ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Примеси, выщелачиваемые с помощью воды и пара. Практически все из проведенных ранее исследований коэффициентов распределе­ния проводились с использованием простых систем, т. е. систем, со­стоящих из растворенного в чистой воде одного соединения. Кажущий­ся коэффициент распределения K'd определялся по полным концентра­циям элемента в конденсате пара (Cs) и воде (Cw), т. е. в грубом приближении он зависит от отношения Cs /Cw. Описание метода оп­ределения коэффициента K'd можно найти в работе [4, стр. 13 - 28].

Определение химического состава смешанной окись-гидроокис - ной системы, полученной при этих условиях, оказывается весьма сложной задачей, поскольку ионное состояние любого элемента в ра­створе зависит от ионных состояний и растворимостей всех других соединений в растворе.

На основе этого предположения с учетом того, что SiO 2 являет­ся основным компонентом гранита и оказывается относительно рас­творимым соединением, вполне целесообразно предположить, что коэффициент K'j кремнезема будет менее всего зависеть от изменений ионного состояния или растворимостей всех других компонентов, как это следует из эксперимента.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Температура насыщенного пара, "С

-Фиг. 4.6. Кажущиеся коэффициенты распределения для ионов хлора и ще­лочных металлов [ 4].


На фиг. 4.6 и 4.7 приведены коэффициенты распределения в за­висимости от температуры насыщенного пара. Предварительные ис­следования процесса выщелачивания образцов породы при температу­ре 343°С показали, что наиболее важные радиоактивные изотопы, такие, как Eu, Ru, Се и Со, не выщелачиваются из образцов в доста - 350 300 аи

Температура насыщенного пара, °С

Фиг. 4.7. Кажущиеся коэффициенты распределения для АІ, В, Sb и Si02 [4].


Точных количествах для непосредственного обнаружения методом гамма-спектроскопии. Более того, даже выщелачиваемые радиоактив­ные элементы, такие, как Sb и Cs, присутствуют в воде в таких не­значительных количествах, что эти величины чуть выше порога чув­ствительности при обнаружении вещества в пробах воды. Остается невыясненным вопрос, обусловлена ли низкая концентрация этих ра­диоактивных изотопов 1) радиоактивным распадом вследствие воз­раста образцов (~6 лет), 2) низкой скоростью процесса выщелачива­ния или 3) нерастворимостью соединений, содержащих радиоактивные изотопы. Если низкие концентрации радиоактивных элементов об­Условлены процессами (1) или (2), то изотопное разбавление, вызыва­емое активацией нейтронами, сделает возможным определение коэф­фициентов распределения для интересующих нас радиоактивных эле­ментов. Поэтому в воду были добавлены такие элементы, как Cs, Sb, Ru, Со и Се в количестве по 50 мг/л в виде соединений типа окислов или нитратов. В отдельных сериях опытов в виде окисла был введен также элемент Ей в количестве 50 мг/л. При этом потребовалось отделение Ей от других - изотопов, с тем чтобы исключить возможные помехи в счете, обусловленные сложным характером спектра гамма- излучения Ей.

Полученные на основании активационного анализа результаты показывают, что практически одни и те же элементы доминируют в растворе, т. е. малые количества Sb (максимум ~2 мг/л) и Cs (мак­симум ОД мг/л). В пробах водной или паровой фаз обнаружены так­же незначительные количества Со, однако уровень концентрации Со таков, что его можно отнести к продуктам коррозии таких материа­лов, как инконель или нержавеющая сталь. Другие вводимые элемен­ты, такие, как Ru, Се и Ей, не присутствовали в заметных количе­ствах. Отсюда сделан вывод, что низкие концентрации этих элемен­тов в паре и воде объясняются низкой растворимостью химических соединений, в которых они присутствуют.

Расчетные значения коэффициентов распределения приведены в табл. 4.4 и на фиг. 4.6 и 4.7. Ожидалось, что в простой системе коэффициенты распределения не будут зависеть от концентрации и температуры вблизи значения критической температуры. Вследствие сложной химической природы исследуемой системы такое простое соотношение не выполняется. Для некоторых анализируемых компо­нентов, например, натрия, обнаружена инверсия растворимости в воде.

Данный результат не является неожиданным, поскольку извест­но, что силикат натрия характеризуется инверсией растворимости.

Таблица 4.4

Температура, ° С

343

288

232

Элемент

Концентра­

Коэффи­

Концентра­

Коэффи­

Концентра

Коэффи­

Ция в жид­

Циент

Ция в жид­

Циент

Ция в жид­

Циент

Кой фазе,

Распре­

Кой фазе,

Распре­

Кой фазе,

Распре­

Мг/л

Деления

Мг/п

Деления

Мг,/п

Деления

Кремний

1000

10-2

800

5- Ї0-4

600

5- Ю-4

(Si02) Натрий

З Но-[3]

20

50

8- 10~[4]

60

9-10-4

Калий

10

4- 1СГ3

20

2 НО-3

30

2- Ю-3

Хлор

12

6> IO"2

14

6 • Ю-2

20

4- Ю-2

Алюминий

5

4- 10Г2

6

4-10-2

8

6- Ю-2

Сурьма1'

2

6>1о_3

1

4-10"3

1

10"3

Бор

1

6 - ю-1

0,7

3- 10"1

0,8

2- Ю-1

Цезий1'

0,06

Ю-3

0.1

3- Ю-4

0,1

4- ^0 4

Железо

0,1

0,05

-

0,04

-

Кобальт1'

0,05

0,03

0,03

Марганец

0,02

-

0 01

-

0,01

-

Кальций

<0,01

-

<0,01

-

<0,01

-

Медь

<0,005

< 0,005

-

<0,005

-

Стронций

<0,005

-

<0,005

-

<0,005

-

Магний

< 0,002

-

<0,002

-

<0,002

-

Церий 1'

<0,02

<0,02

-

<0,02

-

Рутений1'

<0,02

<0,02

<0,02

Европий1'

<0,02

-

<0,02

<0,02

-

Концентрация в жидкой фазе и кажущиеся коэффициенты распределения Для системы пар — еодв [4

1,При проведении эксперимента в воду добавляли 50 мг/л указанного элемента в виде окисла или нитрата.


Анализ отложений в автоклаве. По окончании исследований про­цесса выщелачивания образцов пород было обнаружено, что стенки автоклава покрыты плотными хлопьевидными отложениями, выходя­щими за пределы наблюдаемого уровня воды. Вещество этих отложе­ний было устойчивым по отношению к концентрированной соляной кислоте, азотной кислоте, царской водке и 50%-ному раствору каус­тика даже при нагревании до ~90°С. Единственным эффективным методом растворения отложений оказалось погружение их на 3 - 5 ч в 48%-ный раствор плавиковой кислоты. Для идентификации отложе­ний на стенках автоклава был проведен химический и радиохимиче­ский анализ. Результаты этого анализа приведены в табл.. 4.5 и 4.6.

Согласно результатам, представленным в табл. 4.5, образование хлопьев происходило в основном за счет испарения и, возможно, раз­брызгивания непосредственно над уровнем воды. Это, очевидно, вы­текает из того факта, что обнаруженные радиоактивные компоненты имеют приблизительно такое же соотношение элементов, что и ком­поненты, присутствующие в пробе воды.

Таблица 4.5

Сравнение результатов радиохимического анализа отложений на стенках автоклава, образцов породы и воды[4]

Вещество

Отношение

137CS/"4CS

125 Sb/134 Cs

Проба аоды

2,7

3,6

Образец породы

1,4

0,53

Хпопьввидные отложения в автоклаве

2,6

3,0

Таблица 4.6

Состав хлопьевидных отложений по сравнению с другими образцами. Спёктры излучения [4]

Элемент

343°

С

Порода, %

Хлопья, %

Проба воды, мг/л

Проба пара, мг/п

Ag

0,004

-

0,001

А1

4,8

0,09

7,4

2,0

В

1.3

0.7

0,85

1,1

Са

0,2

<0.02

5

0.5

Сг

0,02

0,002

-

0,02

Си

0,008

0.0008

0,0005

0,01

Fe

0,1

0,08

2

0,2

Продолжение табл. 4.6


0,008 20 1,7 1000

0,02 1.3

0,005

Mg Na Sb

0,42 0.2 90

65

Si (в виде

0,004 0,1 0,009 15


Si02)

0,08 <0,02

0,02 7

0,05 Следы

V Ru

<0,02

ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

Геотермальное отопление частного дома — новый уровень экономичности, эффективности и безопасности

За последние несколько лет стоимость природного газа и электроэнергии для населения возросла в десятки раз. Такое положение дел дало толчок к росту потребления альтернативных источников энергии. Геотермальное отопление частного дома …

ПРЕДЛОЖЕННАЯ ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ

Непрерывно возрастающая потребность в электроэнергии и воз­никшая в последние годы озабоченность в связи с проблемой охраны окружающей среды заставила США обратиться к исследованию новых источников энергии. Одним из таких новых …

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ

Для выполнения программы научных исследований националь­ных геотермальных ресурсов основное внимание следует уделить вы­бору тех учреждений, которые могли бы решить поставленные выше задачи: выбрать методы разведки, оценить геотермальные ресурсы, определить методы …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua