ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Двухфазный гидротермальный теплоноситель поступает на поверхность по продуктивным скважинам ГеоЭС, ГеоТЭС. В сепараторах происходит разделение смеси на пар и жидкую фазу (сепарат). Пар подается на паровую турбину для генерации электроэнергии, а сепарат переводится в блок осаждения кремнезема, где проходят стадии осаждения кремнезема с вводом извести.

1 стадия: старение раствора и полимеризация мономерного кремнезема с образованием коллоидных частиц, причем концентрация и конечный размер коллоидных частиц определяются температурой старения от 20 до 140 ⁰С;

2 стадия: ввод гашеной извести в раствор с полимеризованным кремнеземом для его коагуляции, хлопьеобразования и осаждения;

3 стадия: отделение хлопьев осажденного материала и осветление раствора;

4 стадия: обезвоживание и сушка осажденного материала.

Коагуляция и осаждение коллоидного кремнезема происходят под действием катионов Са ²⁺ следующим образом:

-в раствор добавляется критическое количество катионов Са ²⁺ - 57,1мг/кг;

- сорбция поверхностью коллоидного кремнезема небольшой части из них 7,0-7,7 мг/кг до полной нейтрализации отрицательного поверхностного заряда частиц;

- коагуляция частиц за счет образования мостиковых связей между нейтрализованными частицами с участием катионов Са ²⁺ и осаждение коллоидного кремнезема.

Мономерный кремнезем осаждается в результате образования кальций силикатных комплексов при соединении катионов Са ²⁺ и ионов Н ₃SiO₄, концентрация которых при высоком рН раствора становится значительной из-за диссоциации кремниевой кислоты. Высушенный материал добавляется в портландцемент, на основе которого готовится бетон, прочность которого в 7-дневном и 28-дневном возрасте выше либо не ниже, чем бетона, изготовленного на основе цемента без добавки геотермального кремнезема. Если прочность бетона после добавления в цемент кремнезема не повышается, добавление позволяет экономить цемент. Весовую долю кремнезема по отношению к цементу выдерживают в пределах от1 до 6-7%, водоцементное отношение - от 0,25 до 0,38.

Подобная схема осаждения и использования кремнезема применима к жидкой фазе высокотемпературного гидротермального теплоносителя с общим содержанием кремнеземаSiO₂от 300 до 1500 мг/кг, средним радиусом коллоидных частиц 500-2000 см ³/см ³, минерализацией 1000-2500 мг/кг, ионной силой 10-20 ммоль/кг, естественным показателем рН от 9,5 до 7,0. Схема осаждения применима при температуре ниже традиционной температуры реинжекции сепарата - от 160-140 ⁰С до 20 ⁰С.