Проверяемый текст
Потапов Вадим Владимирович. Разработка способов извлечения кремнезема из высокотемпературных гидротермальных теплоносителей (Диссертация 2004)
[стр. 29]

29 осаждается при этом из раствора на поверхности мелкодисперсных частиц, находящихся во взвешенном состоянии внутри псевдоожиженного слоя.
Тесты, проведенные авторами в Новой Зеландии в районе Охааки (Бродландс), показали, что пилотная установка простой конструкции может обеспечить значительное осаждение кремнезема: до 300 мг из 1 литра.

Принципиально новый подход к разработке технологии извлечения кремнезема из гидротермального раствора развит в работе Брауна и Бэйкона
[59].
Авторы предложили производить из гидротермального раствора золь кремнезема.
Стоимость такого продукта
нс только компенсирует затраты на извлечение кремнезема, но и обеспечивает прибыль.
Золь один из самых дорогих товаров из возможных продуктов геотермального кремнезема.

Подобные золи применяются при изготовлении огнеупорного цемента, лаков для силиконовых покрытий, покрытий для фотобумаги, связующих веществ для каталитических материалов.

Оборудование пилотной установки включало следующие элементы
[59]: 1.
теплообменник для снижения температуры геотермального сепарата до выбранной
температуры поликонденсации (около 125°С); 2.
серию последовательно соединенных танкеров старения с контролируемой температурой внутри них для проведения стадии роста коллоидных частиц; 3.
фильтр с размером пор 100 мкм для отделения грубых дисперсных примесей; 4.
3-стадийную систему ультрафильтрации для концентрирования сформировавшегося коллоидного кремнезема до золя >30 вес.%; 5.
дозирующие насосы для регуляции показателя рН раствора и введения стабилизирующих добавок, препятствующих слипанию частиц; 6.
ввод свежей воды для удаления геотермальных солей; 7.
оборудование для перемешивания и циркуляции химических добавок, предназначенных для стерилизации и очистки УФ фильтров и всей рабочей линии.

Результаты испытаний доказали возможность приготовления из геотермального раствора золя кремнезема достаточной чистоты и концентрации, сравнимого с коммерческим продуктом.
Преимущество
[стр. 55]

55 мг/л.
Использование подобной схемы на другом месторождении с раствором, имеющим другую начальную концентрацию кремнезема и другой химический состав, потребует изменение параметров и возможно только после дополнительного исследования.
В работе Акстмана Р.С.
и Грант-Тэйлора Д.
[75] предложен другой способ извлечения кремнезема, исключающий применение осадителя.
Предложенный метод заключается в пропускании потока гидротермального раствора через псевдоожиженный слой из кремнеземного песка.
Мономерный кремнезем осаждается при этом из раствора на поверхности мелкодисперсных частиц, находящихся во взвешенном состоянии внутри псевдоожиженного слоя.
Тесты, проведенные авторами в Новой Зеландии в районе Охааки (Бродландс), показали, что пилотная установка простой конструкции может обеспечить значительное осаждение кремнезема: до 300 мг из 1 литра.

Время прохождения раствора через псевдоожиженный слой было достаточно мало.
Поэтому процессы полимеризации и роста коллоидных частиц не успевали достаточно развиться.
В состоянии, когда частицы песка полностью покрыты аморфным кремнеземом, скорость осаждения мономерной формы кремнезема была пропорциональна поверхности частиц и разности между концентрацией мономерного кремнезема С5 и растворимостью аморфного кремнезема Сс: -6СМ = М$ь/У5>(С$СД (1.17) где к<1 константа скорости реакции первого порядка, (8Ь/У5) площадь растущей поверхности на единицу объема У5 суспензии.
В лабораторных условиях авторы проверили корелляцию между данными наблюдений и известными зависимостями, выражающими связь между относительной критической скоростью начала режима псевдоожижения 11г, перепадом давления в псевдоожиженном слое, высотой слоя Нг, пустотностью суспензии 8г, вязкостью жидкости.
Была проверена универсальная для псевдоожиженных слоев связь между критической скоростью 11г и пустотностью ег, которую задавали уравнением [75]:

[стр.,57]

57 ла или позолана, цементной добавки, которая улучшает водонепроницаемость и прочность бетона.
Потенциальная производительность скважины ВогеЬо1е 22 по кремнезему при дебите 200 т/ч и пересыщении раствора порядка 50 мг/л составляет около 170 т/год [75].
Принципиально новый подход к разработке технологии извлечения кремнезема из гидротермального раствора развит в работе Брауна и Бэйкона
[76].
Авторы этой работы отмечают, что другие подходы, основанные на добавлении в раствор извести или использовании псевдоожиженного слоя, в конечном итоге не привели к созданию коммерчески рентабельной технологии.
Браун К.Л.
и Бэйкон Л.Дж.
предложили производить из гидротермального раствора золь кремнезема.
Стоимость такого продукта
не только компенсирует затраты на извлечение кремнезема, но и обеспечивает прибыль.
Золь один из самых дорогих товаров из возможных продуктов геотермального кремнезема.

Он представляет концентрированный раствор коллоидного кремнезема, в котором коллоидные частицы распределены в узком диапазоне размеров, то есть удовлетворяют требованию монодисперсности.
Необходимо разработать способ получения монодисперсного золя с произвольным средним диаметром частиц и достаточно низкими концентрациями загрязняющих примесей.
Подобные золи применяются при изготовлении огнеупорного цемента, лаков для силиконовых покрытий, покрытий для фотобумаги, связующих веществ для каталитических материалов.

Метод получения золя геотермального кремнезема, предложенный Брауном и Бэйконом, включает охлаждение сепарата для осуществления нуклеации и роста коллоидных частиц определенного размера с последующей ультрафильтрацией для концентрирования золя [76].
Удаление загрязняющих примесей проводится с помощью диафильтрации.
Процесс ультрафильтрации разработан с учетом опыта, накопленного в сыро-молочной промышленности Новой Зеландии.
Для проведения ультрафильтрации выбраны ультрафильтрационные (УФ) мембраны.
Оборудование пилотной установки включало следующие элементы
[76]: I.
теплообменник для снижения температуры геотермального сепарата до вы


[стр.,58]

58 ♦ бранной температуры нуклеации (около 125°С); 2.
серию последовательно соединенных танкеров старения с контролируемой температурой внутри них для проведения стадии роста коллоидных частиц; 3.
фильтр с размером пор 100 мкм для отделения грубых дисперсных примесей; 4.
3-стадийную систему ультрафильтрации для концентрирования сформировавшегося коллоидного кремнезема до золя >30 вес.%; 5.
дозирующие насосы для регуляции показателя рН раствора и введения стабилизирующих добавок, препятствующих слипанию частиц; 6.
ввод свежей воды для удаления геотермальных солей; 7.
оборудование для перемешивания и циркуляции химических добавок, предназначенных для стерилизации и очистки УФ фильтров и всей рабочей линии.

Для тестирования предложенного способа на ГеоЭС Вайракей в Новой Зеландии была испытана пилотная установка [76].
Расход сепарата был равен 5000 л/час.
Установка непрерывно работала в течении 11 месяцев.
Результаты испытаний доазали возможность приготовления из геотермального раствора золя кремнезема достаточной чистоты и концентрации, сравнимого с коммерческим продуктом.
Концентрация и размер коллоидных частиц определялись, главным образом, температурой, при которой сепарат охлаждался в теплообменнике (температура нуклеации).
Дальнейшее постепенное охлаждение в танкерах старения способствовало росту коллоидных частиц, мало изменяя их концентрацию.
При температуре нуклеации 20°С формировались коллоидные частицы размером около 10.0 нм, при повышенной температуре 70°С с конечным размером 60.0 нм.
Использование стабилизирующих добавок типа АСЦМЕЯ (ЯоЬш апб Нааз 1л<±) в количестве 5 мг/кг позволяло избежать агломерации частиц.
После прохождения системы ультрафильтрации концентрация коллоидных частиц золя в гидротермальном растворе должна возрастать более чем в тысячу раз от 300 мг/кг до >30%.
На первых двух стадиях концентрация коллоидного кремнезема достигала нескольких процентов.
На третьей стадии концентрация превышала 30%.
На стадиях 1 и 2 применяли картриджные мембраны из пустотелого волокна, на зретьей стадии трубчатые мембраны.
Исполь

[Back]