードはカ
スケードの成品端から恒体ガスと処理ガスの混合ガスを
回収し、担体ガスを処理ガスから分離し、そして分離さ
れた処理ガスをカスケードに戻し、分離された担体ガス
を廃棄端に循環させるための成品端に連結されている担
体ガス分離手段とカスケードの廃棄端からカスケードの
成品端への担体ガスの正味の流量と入口から出口への処
理ガスの正味の流量とが存在するようにガスを循環させ
る、モジュールの間にあるコンブレッサーとを有し、カ
スケードは、実質的に同じサイズ、同じ容積及び同じ構
造の複数のモジュールよりなり、コンブレッサーは同じ
サイズ、同じ客頚そして同じ構造を有するどの該モジュ
ールでもカスケード‘こ沿って各方向へ流れるガスのモ
ル流量割合が実質的に一定であるように、そして処理ガ
スに対する担体ガスの比が入口から濃縮成品敬出口へ、
そして入口から廃棄材取出口へと次第に増加するようガ
スを該複数のモジュールに出入させるように配列され組
み立てられている。

すべてのモジュールは実質的に同じサイズ、同じ客頭そ
して同じ構造であることができる。

一方、カスケードはいくつかの部分に分けられることが
でき、各部分のモジュールはすべて実質的に同じサイズ
、同じ客債そして同じ構造であってよく、他の部分のモ
ジュールとはサイズ、容積、構造が異なっていてよく、
ガスを循環させる手段は使用に際して、カスケー日こ沿
った各方向へのガスの実質的に一定な流量割合が各部分
の各モジュールにおいて得られるように配列されそして
組み立てられており、各部分のモジュールのモル流量割
合は他の部分のモジュールにおけるモル流量割合とは異
なっていてよい。このようにカスケードは二つの部分に
分けることができ、一つの部分はカスケードの減損領域
と濃縮領域の一部よりなり、他の部分は濃縮領域の残り
よりなる。カスケードは、損体ガスと処理ガスの混合ガ
スを隣接した各対の場所の間から回収しそしてそのガス
を処理ガスと担体ガスとに分離する分離手段を含んでい
てよく、その分離手段は分離された処理ガスを該場所の
間でカスケー日こ戻し、そして分離された担体ガスを廃
棄端に循環させるように配列されている。分離手段は担
体ガス分離カスケードを形成する複数のモジュールより
成り、担体ガス分離カスケードのモジュールと混合ガス
が回収され処理ガスが戻される。場所の濃縮側にある部
分のモジュールはべて実質的に同じサイズ、同じ客積そ
して同じ構造である。カスケードの成品端に連結されて
いる分離手段は、担体ガス分離カスケードを形成する複
数のモジュールよりなることができ、担体ガス分離カス
ケードのモジュールと成品端にある濃縮領域のモジュー
ルは実質的に同じサイズ、同じ客積そして同じ構造であ
る。

言い換えれば、担体ガスが処理ガス（例えば六フツ化ウ
ラン一２３５と六フツ化ウラン一２斑の混合物）に比べ
分子量が比較的低い（例えば水素）場合には、該複数の
モジュールを通ってカスケードの廃棄端から成品端への
方向にカスケードに沿って通過するガスの全容積は実質
的に一定であろうし、その複数のモジュールを通って成
品端から廃棄端への方向へカスケード‘こ沿って通過す
るガスの総容積は一定であろうし、そして、供総合から
反対方向に遠ざかるにつれて、該複数のモジュールの各
々のガスの平均分子量は次第に減少するであろう。

しかし乍ら、該複数のモジュールを通って廃棄端から成
品端の方向への容積又はモル流量は、カスケードの廃棄
端から成品端への迫体ガスの正味流量が存在するので、
カスケードに沿った反対方向への該複数のモジュールを
通るモル又は容積流量よりも大きくなるであろうことは
認められるであろう。本発明を添付の図面を参照して実
施例について説明する。

第１図において、符号１０は、本願発明の方法によって
運転されるカスケードの概略の工程図を一般的に示す。

カスケード１川ま夫々が典型的に１ないしそれ以上の（
例えばび３８Ｆ６からぴ３５Ｆ６を分離するための）同
位体分離要素（但し図示せず）を有する一連の分離モジ
ュール１２，１〜１２，１０、１なし、しそれ以上のコ
ンブレッサーそしてコンブレッサーによって生じさせら
れる熱の蓄積を放出するための１なし、しそれ以上の熱
交換器よりなる。各モジュールは、例えばモジュールの
中へそしてモジュールから外へのガスの流れのためにカ
スケードの中にそれを連結する設備とか、もし必要なら
モジュール中のガスの内部循環の設備とか、ガスの圧力
、温度、そして流量割合の測定の設備とかの適当な補助
的供給装置、制御装置等々を含むであろう。各モジュー
ルの内部口は適当な普通の構造とすることが出来、従っ
て詳細に記さない。び３５Ｆ６及びＵ２３沖６の浪合ガ
スよりなる処理ガス供繋信流れは符号１４で示され、カ
スケードの両端の中間にあるモジュール１２．４に入る
ことが示されている。

カスケードの減損領域は符号１６で示され、供給１４か
ら一方の側に位置し、モジュール１２．１〜１２．４よ
りなる。そしてカスケードの濃縮領域は符号１８で示さ
れ、供給１４の他方の側に位置し、モジュール１２．４
〜１２．８よりなる。び３５Ｆ６（六フッ化ウラン−２
３５）の減損した廃棄材流れ（ｓｏｉｐｐｅｄｓｔｒｅ
ａｍ）ｒＳ」はモジュール１２．１にあるカスケードの
廃棄端（ｓｔｒｉｐｐｅｒｅｎｄ）２０から取り出され
、そしてび３５Ｆ６が濃縮された成品流れ（ｐｒｏｄｕ
ｃｔｓｕｅａｍ）「Ｐ」はモジュール１２．８にあるカ
スケードの成品端（ｐｒｏｄｕｃｔｅｎｄ）２２から取
り出される。

担体ガスの循環流れは符号２４で示され、成品端の方向
に各モジュールを通り抜ける処理ガス流れは符号２６で
示され、そして廃棄端の方向に各モジュ−ルを通過する
処理ガス流れは符号２８で示される。理想的カスケード
の固有の性質によって、どの隣合った一対のモジュール
の間でも反対方向に通過する処理ガスの量はその対が供
給より離れれば離れる程間断なく減少する。その量は、
実質的に同じであり、そして夫々その対のモジュールが
減損領域にあるか濃縮領域にあるかどうかによって決ま
っている減損流れ「Ｓ」か成品流れ「ＰＪの中から除か
れた量によって異なる。更にカスケードでは担体ガスを
採用しているので、迫体ガスは、各隣合った対のモジュ
ールの間を両方向に通過する。成品端の方向への流量は
その反対方向への流量よりも多い。流れ２４は単に担体
ガス流量の正味流量を示し、該流量はそのカスケードで
は一定であることは認めよう。本願発明の方法によれば
、各対のモジュールの間を両方向に流れる担体ガスの流
量は、成品端の方向にむけて一つのモジュールから他の
モジュールへの全ガス流量のモル割合（即ち、処理ガス
と担体ガスとを合せたもの）が実質的に一定であるよう
に、そして、そのカスケードに沿った一つのモジュール
から他のモジュールへの反対方向への全ガスモル流量が
実質的に一定であるように蓮転すべくカスケードは配列
されている。

温度と圧力が一定であればこのことは各方向への全容種
流量割合が実質的に一定であろうとすることを意味する
が、しかし、処理ガスは担体ガスよりも高い分子量を有
し、担体ガスの処理ガスに対するモル比は、供給から遠
ざかるにつれて次第に増加するであろうし、一方ガスの
全質量及び流れつつある処理ガスの全質量は処理ガスの
割合と共に次第に減るであろうことに留意しなければな
らない。流れつつある処理ガスの全質量の減少は第１図
においてそれぞれ流れ２６及び２８の厚み「ＴＪによっ
て示され、第１図に示したような代表的な場合では、そ
の厚みは変化しそしてそれぞれの流れにおける処理ガス
の量を表わす。処理ガスの量は供聯合から遠ざかるにつ
れて減少し、同時に各方向への全モル流量は実質的に一
定のま）であるから、各モジュールにおける全ガス（処
理ガスと担体ガスを合せたもの）の平均分子量（ｍｏｌ
ｅｃ山ａｒｍａｓｓ）と担体ガスの平均分子量の比も又
、各モジュールにおける濃縮された処理ガスの減少と共
に（処理ガス流量の減少に直接関係があるから）減少す
るであろう。

モジュール１２．８はカスケードの濃縮領域の最終のモ
ジュールであり、それを出る流れ２６は、本質的には、
処理ガスの構成要素に関する限り成品流れ「Ｐ」と同じ
構成であり、モジュール１２．９及び１２．１川ま処理
ガスから担体ガスを分離するために単にガス分離領域と
して機能しているにすぎない。

装置の規格化のために、モジュールは減損領域及び濃縮
領域のモジュールと同じように示してあるけれども、ウ
ラニウム濃縮における処理ガスと担体ガス（後者の方が
軽い）との分子量の普通の実質的な相違のため、この分
離は容易かつ簡単であり、そして凍結分離あるいはその
他の普通の方法によって同じように容易に達成すること
ができる。担体及び処理ガスの分離の一部は現実にモジ
ュール１２．４から１２．８、即ち濃縮領域１８におい
て生ずる。第２図は、一つのモジュールから他のモジュ
ールへの処理ガス質量流量とそのモジュールの分離要素
の全濃縮率の積と、供給点モジュール（第１図ではモジ
ュール１２．４）における相当する積との比をモジュー
ル番号（供給モジュールは○で示されている）について
表わした典型的な理想プロットを示す。

濃縮率は１より小であり、もしそれがカスケードのどこ
でも一定であるならば、プロットは、モジュール番号に
ついて、一つのモジュールから他のモジュールへの処理
ガス質量流量と供給モジュールからの処理ガス流量割合
との比である。しかし乍ら濃縮率はカスケー日こ沿って
変化するかも知れず、その場合には、理想プロットは第
２図に示したものとわずかに異なるかも知れない。実際
には、この理想プロットに出来るだけ近付けることが望
ましく、本発明の方法によればほとんどこのプロットに
一致することができ、同時に重要なことであるが、すべ
て同じサイズのモジュールを使っていることを認めて頂
けよう。

このように、第１図に関して上記した方法で隣合ったモ
ジュールの間を弾通過する担体ガスの量を調節すること
によって、各モジュールにおいて問題の比が第２図の理
想プロットと同じかあるいは極く近いものになる。第３
図においては、特に断らない限り、第１図と同じ符号を
使用する。

濃縮領域１８は二つの分離領域があるように示されてい
る。即ち一つは第１図における領域３０‘こ対応する領
域３０であり、今一つは供給点モジュールとカスケード
の成品端の間でカスケードに導入された附加的担体ガス
分離領域３２である。分離領域３２と力スケード成品端
の間のモジュールは他のモジュールと余り関係はなく、
又、従ってすべての容積は小さい。その結果、第２図に
示した理想的な状態にカスケードのプロットを保つため
に、モジュール１２ｎ、即ち分離領域３２に最も近い小
さなモジュールにおける全ガスの平均分子質量を、大き
なモジュール１２ｎ‐，、則ち該領域３２に最も近い大
きなモジュ−ルにおける対応する平均分子質量よりも高
い値にまで増加することが必要である。このことは、モ
ジュール１２ｎから隣合ったモジュールへの処理ガス流
量とモジュール１２ｎにおける濃縮率の穣と、供給点モ
ジュールにおける対応する積との比が、再度第２図のプ
ロットと一致しうろことを意味している。本願発明は、
機材の費用の見地からも又特別なサイズと容積を有する
原型モジュールを設計することを含む資本集約的開発作
業の見地からも、各モジュールが大きく、複雑で非常に
高価なユニットであるガスあるいは同位体分離カスケー
ドにとって特に有用である。

そのようなカスケードを各モジュールにおける担体ガス
と処理ガスとのモル比を一定にして運転することが提案
されてきた。

しかし乍ら、このことは処理ガス流量が供給点モジュー
ルから遠ざかるにつれて減少するのでモジュールを順次
小さくすることが必要である。しかし異なったサイズの
多数の原型モジュールの開発費は極めて高い。各モジュ
ールにおける処理ガスと担体ガスととのモル比を再度一
定にして運転する今一つの提案は一定のサイズと型のモ
ジュールを使用することである。これは原型モジュール
の開発費が最低に維持できるという有利さはあるが、し
かしこの場合には、供Ｖ給点モジュールから遠ざかる方
向へのモジュールからモジュールへの処理ガス流量を次
第に減らすことが不可能である。それ故、モジュール間
の処理ガス流量は第２図に示した理想的な状態からは実
質的にそれることになる。従って特に供輪債点から離れ
たモジュールでの極めて高価な動力消費の見地からのそ
して、比較的高濃縮処理ガスを有する混合ガスから処理
ガスと坦体ガスを分離するために必要な余分のモジュー
ルが必要であるという見地からの不利が伴なう。しかし
乍ら、本願発明によれば、それとは対照的に、一定のサ
イズと型のモジュールを有効に使用することが出来、そ
して、そのモジュールにとって最高の能率で各モジュー
ルを運転し、そして、カスケード全体として最高の能率
で運転するためには容積の面で内部循環を同じ程度にす
る必要があるけれども、モジュールが供繋合点モジュー
ルから離れれば離れる程、そのモジュールでの循環して
きた担体ガスの比率はより高くなる。

このように、モジュールからモジュールへのほとんど同
じか全く同じ正味質量流量の担体ガス、モジュールから
モジュールへの全く同じ正味質量流量の処理ガス、そし
て全く同じ容積のガスと共に各モジュールの内部を循環
するので、内部循環するガスの質量は実質的により少な
くなる。全ガスの分子の質量は、コンブレッサーが実質
的に一定の速度で動いているので減少する圧力比に応じ
てモジュールからモジュールへ減少することに留意すべ
きである。実際にこのことは動力消費量の大中な節減を
もたらす。本願発明の方法よりももっと一定のモル比が
用いられ、そしいくつかのモジュールサイズを開発する
費用を使った場合でも、このことは単に部分的な改良を
もたらすに過ぎず、そしてそれにも拘らずほとんどのモ
ジュールは、必然的な多大の動力の浪費という不利を伴
なつて、第２図のプロットをはずれた状態で運転される
であろう。第３図及びそれと関連して記述した実施態様
は「 しかし乍ら、本願発明が種々の費用につり合いを
とることにおいて融通がきくことを証明している。かく
して、モジュールからモジュールへの処理ガスの担体ガ
スに対するモル比を変化させることによってもたらされ
る動力の削減によっても、固定装置費用が多過ぎると思
われる状態においては、附加的な原型を開発しなければ
ならないという不利はあるものの、製造コスト（材料、
労力等）の削減及び動力費の削減の両方をもたらす、よ
り小さなそして安価なモジュールを導入することができ
る。下記の点に注意しなければならない：第２図におい
て垂直軸は、（各モジュールからの処理ガス質量流量）
ｘ（該モジュールにおける分離要素の全濃縮率）（供給
点モジュールからの処理ガス質量流量）×（供９篇点モ
ジュールにおける分離要素の全濃縮率）を示し、そして
水平軸はモジュール番号、即ちカスケードのモジュール
の場所を示す。

第３図のカスケードは２つの部分、即ち、一つは、減損
領域（図示しないが第１図と似ている）と供給１４と分
離領域３２の間の濃縮領域の一部よりなる部分と他方は
分離領域３２と分離領域３０との間の濃縮領域の残りよ
りなる部分、に分けられていることに注意すべきである
。

前者の部分のすべてのモジュール（即ちモジュール１２
ｎ‐，までの）は実質的に同じサイズ、同じ客頚そして
同じ構造であり、そして後者の部分のモジュール（即ち
、モジュール１２ｎ及びそれ以上）よりも大きい。後者
の部分のモジュールも同様に実質的に同じサイズ、同じ
客鏡そして同じ構造である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明によって運転する場合のカスケードの
工程図の概略図であり、第２図はカスケ−ド‘こ沿って
の処理ガス濃縮の変化の代表的プロットを示し、第３図
は本願発明による今一つのカスケード工程図である。 １０……力スケード、１２……モジュール、１４…・・
・供繋合、１６・・…・減損領域、１８・・・・・・濃
縮領域、２０・・・・・・廃棄端、２２・・・…成品端
、２４・・・・・・損体ガス流れ、２６，２８・・・・
・・処理ガス流れ、３０，３２・・・・・・ガス分離領
域。 Ｆ！Ｇ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．己

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 数種類の成分よりなる処理ガス供給を処理ガス供給
   に比べて一定の成分について濃縮された成品ガスと処理
   ガス供給に比べて一定の成分について減損された廃棄ガ
   スとに分離するためのカスケード処理を行う方法であつ
   て、処理ガスよりも分子量が小さい担体ガスは処理ガス
   と共にカスケードに沿つてカスケードの廃棄端から担体
   ガスが処理ガスから分離されるカスケードの成品端へ循
   環させそしてその後担体ガスはカスケードの廃棄端に戻
   されてカスケードに再び導入され、処理ガス供給は廃棄
   端と成品端の中間の場所でカスケードに導入され、そし
   てカスケードが外部からの供給及び／又はカスケードの
   一つはそれ以上のモジユールから受けた処理ガスの流れ
   を分離し、カスケードの他のモジユールに流れる濃縮流
   れと減損流れとするための一つ又はそれ以上のガス分離
   要素を夫々有する複数のモジユールを有する方法におい
   て、複数のモジユールについて、各モジユールを出入す
   る処理ガスの相対的割合は該複数のモジユールを通つて
   カスケードに沿つて各方向へ流れるガスのモル流量割合
   が実質的に一定となるように選択し、担体ガスの処理ガ
   スに対する割合は供給からカスケードの成品端の方にい
   くにつれ次第に増加し、そして担体ガスの処理ガスに対
   する割合は供給からカスケードの廃棄端の方にいくにつ
   れ次第に増加し、ガスの質量流量割合はカスケードの供
   給から成品端の方向に、またカスケードの供給から廃棄
   端の方向に次第に減少することを特徴とする前記のカス
   ケード処理を行う方法。 ２ 実質的に一定のモル流量割合の生ずるすべてのモジ
   ユールが実質的に同じサイズ、同じ容積そして同じ構造
   である、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 該一定のモル流量割合がカスケードのすべてのモジ
   ユールで生ずるようにされた、特許請求の範囲第１又は
   ２項のいずれかに記載の方法。 ４ カスケードがいくつかの部分に分けられ、各部分は
   複数のモジユールよりなり、各部分の各モジユールを出
   入する処理ガスの相対的割合はそのモジユールを通る該
   部分に沿つた各方向へのガスのモル流量割合が実質的に
   一定となるように選択される、特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ５ カスケードが２つの部分に分けられ、１つの部分は
   カスケードの減損領域とカスケードの濃縮領域の一部よ
   りなり、他の部分はカスケードの濃縮領域の残りよりな
   る、特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 各部分のすべてのモジユールは実質的に同じサイズ
   、同じ容積そして同じ構造であるが、他の部分のモジユ
   ールとはサイズ、容積そして構造に関して異なる、特許
   請求の範囲第４又は５項のいずれかに記載の方法。 ７ モジユールのサイズ及び容積が、供給からカスケー
   ドの廃棄端への方向、及び／又は供給からカスケードの
   成品端の方向に次第に減少する、特許請求の範囲第４，
   ５又は６項のいずれか１項に記載の方法。 ８ カスケードの隣接した部分の間のカスケードから処
   理ガスと担体ガスの混合ガスを回収する段階を含み、混
   合ガスを担体ガスが処理ガスと分離されるガス分離に供
   給し、分離された処理ガスを混合ガスがそこから回収さ
   れたその部分の間のカスケードに戻し、そして分離され
   た担体ガスをカスケードの廃棄端に循環させる、特許請
   求の範囲第４，５，６、又は７項のいずれか１項に記載
   の方法。 ９ 担体ガスの処理ガスからの分離を担体ガス分離カス
   ケードを形成している複数のモジユールにおいて行い、
   担体ガス分離カスケードのモジユールそして混合ガスが
   回収され処理ガスが戻される位置の濃縮側にある部分の
   モジユールのすべては実質的に同じサイズ、同じ容積、
   そして同じ構造であり、そこを通るガスのモル流量割合
   は実質的に同じである、特許請求の範囲第８項に記載の
   方法。 １０ カスケードの成品端で、カスケードからガスを回
   収してそれを担体ガスと処理ガスに分離し、分離された
   処理ガスのいくらかは濃縮成品として回収し、そして残
   りはカスケードの成品端に戻し、そして分離された担体
   ガスはカスケードの廃棄端に循環させ、処理ガスからの
   担体ガスの分離は担体ガス分離カスケードを形成してい
   る複数のモジユールで行い、そして担体ガス分離カスケ
   ードのモジユールと成品端にある濃縮領域のモジユール
   は実質的に同じサイズ、同じ容積そして同じ構造であり
   、そしてそこを通るガスのモル流量割合は実質的に同じ
   である、特許請求の範囲第１，２，３，４，５，６，７
   ，８又は９項のいずれか１項に記載の方法。 １１ 処理ガスの成分が同位体分離処理により相互に分
   離される、特許請求の範囲第１項から第１０項までのい
   ずれか１項に記載の方法。 １２ 処理ガスが２成分ガスであり、そして担体ガスが
   処理ガスの諸成分のどれよりも分子量が低い特許請求の
   範囲第１項から第１１項までのいずれか１項に記載の方
   法。 １３ 処理ガスが六フツ化ウラン−２３５（Ｕ＾２＾３
   ＾５Ｆ＿６）と六フツ化ウラン−２３８（Ｕ＾２＾３＾
   ８Ｆ＿６）の混合物であり、担体ガスが水素である、特
   許請求の範囲第１２項に記載の方法。 １４ いくつかの成分よりなる処理ガス供給を処理ガス
   供給に比べて一定の成分について濃縮された成品ガスと
   処理ガス供給に比べて一定の成分について減損された廃
   棄ガスとに分離するためのガス分離カスケードであつて
   、該カスケードは処理ガスの流れを濃縮流れと減損流れ
   に分離するための一ないしそれ以上のガス分離要素を夫
   々有する複数のモジユールよりなり、該モジユールはカ
   スケードの廃棄端からカスケードの成品端まで連続して
   延在するよう配列され、該カスケードはその成品端に濃
   縮成品流れのための取り出し口とそしてカスケードを濃
   縮領域と減損領域に分けている両端の中間にある処理ガ
   ス供給取り入し口とを有し、該モジユールは各モジユー
   ルが少なくとも他の一つのモジユール及び／又は取り入
   れ口からガスを受け取ることができるようにそして少な
   くとも他の一つのモジユールへ及び／又は取り出し口の
   一つへガスを排出できるように相互に連結されており、
   担体ガスと処理ガスの混合ガスをカスケードの成品端か
   ら回収し、担体ガスを処理ガスから分離しそして分離さ
   れた処理ガスをカスケードに戻し分離された担体ガスを
   廃棄端に循環させるために成品端に連結された担体ガス
   分離手段とカスケードの廃棄端からカスケードの成品端
   までの担体ガスの正味流量そして入口から出口までの処
   理ガスの正味流量が存在するようにモジユールの間のコ
   ンプレツサーよりなり、該カスケードは実質的に同じサ
   イズ、同じ容積そして同じ構造の複数のモジユールを有
   し、そしてコンプレツサーは同じサイズ、同じ容積、同
   じ構造を有する該モジユールの各々を通つてカスケード
   に沿つて各方向へ流れるガスのモル流量割合が実質的に
   一定となるよう、そして担体ガスの処理ガスに対する割
   合は入口から濃縮成品取り出し口へ又入口から廃棄材取
   り出し口へ次第に増加するように該複数のモジユールの
   夫々をガスが出入するよう配列されそして組み立てられ
   ていて、その結果処理ガスの分子量よりも分子量が小さ
   い担体ガスに対して、質量流量割合が入口から濃縮成品
   取り出し口へまた入口から廃棄材取り出し口へ次第に減
   少する前記のガス分離カスケード。 １５ すべてのモジユールが同じサイズ、同じ容積そし
   て同じ構造である、特許請求の範囲第１４項に記載のカ
   スケード。 １６ いくつかの部分に分けられ、各部分のすべてのモ
   ジユールは同じサイズ、同じ容積そして同じ構造である
   が、他の部分のモジユールとはサイズ、容積そして構造
   において異なつており、ガスを循環させる手段は、使用
   にあたつてカスケードに沿つた各方向へのガスの実質的
   に一定なモル流量割合を各部分の各モジユールにおいて
   得ることができるように配列され組み立てられており、
   各部分のモジユールでのモル流量割合は他の部分のモジ
   ユールでのモル流量割合と異なる、特許請求の範囲第１
   ４項に記載のカスケード。 １７ 二つの部分に分けられ、一つの部分はカスケード
   の減損領域と濃縮領域の一部よりなり、他の部分は濃縮
   領域の残りよりなる特許請求の範囲第１６項に記載のカ
   スケード。 １８ 処理ガスと担体ガスの混合ガスを隣接した各対の
   部分の間から回収しそしてそのガスを処理ガスと担体ガ
   スとに分離する分離手段を有し、その分離手段は分離さ
   れた処理ガスを該部分の間からカスケードに戻し、分離
   された担体ガスを廃棄端に循環させるよう配列されてい
   る、特許請求の範囲第１６項に記載のカスケード。 １９ 分離手段は担体ガス分離カスケードを形成する多
   数のモジユールよりなり、担体ガス分離カスケードのモ
   ジユールと混合ガスが回収され処理ガスが戻される位置
   の濃縮側にある部分のモジユールのすべては実質的に同
   じサイズ、同じ容積そして同じ構造である、特許請求の
   範囲第１８項に記載のカスケード。 ２０ カスケードの成品端に連結された分離手段は担体
   ガス分離カスケードを形成する複数のモジユールよりな
   り、担体ガス分離カスケードのモジユールと成品端にあ
   る濃縮領域のモジユールは実質的に同じサイズ、同じ容
   積そして同じ構造である、特許請求の範囲第１４項から
   第１９項までのいずれか１項に記載のカスケード。