8 Расчеты, связанные с химической обработкой глинистых растворов

8.1 Цель работы

Усвоить навыки расчетов химической обработки глинистых растворов.

При химической обработке в глинистый раствор добавляют вещества, обеспечивающие получение глинистых растворов определенных коллоидных свойств. По химическому составу реагенты делятся на простые (состоящие из одного химического вещества) и сложные (состоящие из нескольких химических веществ) по роду действия на глинистый раствор это могут быть понизители водоотдачи и вязкости, структурообразователи и т.д. чаще в практике бурения используют недорогие и общедоступные реагенты: каустическую и кальцинированную соду, бурый уголь, торф, сульфит- спиртовую барду(ССБ), жидкое стекло и т.д.

8.2 Расчет ссб и каустической соды для приготовления сульфит – щелочного реагента

8.2.1 Щелочной раствор ССБ применяют вместе с каустической содой или кальцинированной содой в соотношении 1 : 0,1 ; 1 : 0,2 ; 1: 0,3 и т.д. то есть на 100 кг сухого ССБ берут 10, 20, 30 и т.д. соды.

Сульфит – спиртовая барда является отходом бумажного производства. Она может быть в твердом и жидком состоянии, в зависимости от степени упаривания (обычно в жидком с удельным весом 1,2 ÷ 1,3 г/см³). Основное назначение ССБ – снизить водоотдачу глинистого раствора.

8.2.2 Пример расчета.

8.2.2.1 Задание: Приготовить 1 м³ реагента, содержащего 25 % ССБ и 6 % щелочи NаОН, при плотности ССБ - 1,24 г/см³, плотности NаОН - 1,44 г/см³.

8.2.2.2 Решение:

1) определяем количество твердой барды для приготовления 1 м³ реагента. По таблице 9 m = 250 кг

2) определяем количество (массу) жидкой барды, соответствующее 250 кг твердой.

3) по таблице 10 жидкая барда с плотностью 1,24 г/см³ содержит в 1000 кг 465 кг сухой;

4) определим массу жидкой барды

Х : 250 = 1000 : 465 Х = 534,4 (кг);

5) найдем объем барды по формуле:

М = р х V V = 534,4 : 1,24 = 430,9 (л)

6) определяем отношение содержаний ССБ и NаОН

ССБ -25%

NаОН -6 % ССБ: NаОН = 1:0,4

7) по таблице 11 найдем количество сухого вещества в 1 л раствора, в г при р = 1,44 т NаОН = 582 г в 1л в1000л(1м³) m NаОН = 582кг

8) определим объем жидкой щелочи Х:40 = 1000: 582 Х = 85,9 л

9) потребное количество воды: 1000 – 430,9 – 85,9 = 483,2 (л)

Таким образом для приготовления 1 м^З реагента нужно взять 430, 9 л спиртовой барды, 85,9 л раствора щелочи и 482,2 л воды.

Таблица 8.1 – Количество твердой барды для приготовления 1 м³ реагента

Концентрация ССБ в %	Количество твердой барды на 1м3 реагента
10	100
15	150
20	200
25	250
30	300
35	350

Таблица 8.2 – Содержание жидкой барды

Конц. ССБ	Содержание сухих веществ в 1л жидкой ССБ, при ее удельном весе, г/ см3									Расход твердой NаОН в кг
	1,14	1,16	1,18	1,20	1,22	1,24	1,28	1,30	1,32	ССБ: NаОН 1:0,4	ССБ: NаОН 1:0,1
5	160	139	124	113	101	93	85	73	68	10	5
10	319	279	249	225	203	185	170	146	135	20	10
15	479	418	373	338	304	278	255	219	203	30	15
20	638	558	498	450	406	370	340	292	270	40	20
25	800	695	620	565	565	465	425	365	340	50	25
30	958	839	746	676	608	556	510	438	406	60	30

Таблица 8.3 – Количество сухого вещества в 1 л раствора

Удельный вес раствора щелочи, г/см3	Содержание NаОН в 1л раствора, г	Удельный вес раствора щелочи, г/см3	Содержание NаОН в 1л раствора, г
1,332	399,6	1,397	507,9
1,345	419,6	1,410	530,9
1,357	441,0	1,424	556,2
1,370	462,1	1,438	582,0
1,383	484,1	1,453	610,6

Таблица 8.4 – Варианты задания

Варианты	1/9	2/10	3/11	4/12	5/13	6/14	7/15	8/16
Р NаОН	1,332	1,357	1,370	1,424	1,438	1,454	1,383	1,345
РССБ	1,3	1.3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3
% соотношение ССБ к NаОН 1	25% 6%	20% 5%	10% 2%	15% 4%	30% 7%	30% 3%	25% 2,5%	20% 2%

9 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПСС

Экономические показатели технологии ПСС могут быть приняты по аналогии с ПГУ (подземная газификация угля) в части газификации и по аналогии переработки сернистых газов цветной металлургии в части производства серной кислоты. Расчеты показывают, что по сравнению с базовыми методами производства кислоты из серы и колчедана технология ПСС (подземное сжигание серы) становится экономически выгодной при минимальной производительности предприятия 100 тыс. тонн серной кислоты в год.