Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Моделирование нуклеации ортокремниевой кислоты и роста коллоидных частиц кремнезема в гидротермальных растворах

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Актуальность работы. Совершенствование методов комплексного использования энергетического и минерального потенциала природных гидротермальных растворов имеет большое значение для повышения эффективности использования этого вида ресурсов. Аморфный коллоидный кремнезем — один из важнейших минеральных компонентов, ценность которого увеличивается с учетом роста потребления аморфных кремнеземов… Читать ещё >

Моделирование нуклеации ортокремниевой кислоты и роста коллоидных частиц кремнезема в гидротермальных растворах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Анализ исследований процесса поликонденсации ортокрем-ииевой кислоты в водных средах
    • 1. 1. Механизм поликонденсации ортокремниевой кислоты при различных рН водных сред
    • 1. 2. Экспериментальные данные по изучению кинетики поликонденсации ортокремниевой кислоты
    • 1. 3. Математическое моделирование поликонденсации ортокремниевой кислоты
    • 1. 4. Методы получения водных золей кремнезема
  • Выводы
  • Глава 2. Объекты и методы исследования
    • 2. 1. Методы определения концентрации ортокремниевой кислоты и основных анионов и катионов в гидротермальных растворах
    • 2. 2. Метод фотонной корреляционной спектроскопии для определения размеров коллоидных частиц кремнезема в водных средах
    • 2. 3. Электронная микроскопия для определения размера частиц золя кремнезема
  • Выводы
  • Глава 3. Эксперименты по изучению кинетики поликонденсации ортокремниевой кислоты
    • 3. 1. Эксперименты по изучению кинетики поликонденсации ортокремниевой кислоты в гидротермальном растворе при 20°С
    • 3. 2. Эксперименты по изучению кинетики поликонденсации ортокремниевой кислоты в гидротермальном, растворе при повышенных температурах
    • 3. 3. Эксперименты по изучению кинетики поликонденсации ортокрем-ниевой кислоты в гидротермальном растворе при различных рН
    • 3. 4. Эксперименты по изучению кинетики поликонденсации ортокрем-ниевой кислоты при различной ионной силе гидротермального раствора
    • 3. 5. Эксперименты по определению размеров коллоидных частиц кремнезема в исходных гидротермальных растворах
    • 3. 6. Эксперименты по определению размеров коллоидных частиц кремнезема в концентрированных водных золях
  • Выводы
  • Глава 4. Разработка программы MSANUC. FOR для численного моделирования нуклеации ортокремниевой кислоты в водных средах
    • 4. 1. Математическая модель процесса нуклеации и поликондесации. ортокремниевой кислоты
    • 4. 2. Численный метод, алгоритм и программная реализация математической модели
    • 4. 3. Влияние характеристик гидротермального раствора на вспомогательные функции
  • Выводы
  • Глава 5. Численное моделирование нуклеации ортокремниевой кислоты в гидротермальных растворах
    • 5. 1. Результаты моделирования процесса нуклеации ортокремниевой кислоты при различных физико-химических условиях: температуре, рН, начальной концентрации ОКК и ионной силе раствора
    • 5. 2. Сопоставление результатов численного моделирования с экспериментальными данными
  • Выводы
  • Глава 6. Разработка технологической схемы получения концентрированных водных золей кремнезема из гидротермальных растворов
    • 6. 1. Технологическая схема мембранного концентрирования
    • 6. 2. Характеристики водного золя кремнезема при различных режимах работы технологической схемы
    • 6. 3. Примеры моделирования нуклеации ортокремниевой кислоты при различных технологических режимах
  • Выводы

Актуальность работы. Совершенствование методов комплексного использования энергетического и минерального потенциала природных гидротермальных растворов имеет большое значение для повышения эффективности использования этого вида ресурсов. Аморфный коллоидный кремнезем — один из важнейших минеральных компонентов, ценность которого увеличивается с учетом роста потребления аморфных кремнеземов современной промышленностью, в том числе в высокотехнологичных отраслях, связанных с использованием золей и ультрадисперсных порошков. Кремнеземсодержащие материалы с различными физико-химическими характеристиками могут быть выделены в промышленных количествах различными методами, например, осаждены из гидротермальных растворов вводом коагулянтов. Баромембранным концентрированием гидротермальных растворов можно получать стабильные водные золи кремнезема — один из наиболее ценных продуктов.

Одной из важных задач при разработке технологии извлечения коллоидного кремнезема из гидротермального раствора является изучение кинетики нук-леации ортокремниевой кислоты (ОКК). Данные по кинетике нуклеации необходимы для контроля за скоростью образования коллоидных частиц и их конечными размерами и концентрациями. Конечное распределение частиц по размерам — одна из основных характеристик водных золей кремнезема, и требуется совершенствование методов управления этой характеристикой. Кроме того, данные по кинетике позволят контролировать рост твердых отложений кремнезема, возникающих вследствие гетерокоагуляции* коллоидных частиц на стенках скважин, аппаратов и теплооборудования технологической линии, по которой проходит гидротермальный раствор.

В России имеются значительные высокотемпературные гидротермальные ресурсы. Суммарный энергетический потенциал только одного Мутновского месторождения (Южная Камчатка) составляет примерно 300 МВт. При использовании 20% этого потенциала расход отсепарированного водного теплоносителя Мутновских ГеоЭС на данный момент составляет около 1100−1200 т/ч со средним содержанием кремнезема 700 мг/кг. При степени извлечения 45−60% выход аморфного кремнезема может составить до 3−5 тыс. тонн в год.

Степень извлечения кремнезема и физико-химические характеристики полученного материала зависят от концентрации и размеров коллоидных частиц кремнезема, образовавшихся в результате нуклеации ОКК.

Цель работы — разработка технологии получения золей кремнезема из гидротермальных растворов на основе численного моделирования процесса нуклеации ортокремниевой кислоты в водных средах. Основные положения, выносимые на защиту.

1. Зависимость скорости нуклеации ОКК и конечного среднего размера частиц кремнезема от температуры, рН, ионной силы, начального пересыщения, исследованные методом численного моделирования.

2. Влияние переменного температурного режима на временные зависимости функции пересыщения и скорости нуклеации ОКК, приводящее к появлению пеодиородностей в этих зависимостях и изменению конечной формы распределения частиц кремнезема по размерам.

3. Соотношение продолжительностей стадий гомогенной и гетерогенной нуклеации в гидротермальных растворах при различных рН и температурах.

4. Рекомендации по выбору технологических параметров — продолжительности пребывания раствора на участках, его расхода, температурного профиля, рН, общего содержании кремнезема, диаметра пор мембранного слоя и др. — для получения водного золя кремнезема с заданными характеристиками.

Научная новизна.

1. Получены данные о влиянии различных параметров — температуры, рН, начальной концентрации ОКК, ионной силы — на скорость процесса нуклеации в гидротермальных растворах и размеры образующихся частиц кремнезема в широком диапазоне значений этих параметров.

2. Изучена зависимость продолжительности стадий гомогенной и гетерогенной v нуклеации от физико-химических характеристик гидротермального раствора.

3. Исследовано влияние переменного температурного режима на вид временных зависимостей функций пересыщения и форму распределения образующихся частиц кремнезема по размерам.

4. Разработан метод, позволяющий прогнозировать характеристики конечного продукта — водного золя кремнезема — получаемого баромембранным концентрированием гидротермального раствора. С помощью метода, основанного на численном моделировании нуклеации ОКК, стало возможным определять концентрации, радиусы частиц и форму распределения частиц при различных условиях в технологической схеме, включающей скважины, трубопроводы, сепараторы, теплообменники, танки для старения, мембранные фильтры и др.

Достоверность научных положений и следующих из них выводов обеспечивается соответствием результатов численного моделирования процесса пуклеации ортокремниевой кислоты экспериментальным данным (временные зависимости концентрации ОКК, конечные размеры частиц), полученным па растворах различных гидротермальных месторождений, модельных растворах, а также характеристикам водных золей кремнезема — продуктов мембранного концентрирования растворов скважин Мутновской ГеоЭС.

Практическое значение работы. Подход на основе численного моделирования, развитый в данной работе, можно применять при проектировании оборудования для технологической схемы получения водных золей кремнезема из гидротермальных растворов, а также из другого сырья. Подобный подход позволяет учесть зависимость конечных концентрации и размеров коллоидных частиц от следующих параметров: 1) температурный профиль при течении раствора по скважинам, трубопроводам и оборудованию- 2) рН, ионную силу, концентрацию компонентов раствора- 3) продолжительность пребывания раствора на различных участках технологической линии. Концентрация и размеры частиц в значительной степени определяют характеристики золя кремнезема, возможные направления его использования и характеристики материалов, получаемых с использованием золя. В частности, удельная поверхность порошков кремнезема, диаметр и объем пор связаны с размерами частиц в исходном золе.

Реализация работы. Разработанная методика расчета размеров частиц кремнезема была использована в ООО НПФ «Наносилика» для получения водных золей кремнезема с заданными характеристиками ультрафильтрационным мембранным концентрированием сепарата скважин Мутновской ГеоЭС.

Апробация работы. Результаты работы представлены тезисами докладов на международных семинарах «Структура и разнообразие минерального мира» (Сыктывкар, 17−19 июня 2008 г.), «Минералогическая интервенция в микрои наномир» (Сыктывкар, 9−11 июня 2009 г.) — на Международных научных конференциях: 32, 33, 34 Workshop on Geothermal Reservoir Engineering of Stanford University (California, 2008 и 2009 гг.) и статьями в российских рецензируемых журналах: «Химическая технология», «Теплоэнергетика», «Водоснабжение и санитарная техника» .

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 189 страницах и содержит 41 таблицу и 56 рисунков.

Список литературы

включает 74 наименования.

Выводы.

1. Эксперименты по концентрированию природных гидротермальных растворов проводили с использованием различных мембранных фильтров — ультрафильтрационных, нанофильтрационных, обратноосмотических и микрофильтрационных. Показано преимущество использования ультрафильтрации при получении стабильных водных золей кремнезема. Данный метод позволяет получать раствор с высоким содержанием SiCb и низкой концентрацией примесных ионов.

2. Выполнено численное моделирование нуклеации по различным технологическим режимам на следующих месторождениях: Мутновское, Cerro Prieto, Wairakei. Растворы месторождений различаются температурой, рН, концентрацией ионов. Технологические режимы на месторождениях отличаются продолжительностью стадии старения, температурным профилем, продолжительностью пребывания сепарата на различных элементах технологической схемы и др. Показано, что размеры частиц золей кремнезема, полученных по определенным технологическим режимам, соответствовали результатам численного моделирования. В соответствии с режимом, разработанным на основе результатов численного моделирования, из растворов скважин Мутновского месторождения получали водные золи кремнезема с заданными размерами частиц. Таким образом, может быть предложен подход, позволяющий прогнозировать характеристики конечного продукта: концентрации, средние размеры, функцию распределения частиц по размерам в золях кремнезема.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Разработан метод численного моделирования процессов нуклеации ОКК и роста коллоидных частиц кремнезема в гидротермальных растворах, необходимый для того, чтобы учесть влияние существенных параметров, определяющих характеристики конечного продукта — водного золя кремнезема, получаемого мембранным концентрированием гидротермальных растворов. Для реализации метода создан программный комплекс MSANUC. FOR, позволяющий прогнозировать изменение во времени скорости нуклеации и, роста частиц кремнезема, их концентрации и размеров в широком диапазоне значений параметров, отличающихся на различных месторождениях и непрерывно меняющихся при прохождении раствора по технологической линии: химического состава, минерализации, ионной силы, рН, температурного профиля на участках. Полный учет влияния этих факторов не может быть достигнут экспериментальными методами.

2. Сопоставление результатов численного моделирования с собственными экспериментальными данными и с данными других исследователей, полученными на модельных и природных растворах, показало совпадение временных зависимостей концентрации ОКК и конечных средних размеров частиц кремнезема, что подтверждает обоснованность указанного подхода.

3. Физико-химические условия в гидротермальных растворах таковы, что переход ОКК в коллоидный кремнезем происходит в результате двух последовательных процессов — гомогенной и гетерогенной нуклеации. Установлено, что соотношение длительностей этих стадий tr0M/trerep слабо зависит от рН и существенно возрастает с температурой.

4. Результаты численного моделирования показывают, что нуклеация молекул ортокремниевой кислоты и образование коллоидных частиц в гидротермальном растворе активно развиваются при температуре ниже 120−150°С. При температуре 120−150°С и выше время индукции становится сопоставимым или превытает характерные времена пребывания теплоносителя в скважинах, трубопроводах и технологических аппаратах.

5. Кроме температуры фактором, существенно влияющим на кинетику нуклеации, является также рН гидротермального раствора. При низких рН значительно возрастает критический радиус частиц, снижается скорость нуклеации и увеличивается время индукции. Индукционный период при рН раствора 7,0 и ниже значительно превышает характерное время движения теплоносителя в скважинах и теплооборудовании.

6. Согласно результатам моделирования при переменном температурном режиме зависимости пересыщения и скорости нуклеации от времени имеют неоднородный характер. При переменной температуре изменялась форма распределения частиц по размерам. Этот результат открывает возможность нового подхода, позволяющего получать золи с различным распределением частиц по размерам.

7. Разработан подход, позволяющий прогнозировать характеристики конечного продукта — водного золя кремнезема — получаемого баромембраиным концентрированием гидротермального раствора. С помощью численного моделирования стало возможным определять концентрации, средние радиусы, форму функции распределения частиц по размерам при различных условиях в технологической схеме, включающей скважины, трубопроводы, сепараторы, теплообменники, танки для старения, мембранные фильтры и др. Численное моделирование позволяет учесть зависимость конечных концентрации, размеров, формы функции распределения коллоидных частиц по размерам от следующих параметров: 1) температурный профиль при течении раствора по скважинам, трубопроводам и оборудованию- 2) рН, ионная сила, концентрация компонентов раствора- 3) продолжительность пребывания раствора на участках технологической линии.

8. На основе результатов численного моделирования разработан технологический режим, включающий старение сепарата и ультрафильтрационное мембранное концентрирование. В соответствии с этим режимом из сепарата скважин Мутновского месторождения получены водные золи кремнезема с заданными размерами частиц, которые определялись температурой, рН, концентрацией ионов, продолжительностью старения и другими исходными параметрами, вводившимися при расчетах.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Н.А., Попов В. В., Саркисов П. Д. Химия и технология нанодис-персных оксидов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. — 286 с.
  2. Ю.Г. Теоретические основы синтеза гидрозолей кремнезема // Получение и применение гидрозолей кремнезема. Труды Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева. 1979. Вып. 107. С. 3−20.
  3. Пег R.K. Polymerization of policilicic acid derived from 3.3 ratio sodium silicate // J. Phys. Chem. 1953. V. 57. N. 6. P. 604−607.
  4. Alexander G.B. The reaction of low molecular weight silicic acids // J. Amer. Chem. Soc. 1953. V. 75. N. 22. P. 5655−5657.
  5. Alexander G.B. The polymerization of monosilicic acid // J. Amer. Chem. Soc. 1954. V. 76. N. 8. P. 2094−2096.
  6. E., Waddams J.A. // Res. Corresp. 1954.V. 7, S43.
  7. Bechtold M.F. Polymerization and properties of dilute aqueous silicic acid from cation exchange // J. Phys. Chem. 1955. V. 59. N. 6. P. 532−541.
  8. K. // J. Chem. Soc. Jap. Pure Chem Sect. 1955.V. 76. P. 729.
  9. Goto K. Effect of pH on polymerization of silicic acid // J. Phys. Chem Sect. 1956. V. 60. N. 7. P. 1007−1008.
  10. C. // Submicroporous and Macroporous Silica, Delftsche Uitgevers MaatschappifN.V., Delft, 1961.
  11. Ashley K.D., Innes W.B. Control of physical structure of silica-alumina catalyst // Industr. and Eng. Chem. 1952. V. 44. N. 12. P. 2857−2863.
  12. R., Knauff K.G. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1954.V. 275. P. 176.
  13. Hoebbel D., Wieker W. et al. // Z. Anorg. Allgem. Chem. 1973. V. 400. P. 148- 1974.V. 405. P. 163- 1977. V. 428. P. 43.
  14. Baumann H. Polymerization and depolymerization de kieselsaure unter ver-schiedenen begingungen // Kolloid Z. 1959. Bd. 162. N. 1. P. 28−35.
  15. Coudurier M., Baudru R., Donnet J.B. Etude de la polycondensation de’acide dis-ilique//Bull. Soc. Chem. Fr. 1971. N. 9. P. 3154−3160.
  16. A.R., Klein S., Vermeulen T. // U.S. Energy Research and Development Adminictration, Contract W-7405-ENG-48, Report LBL-4415, University of California, Lawrence-Berkeley Laboratory, October 1975.
  17. Ф.Л., Шейдина Л. Д. Радиохимия, 1973 г., т. 15, с. 410.
  18. Greenberg S.A. Polymerization of silicic acid in alkaline solutions. A kinetics study // J. Polym. Sci. 1958. V-. 27. N. 115. P. 523−527.
  19. Tarutani T. Chromatographic behavior of silicic acid on sephadex columns // J. Chromatogr. 1970. V. 50. N. 3. P. 523−526.
  20. Makrides A.K., Turner M., Slaughter J. Condensation of silica from supersaturated silicic acid solutions // J. Colloid Interface Science. 1980. V. 73. N. 2. P. 345 367.
  21. H.A., Саркисов П. Д. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. — 208 с.
  22. Ю.Г., Шабанова Н. А., Попов В. В. Влияние температуры и рН на поликонденсацию кремниевой кислоты в водной среде // Коллоидный журнал. 1983. Т. 45. № 1. С. 179−182.
  23. Ю.Г., Шабанова Н. А., Попов В. В. Поликонденсация кремниевой кислоты в водной среде. Влияние концентрации кремниевой кислоты // Коллоидный журнал. 1983. Т. 45. № 2. С. 382−386.
  24. Fleming В.A. Kinetics of reaction between silicic acid and amorphous silica surfaces in NaCl solutions // Journal of Colloid and Interface Science. 1986. V. 110. N. 1. P. 40−64.
  25. Weres O., Yee A., Tsao L. Kinetics of silica polymerization // U.S. Department of Energy, Contract W-7405-ENG-48, University of California, Lawrence-Berkeley Laboratory, May 1980.
  26. Rothbaum H.P., Rohde A.G. Kinetics of silica polymerization and deposition from dilute solutions between 5 and 180 °C // Journal of Colloid and Interface Science. 1979. V. 71. N. 3. P. 533−559.
  27. Ю.Г., Лескии В. В., Шабанова Н. А., Донецкий И. А., Кандарюк В. В., Павлов А. И. Концентрирование кремнезолей методом ультрафильтрации и свойства полимерных мембран // Коллоидный журнал. 1978. Т. 40. № 2. С. 393 396
  28. Краеный-Адмони Л.В. О применении золей кремнезема в фотографическом одноступенчатом процессе // Получение и применение гидрозолей кремнезема. Труды Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева. 1979. Вып. 107. С. 112−118.
  29. В.В. Коллоидный кремнезем в высокотемпературном гидротермальном растворе. Владивосток: Дальнаука, 2003. — 216 с.
  30. Marshall W.L. Amorphous silica solubilities. I. Behavior in aqueous sodium nitrate solutions: 25−300°C, 0−6 molal // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1980. V. 44. P. 907−913.
  31. P. Химия кремнезема. M.: Мир, 1982. — 4.1, 2. — 1127 с.
  32. Chu В. Laser Light Scattering. -N.Y.: Acad. Press, 1974. 318 p.
  33. Cummins IT.Z., Pike E.R. Photon Correlation and Light Beating Spectroscopy. —N.Y.: Plenum Press, 1974. 246 p.
  34. Berne В.J. Pecora R. Dynamic Light Scattering with Applications to Chemistry, Biology and Physics. — N.Y.: Willey-Interscience, 1976. 404 p.
  35. Cummins H.Z., Pike E.R. Photon Correlation Spectroscopy and Velocimetry. -N.Y.: Plenum Press, 1977. 367 p.
  36. Е.А., Касаикин В. А., Зезин А. Б., Кабанов В. А. Влияние концентрационного режима раствора поли(1ЧДчГ- диаллилдиметиламмоний хлорида) на процессы самоорганизации в мего смесях с додецилсульфатом натрия. Докл. РАН. 2000. Т. 373, № 3. С. 350−354.
  37. Е.А., Орленева А. П., Королев Б. А., Касаикин В.А., Куличихин
  38. B.Г. Динамика полимерной цепи в водных и водно-солевых растворах полиди-метилдиаллил-аммоний хлорида // Высокомолекулярные соединения. 2000. Т. 42, № 6. С. 1035−1041.
  39. М.А., Киятченко Ю. Ф., Николаенко Г. Л., Юдин И. К. Измерения вязкости жидкостей и размеров взвешенных частиц методом оптической корреляционной спектроскопии // Журнал инженерной физики. 1980. Т. 38(4).1. C. 387−390.
  40. Г. З. Применение спектроскопии оптического смешения в биологии. М.: Мир, 1986. — С. 291−307.
  41. П.Н. Диффузия макромалекул. М.: Мир, 1986. — С. 388−400.
  42. Tanford С. Physical Chemistry of Macromolecules. John Wiley and Sons, New York, 1961.278 р.
  43. Flory P.J. Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press, 1953. 313 P
  44. Koppel D.E., Journ. Chem. Phys. 57. 4814 (1972).
  45. B.B., Зеленков B.H., Горбач B.A., Кашпура В. Н., Мин Г.М. Извлечение коллоидного кремнезема из гидротермальных растворов мембранными методами. М.: РАЕН, 2006. — 228 с.
  46. Okamoto G., Olcura Т., Goto K. Properties of silica in water // Geochimica et cosmochimica acta. 1957. V. 12. N. 1. P. 123−132.
  47. B.B., Ревина A.A., Баранова E.K. Рассеяние и поглощение света напочастицами кремнезема в гидротермальных растворах // Журнал физической химии. 2008. Т. 82. № 6. С. 1137−1144.
  48. В.В., Смывалов С. А., Близнюков М. А., Горбач В. А., Кравченко В. В. Моделирование процесса нуклеации ортокремниевой кислоты в гидротермальном растворе // Теоретические основы химической технологии. 2006. Т. 40. № 4. С. 112−119.
  49. А.А., Гулин А. В. Численные методы. М.: Наука, 1989. — 129 с.
  50. Weres О., Yee A., Tsao L. Kinetics of silica polymerization // Journal of Colloid and Interface Science. 1981. V. 84. N. 2. P. 379−402.
  51. Crerar D.A., Axtmann E.V. Growth and ripening of silica polymers in aqueous solutions // Geochimica at cosmochimica acta. 1981. V. 45. P. 1259−1266.
  52. Ohsawa S., Kawamura Т., Nakamatsu N., Yusa Y. Geothermal blue water colored by colloidal silica // World geothermal congress, Kyushu — Tohoku, Japan, May 28 June 10, 2000. P. 663−668.
  53. , В.В., Сердан, А.А. Осаждение кремнезема из гидротермального теплоносителя электрокоагуляцией // Химическая технология. — 2002. № 9. -С. 2−9.
  54. В.В., Поваров К. О., Словцов И. Б., Харлов А. Е. Разработка способов осаждения кремнезема из гидротермального теплоносителя // Химическая технология. 2003. — № 5. — С. 8−13.
  55. А.А., Муликовская Е. П., Соколов И. Ю. Методы анализа природных вод. М.: Недра, 1970. — 488 с.
  56. JI.B., Краснощеков В. В. Аналитическая химия кремния. — М.: Наука, 1972.-94 с.
  57. Iler R.K. Isolation and characterization of particle nuclei during the polymerization of silicic acid to colloidal silica//J. Colloid Sci. 1980. V. 75. N. l.P. 138−148.
  58. Электронная микроскопия в минералогии /Под ред. Г.-Р. Венка. М.: Мир, 1979.-544 с.
  59. Weres О., Yee A., Tsao L. Kinetics of silica polymerization. Report LBL-7033, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, Jule, 1980.
  60. B.B., Аллахвердов Г. Р., Сердан A.A., Мин Г.М., Кашутина И. А. Получение водных золей кремнезёма мембранным концентрированием гидротермальных растворов // Химическая технология. 2008. № 6. С. 14−22.
  61. В.В. Физико-химические процессы при осаждении кремнезема из гидротермального раствора // Теоретические основы химической технологии. 2004. Т. 38. № 1. С. 77−85.
  62. Brown K.L., Bacon L.G. Manufacture of silica sols from separated geothermal water // World Geothermal Congress, Kyushu-Tohoku, Japan, May 28 June 10, 2000. P. 533−537.1. Код программы MSANUC.FOR.1. PROGRAM MSANUC
  63. REAL* 8 CBOL, CAV, ZELD, EXPF, RNUC
  64. DIMENSION RP (1:150 000), PN (1:150 000)
  65. DIMENSION CONMS (l: 150 000)1. RS=22 001. DSP=2.2073E281. SIM=0.061. CS0=700.0E-61. CONNA=239.41. CONK=42.0
  66. CNA=(CONN A/22 989.77)+(CONK/3 9098) CBOL=l .38E-23 CAV=6.02E23 RG=8.31
  67. STRION=0.14 218 PI=3.14 159 265
  68. PRINT*, 'GIVE ME t©, pH, TIPOL (s)'1. READ*, t, PH, TIPOL1. T=t+273.151. ANA-4.01. BNA-0.0751. AS 1=4.01. BSI=0.01.((T-273.15).LE.50) THEN ADH=0.534 BDH=0.333 PKSIL=9.50
  69. ELSE IF ((T-273.15).GT.50.AND.(T-273.15).LE.75) THEN1. ADH=0.5621. BDH=0.3371. PKSIL=9.27
  70. ELSE IF ((T-273.15).GT.75.AND.(T-273.15).LE. 100) THEN1. ADH=0.5961. BDH=0.3411. PKSIL=9.10
  71. ELSE IF ((T-273.15).GT. 1 OO.AND.(T-273.15).LE. 125) THEN1. ADH=0.6441. BDH=0.3481. PKSIL=8.98
  72. ELSE IF ((T-273.15).GT. 125) THEN1. ADH=0.6921. BDH-0.3541. PKSIL=8.90 END IF
  73. GN A= 10 * * (-ADH* STRION* * 0.5/(1 +ANA*BDH* STRION* * 0.5)+BNA* STRION)
  74. GSI=10**(-ADIi*STRION**0.5/(l+ASI*BDH*STRION**0.5)+BSI*STRION)
  75. ALFSI= 1 /(1+GSI* 10* * (PKSIL-PH))1. ACTNA=CN A* GNA1. ACTNA=0.069
  76. PHN=PH+ALOG10(ACTNA/0.069) PRINT*, «PHN=», PUN
  77. ALCE=-0.1185−1126/T+233 050/T**2−36 784 000/T**31. CE=(10**ALCE)*600 001. CMS=CS01. SN=CMS* 1.0E6/CE1. QLP=3.34E251. TIME=0.01. PRINT*, 'CE—, CE1. PRINT*, 'SN—, SN1. N=0
  78. SIGM=(63.68-(0.049+0.2174*FI)*T)*0.001
  79. RC=2* SIGM* SIM/(RS *RG*T* ALOG (SN))
  80. QPCR=(4.0/3.0)*PI*(RC)**3*DSP1. A=9.6538
  81. F=(0.45*F1+0.55*F2)/0.1 189 131. PKI=6.4
  82. PKOIi=10**(3.1171−4296.6/T)1. SA=SN*(1-ALFSI)1. ST=10**(0.0977+75.84/T)1.(SA.LT.ST) FF=SA**51.(SA.GT.ST) FF=ST**5+5*ST**4*(SA-ST)
  83. RMD=0.1666*F*PKOIi*FF*(l-l/SN)
  84. Z.iLD=(l/(2.0*PI*3.0**0.5))*(SIM/(RS*CAV*RC**2))*(SrcM/(CBOL*T))**0.5 ZELD2=(2.0/3.0)*(0.75/(PI*2.21E22*QPCR**2))* * (1.0/3.0)*(SIGM/(CBOL*T* 1.0 E4))**0.5
  85. PMS=PMS+PN (1)*PM CONTINUE CCS=PMS CMS=CS0-CCS CONMS (N)=CMS
  86. WRITE (8,*) 't=', T-273.15,' С',' pH=', PH1. WRITE (8,*) 'PHnom-, PHN
  87. WRITE (8,*) 'CE-, CE,' mg/kg'1. WRITE (8,*) 'SN—, SN1. WRITE (8,*) 'FI1-, FI11. WRITE (8,*) 'FI2—, FI21. WRITE (8,*) 'Fl—, F11. WRITE (8,*) 'FI—, FI
  88. WRITE (8,*) 'FS1=', F 1/0.118 913
  89. WRITE (8,*) 'FS2—, F2/0.1 189 131. WRITE (8,*) 'F=', F
  90. WRITE (8,*) 'SIGM-, SIGM*1.0E3, ' mJ/m2'
  91. WRITE (8,* WRITE (8,* WRITE (8, WRITE (8, WRITE (8 WRITE (8, WRITE (8, WRITE (8, WRITE (8,* WRITE (8, WRITE (8, WRITE (8,
  92. CLOSE (UN CLOSE (UNIT=8) PRINT*,'FI1=', FI1 PRINT*, 'FI2—, FI2 PRINT*, 'FS1-, Fl/0.118 913 PRINT*, 'FS2—, F2/0.118 913 PRINT*, 'F—, F
  93. PRINT*, 'SIGM=', SIGM*1.0E3, ' mJ/m2'
  94. PRINT*, 'RC=', RC* 10**9,' nm'
  95. PRINT*, 'NUCCR—, QPCR,' Si02 units/particle'
  96. PRINT*, 'RMD-, IIMD,' kg/m2*s*
  97. PRINT*, 'RMD=', RMD* 1.43345E7,' mm/year'1. РЮОТ*, 'ZELD=', ZELD1. PRINT*, 'EXPF-, EXPF
  98. PRINT*, 'RNUC-, RNUC,' nuc/kg*s'
  99. PRINT*, 'TAUN1-, TAUN1,' min'
  100. PRINT*, 'TAUN2-, TAUN2,' min'1. DT=(TAUN1*60.0)/100.01.(TIPOL.LT.l.O) GO TO 41.(TIME.LT.TIPOL) GO TO 3
  101. PRINT*, 'CMS=', CMS*1.0E6,' mg/kg'
  102. PRINT*,'RP (t)=', RP*1.0E9,' nm'1. CONTINUE1. STOP1. END
Заполнить форму текущей работой