CC BY
21Методы получения водорода
Hydrogen production methods
УДК 621.8.036 + 551.551
АЛЬТЕРНАТИВНАЯ СЕРОВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЧЕРНОГО МОРЯ Часть II
Энергетически выгодные способы извлечения сероводородной воды с заданных глубин
И. М. Неклюдов, Н. А. Азаренков, Б.В.Борц, О. В. Полевич,
В. И. Ткаченко
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт» ул. Академическая, 1, г. Харьков, 61108, Украина E-mail: tkachenko@kipt.kharkov.ua
Сведения об авторе:
Академик HAH Украины, академик - секретарь Отделения ядерной физики и энергетики HAH Украины, Генеральный директор ННЦ ХФТИ HAH Украины.
Область научных интересов: физика прочности и пластичности материалов, радиационная физика твердого тела и радиационное материаловедение. Публикации: более 600 статей, соавтор 16 монографий, 51 изобретений и патентов.
Сведения об авторе: канд. тех. наук, ст. научн. сотрудник XHy им. В. H. Ка-разина, зав. лаб. технич. средств контроля природной среды, зам. декана геолого-географического факультета XHy по научной работе.
Образование: физический факультет Воронежского ГТУ (1970 г.)
Область научных интересов: разработка современных технических средств контроля природной среды, мониторинг и гидрохимия морской среды, экспрессные методы содержания тяжелых металлов в почвенных, растительных объектах и гидробионтах.
Публикации: более 90 публикаций, 11 изобретений и патентов.
Сведения об авторе:
доктор физ.-мат. наук, член-корреспондент HAH Украины, профессор, заведующий кафедрой материалов реак-торостроения Харьковского Hационального университета им. В. H. Каразина.
Образование: физико-технический факультет Азаренков Харьковского госуниверси-
Hиколай Алексеевич тета (1976 г.)
Область научных интересов: физика плазмы, физика газового разряда, нелинейная физика, новейшие технологии, материаловедение, проблемы энергетики. Публикации: более 350 научных работ.
Сведения об авторе: кандидат техн. наук, начальник лаборатории новых технологий HHÖ ХФТИ.
Область научных интересов: сварка в твердой фазе разнородных материалов, получение композиционных материалов, водородная энергетика, ф.-хим. процессы, протекающие при прямом получении электроэнергии из топлива. Публикации: более 70 статей, 15 изобретений и патентов.
Неклюдов Иван Матвеевич
Полевич Олег Вадимович
Борц Борис Викторович
Часть I «Состояние, проблемы и перспективы» опубликована в Международном научном журнале «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (44), 2006 г., С. 23-30.
Статья поступила в редакцию 29.11.2007 г. Ред. рег. № 177. The article has entered in publishing office 29.11.2007. Ed. reg. No. 177.
BS
Ткаченко Виктор Иванович
Сведения об авторе: доктор физ.-мат. наук, директор научно-производственного комплекса «Возобновляемые источники энергии и ресурсосберегающие технологии» Национального научного центра «Харьковский физико-технический институт»
Образование: физико-технический факультет Харьковского госуниверситета (1975 г.)
Область научных интересов: альтернативная энергетика, сверхкритическая флюидная экстракция, физика плазмы, плазменная электроника, гидромеханика, нелинейная физика.
Публикации: более 130 научных работ, 5 изобретений и патентов.
The using possibility of gas lift technologies which are well developed and widely used at the development of oil deposits for the extraction from deep layers of Black sea hydrosulphuric water and separation from it the hydrogen sulphide was shown. In this technology the solved in the extraction water hydrogen sulphide as an active element was determined. Thus, than there is more concentration of hydrogen sulphide in water that the lift works more effectively was shown. The scheme of the device for extraction of hydrosulphuric Black Sea water from the big depths without loses of the energy and materials were offered. The dependence of productivity of such scheme from the area of cross-section of the pipeline, depth of its immersing in the sea and height of the ascent of hydrosulphuric sea water in the pipeline was determined. The lift of the gas water whose saturation corresponds to saturation of the Black Sea water on depth of 1000 m in the model experiment was shown. The height of the water ascent in the lift corresponds to the theoretical representation.
Введение
В перечне важнейших проблем, без решения которых невозможна разработка концепции сероводородной энергетики и на ее основе создание сероводородного энергогенерирующего комплекса (СВЭК) [1], значится проблема энергетически выгодного извлечения сероводородной воды Черного моря с заданных глубин. Она является ключевой не только для извлечения сероводорода на поверхность моря, но имеет большое значение для улучшения экологии окружающего пространства. При этом, в последнем случае необходимо учитывать эффект положительного воздействия извлечения сероводорода на глубинные слои моря (уменьшение содержания сероводорода в море на заданной глубине) и помнить, что сбросовая вода имеет остаточное заражение сероводородом и должна быть доставлена на глубину, соответствующую природному уровню его содержания в морской воде.
Почему авторы ставят вопрос о поиске способа извлечения сероводородной воды на определенную технологическую высоту, а не обсуждают проблему получения сероводорода на глубине и доставки его на поверхность моря? Во-первых, получение сероводорода на глубине предполагает размещение сложного и дорогостоящего оборудования на больших глубинах в агрессивной среде. Во-вторых, это оборудование должно или постоянно перемещаться вследствие истощения содержания сероводорода в близлежащих слоях воды или покоиться, но при этом необходимо будет перемещать потоки воды на больших глубинах, что энергетически нерентабельно и поэтому нереально.
Альтернативой способу получения сероводорода на глубине является способ извлечения сероводородной воды на уровень, превышающий уровень моря (технологическая высота подъема) с последующим выделением естественным образом сероводорода. При этом доставленная на поверхность моря сероводородная вода в результате уменьшения давления в сто раз будет выделять растворенный в ней сероводород, объем которого, по аналогии с данными по предварительной стабилизации (дегазации) нефти [2], может доходить до 50-60 % его первоначального содержания при нормальных условиях.
При таком способе решаются сразу несколько задач, позволяющих повысить эффективность работы СВЭК:
- практически полное извлечение сероводорода из воды и последующая его утилизация с получением водорода и полимерной серы [1];
- получение электроэнергии на гидроэлектрогенераторах, преобразующих потенциальную энергию морской воды, поднятой на технологическую высоту, в электрическую;
- получение электроэнергии в тепловых машинах (например, двигатель Стирлинга) в результате использования разности температур поверхностной и глубинной вод.
Таким образом, поиск и обоснование способов энергетически выгодного подъема сероводородной воды на необходимую технологическую высоту над уровнем моря является актуальной и своевременной проблемой, способствующей развитию принципиально нового вида водородной энергетики — сероводородной [3].
Задача поиска энергетически малозатратных способов извлечения сероводородной воды с глу-
^ /- International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology №9 (53) 2007
36 © 2007 Scientific Technical Centre «TATA»
И. М. Неклюдов, Н. А. Азаренков, Б. В. Борц, О. В. Полевич, В. И. Ткаченко Альтернативная сероводородная энергетика Черного моря. Часть II
бин Черного моря ненова. В этом направлении выполнено большое число исследований и получены хорошие результаты. Однако во всех ранее описанных способах для обеспечения подъема морской сероводородной воды имеют место либо затраты электроэнергии, либо химических реагентов (см., например, [1, 4]). Поэтому задача поиска альтернативных, энергетически выгодных схем, основанных на новых физических механизмах, остается по-прежнему актуальной.
Hиже остановимся на исследовании энергетически выгодного способа извлечения сероводородной воды с заданных глубин Черного моря.
1. Обоснование возможности подъема сероводородной черноморской воды с заданных глубин методом газлифта
Для расчета подъема сероводородной воды с глубины Черного моря воспользуемся методом расчета фонтанного подъемника нефти в скважине [5]. Фонтанная эксплуатация скважин1 — один из основных способов добычи нефти. Поскольку он не требует дополнительных затрат энергии на подъем жидкости, а при его применении используют исключительно энергетические ресурсы пласта, фонтанный способ добычи нефти является наиболее дешевым.
Расчет фонтанного подъемника сводится к определению его диаметра, длины и производительности, а также к распределению давления по глубине.
Рассмотрим элемент подъемника длиной dl. Перепад давлений на этом участке обозначим через dp. Считая процесс движения стационарным и пренебрегая инерционным сопротивлением, которое в реальных условиях мало, запишем уравнение сохранения количества движения в виде:
dp = Ymdl + aQdl, (1)
где ym — удельный вес сероводородной воды, который является функцией глубины H, a — коэффициент, характеризующий потери на трение. В уравнении (1) не учитывается изменение температуры воды и его влияние на выделение газа по длине подъемника.
Пренебрегая плотностью газа по сравнению с плотностью морской воды, запишем выражение для удельного веса газоводяной смеси в виде:
Ym =Yv/(l + W ), (2)
где W — объем по отношению к единичному объему воды, который занимает сероводород в данном сечении; Yv — удельный вес морской воды. Примем, что растворимость газа в морской воде описывается линейным законом — изотермой Генри. В этом случае объем газа G, вы-
делившийся из единицы объема морской воды при давлении р, будет равен
С = -а(рх -р), (3)
где — начальный газовый фактор (газонасыщенность), т. е. объем сероводорода, растворенный в единице объема жидкости при давлении насыщения р/, а — коэффициент растворимости сероводорода в морской воде (коэффициент растворимости газа в жидкости при данной температуре равен объему растворенного газа (в мл) на 100 г воды при парциальном давлении, равном атмосферному давлению). Необходимо учесть, что объемы газа С и приведены к нормальным условиям. Считая газ идеальным, из (3) получим, что объем выделившегося газа на данной глубине С, приведенный к давлению на той же глубине р, равен:
G _ Gpo _ Gs-a(Ps -Po) p Gi _ _ po-
(4)
р р
Если проскальзывание газа мало, т. е. относительная скорость пузырьков газа и морской воды мала по сравнению со скоростью подъема, то можно считать Ж = С.
Аналогично тому, как и в случае с газонефтяными подъемниками, будем считать, что для подъемника сероводородной воды при движении жидкости в стволе фонтанной скважины наблюдается частичное разделение фаз и формирование «газового подшипника» у стенок трубы. Причина такого явления заключается в следующем. Наличие параболического профиля скорости жидкости (профиль течения Пуазейля) приводит к тому, что скорость пузырька газа по отношению к жидкости разная в различных точках его (пузырька) поверхности. Поскольку пузырек газа движется немного быстрее жидкости, то скорость жидкости относительно поверхности пузырька со стороны, обращенной к стенке трубы, больше, чем со стороны, находящейся ближе к центру трубы2. Поэтому в поперечном сечении трубы возникает перепад давления, направленный от оси трубы к стенке. Под действием этого перепада давления происходит вытеснение пузырьков на периферию (эффект подъемной силы крыла). В результате у поверхности трубы концентрируются пузырьки газа, возникает пристеночный газовый слой, который резко снижает потери газоводяной смеси на трение.
Незначительная величина сил трения подтверждается расчетами и практическими результатами лифтирования нефтегазовых смесей [5]. При расчетах фонтанных подъемников нефтегазовых смесей практика показывает, что потери на трение в фонтанных трубах обычно незначи-
1 Фонтанная эксплуатация нефтяных скважин — способ добычи нефти, при котором жидкость в скважине поднимается на поверхность за счет природной или искусственной пластовой энергии — гидростатического напора и расширения содержащегося в нефти газа.
2 В системе покоя пузырька труба движется со скоростью, несколько большей скорости потока. В этом случае, скорость жидкости имеет параболический радиальный профиль с положительной кривизной и, следовательно, ее скорость вблизи стенки больше, чем в центре трубы.
тельны и не превышают нескольких процентов от общего перепада давления по длине подъемника между забоем и устьем. Такой подъемник, где можно пренебречь скольжением фаз и потерями на трение, называется идеальным. Поэтому в дальнейших расчетах будем пренебрегать последним слагаемым в правой части уравнения (1).
Для равновесных условий при фиксированной температуре, согласно правилу фаз Гиббса3 [6], состояние системы определяется единственным параметром — давлением, а для неравновесных — еще одним влияющим параметром оказывается и скорость изменения давления в системе dp/dt.
Рассмотрим процесс лифтирования сероводородной воды в неравновесных условиях. Пусть равновесная изотерма растворимости описывается линейным законом Генри: G = ар, а неравновесный процесс выделения газа (сероводорода) — уравнением [5]: dG ^
t0 — + G = а■ р, (5)
dt
где t0 — время релаксации.
Поскольку определяющими параметрами в уравнении (5) являются давление p и его производная по времени dp/dt, нетрудно получить его решение в общем виде:
G = а
t -т| dp
I—(
d т
p-JexpI--- |—dт
(6)
<(P - P, ))(Po/p)]-\ (7)
В неравновесных условиях уравнение, описывающее работу идеального подъемника, будет иметь вид:
1 dp у dl
(
1 +
G,, -a
p- p, -Jf(t -т)dTT (po/p)
(8)
В идеальном подъемнике темп падения давления должен быть постоянен dp/dt = 8 = const. В нашем случае это может быть обеспечено выполнением требования:
dl/dt = -8ü+W.. (9)
Yv
С учетом соотношения (9) уравнение неравновесного подъемника (8) можно переписать в виде:
1 dp
Yv dl
где U=-
1 +
po
G, - a
p -ps +8 JF(t)dt
(10)
0 V '0
Проанализируем решение (6). При очень малых темпах изменения давления в системе (dp/dт = 0), равно как и при малых временах релаксации, т. е. при мгновенной релаксации (/0—^0), уравнение (6) соответствует закону Генри. При конечных значениях dp/dт кривая растворения характеризуется гистерезисной зависимостью: при уменьшении давления dp/dт < 0 неравновесная кривая проходит выше равновесной О = ар, т. е. выделение газа уменьшается по сравнению с равновесным процессом, а при dp/dт >0 — ниже равновесной кривой и выделение газа возрастает по сравнению с равновесным процессом.
Используем это представление для расчета фонтанного подъемника. Рассмотрим работу идеального подъемника газоводяной смеси для определения его основных качественных и количественных характеристик. В равновесных условиях зависимость давления в фонтанном подъемнике от глубины определяется уравнением, следующим из (1) и (3):
где p0 — атмосферное давление.
3 Дж. У. Гиббсом установлено, что число равновесно сосуществующих в какой-либо системе фаз не может быть больше числа образующих эти фазы компонентов плюс, как правило, два (опубликовано в 1876 г.).
8
Таким образом, приведенные теоретические представления позволяют описать распределение давления в фонтанном подъемнике по глубине для случаев равновесного и неравновесного подъемника.
2. Численное моделирование подъема сероводородной черноморской воды с заданных глубин методом газлифта
Рассчитаем зависимость давления в фонтанном подъемнике от глубины погружения, используя уравнение идеального равновесного фонтанного подъемника (7). Для расчетов выберем значения параметров: = 7,0103 м3/м3 [6, 9]; а = 7,010-4 МПа-1; ps = 0,1 МПа; Н = 1000 м, у„ = 10,0103 Пам1 [8].
На рис. 1, 2 приведены результаты численного решения уравнения (7), показывающие зависимость давления и перепада давления в открытом море и внутри фонтанного подъемника от глубины. Из рис. 1 следует, что при выбранных параметрах подъемника наблюдается гис-терезисная зависимость давления от глубины погружения фонтанного подъемника. В открытом море давление p1 изменяется от 0,1 МПа на уровне моря до 10,1 МПа на глубине 1000 м. Другая картина зависимости давления от глубины наблюдается при заполнении фонтанного подъемника глубинной водой с максимальным содержанием сероводорода (~10 мг/л Н2Я). В этом случае давление столба жидкости в открытом море не компенсируется давлением газонасыщенной воды, и таким образом возникает гистере-зисная зависимость давления от глубины (см. вставку на рис. 1). «Коэрцитивная сила», соответствующая разности давлений в подъемнике и в открытом море, характеризует эффектив-
38
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology №9 (53) 2007
© 2007 Scientific Technical Centre «TATA»
шв
И. М. Неклюдов, Н. А. Азаренков, Б. В. Борц, О. В. Полевич, В. И. Ткаченко Альтернативная сероводородная энергетика Черного моря. Часть II
1 1.750.5 -
V" 025 01
-0.05 0 0.05
1/Н
Рис. 1. Зависимость давления в море pt (МПа) и в фонтанном подъемнике p2 (МПа) от безразмерной глубины l/H Fig. 1. Pressure in sea waters pt (MPa) and gas lift p2 (MPa) versus dimensionless depth l/H
Рис. 2. Зависимость перепада давления в море и в фонтанном подъемнике Ap=p2 — p1 от безразмерной глубиныь l/H Fig. 2. Pressure drop in sea waters and gas lift Ap = p2 — pt versus dimensionless depth l/ H
ность фонтанного подъемника. Чем больше «коэрцитивная сила», тем эффективнее работа подъемника.
Численные расчеты перепада давлений на уровне моря для выбранных параметров (см. рис. 2) дают ~0,15 МПа, что эквивалентно высоте подъема воды к = 15 м.
Рассмотрим теперь зависимость давления от глубины при тех же параметрах, которые использованы выше, в неравновесном фонтанном подъемнике. Для этого в уравнении (10) зададим функцию неравновесности в виде ¥(р) = ехрх х(-///0). Недостающие параметры полагаем равными: 8 = -0,1 МПа/мин; /0 = 0,3 мин.
Численные расчеты показывают, что учет неравновесности фонтанного подъемника приводит к незначительному увеличению перепада давления р2 -р1 = 0,16 МПа и росту высоты подъема сероводородной воды до к = 16 м.
Анализ проведенных расчетов показывает, что эффективность подъемника повышается с увеличением толщины бессероводородного слоя у поверхности моря и слабо зависит от длины (глубины погружения его устья) фонтанного подъемника [3].
3. Устройство для энергетически выгодного способа извлечения сероводородной черноморской воды
В качестве примеров энергетически выгодного способа извлечения сероводорода из морской воды рассмотрим патенты [9, 10].
Первый из них [9] заключается в размещении в воде на требуемой глубине вертикального трубопровода с предварительно установленной на нижнем его торце полимерной газопроницаемой мембраной, селективной к сероводороду, и последующее создание разрежения после мембраны. Для интенсификации процесса добычи сероводорода мембрану приводят в колебательное движение за счет энергии морского волнения. Парциальное давление сероводорода на требуемой глубине достигает значительной величины, и в результате создания разрежения после мембраны сероводород диффундирует через ее стенку в трубопровод; далее его компримируют для дальнейшего использования.
Недостатком этого способа является необходимость использования средств для создания разрежения после мембраны, а также снижение концентрации сероводорода в слоях, прилегающих к мембране, вызванное ограниченностью скорости диффузии сероводорода из нижних слоев. Последнее обстоятельство обуславливает невысокую производительность извлечения сероводорода.
Второй способ извлечения сероводорода из морской воды [10] предполагает размещение в морской воде вертикального трубопровода на требуемой глубине, пропускание по трубопроводу воды с сероводородом и отделение сероводорода от воды. В нижней части трубопровода помещают пластины, например, из активированного алюминия, для создания эффекта газлифта. При взаимодействии с морской водой материал пластины частично разлагает воду, выделяя при этом водород, который, поднимаясь вверх, увлекает и воду в трубе. Из движущейся к поверхности воды суспензии за счет падения давления начинает выделяться растворенный сероводород, что способствует эффекту эрлифта.
Недостатком этого способа является необходимость использования активирующих пластин, что ведет к удорожанию процесса извлечения сероводорода (вызванного периодическим пополнением расходуемых пластин). Кроме того, образующийся при разложении воды водород реагирует с примесями в морской воде, что ограничивает эффект эрлифта и, в итоге, обуславливает невысокую производительность извлечения сероводорода из воды.
Известен способ [11] извлечения сероводородной черноморской воды, который исключает расходование энергии и материалов, и осуществлен на основе проведенных в разделе 2 численных расчетов. Они позволяют сформулировать основные требования к энергетически вы-
годному способу извлечения сероводородной воды с заданных глубин.
Предложенный выше способ извлечения сероводородной воды с заданных глубин реализуют следующим образом. Вертикальный трубопровод 1 снабжен затвором 2 и помещен в морскую воду на требуемую глубину. Полость трубопровода свободна от воды. После этого затвор 2 открывают, и вода, обогащенная сероводородом, по трубопроводу 1 поднимается вверх. По мере подъема и, следовательно, уменьшения давления воды, насыщение сероводорода возрастает, и дальнейшее вертикальное движение ее вверх обеспечивается благодаря эффекту газлифта. В устройстве 3 отделяют сероводород от воды и компрессором 4 подают его в устройство 5, где сероводород разлагают на водород и полимерную серу. Очищенную от сероводорода воду через патрубок 7 возвращают в море. Для остановки процесса клапан 6 закрывают.
Производительность устройства определяется площадью поперечного сечения трубопровода, глубиной его погружения в море и высотой подъема нижнего уровня устройства 3 (высотой подъема сероводородной морской воды в трубопроводе). По численным расчетам, при условии 50 % выделения сероводорода из морской воды [2], производительность установки составит не менее 20 л/мин.
Таким образом, описанное устройство по извлечению сероводородной воды с заданных глубин позволяет управляемо и без затрат энергии доставлять обогащенную сероводородом воду на достаточную высоту, где она будет последовательно подвергаться дегазации, а затем — съему потенциальной и тепловой энергий известными способами [12].
Полученный водород используют в качестве экологически чистого горючего. Полимерную серу используют в химической промышленности, а возвратную воду направляют в море на глуби-
ш м w м /// ю м w /// м м т w
Рис. 3. Способ извлечения черноморской сероводородной воды Fig. 3. Method of extraction of Black Sea hydrosulphuric water
ну, соответствующую показателю ее остаточной зараженности сероводородом, уменьшая при этом загрязненность морской воды сероводородом.
4.Экспериментальное моделирование энергетически выгодного способа извлечения сероводородной черноморской воды
Описанный способ лифтирования газонасыщенной воды, соответствующей газонасыщенности воды Черного моря на глубине 1000 м — 10 мг/л, реализован в модельном эксперименте. Установка, схема которой приведена на рис. 4, позволяла моделировать газонасыщенность воды в необходимом диапазоне. В качестве газа использовался воздух. Помпа 5 через тройник 4 создавала избыточное давление в капилляре 3 с внутренним диаметром 0,02 м, которое приводило к возникновению регулярной последовательности пузырьков (см. рис. 5). Размер пузырьков воздуха и результирующая газонасыщенность оценивались визуально с помощью линейки 2. На рис. 5 видны приподнятый относительно уровня воды в емкости 1 мениск в капилляре 3 и два пузырька воздуха, движущиеся в капилляре.
Эксперименты показали, что при длине капилляра 3, равной 1 м, высота подъема газонасыщенной воды составляла 0,01-0,015 м. Используя принцип подобия, можно трансформировать полученный результат для оценки подъема воды в полномасштабной установке. В этом слу-
Рис. 4. Схема установки по моделированию газлифта воды: 1 — емкость из стекла; 2 — линейка; 3 — капилляр; 4 — тройник; 5 — помпа
Fig. 4. The outlay of the facility to simulate gas lifting of water: 1 — glass vessel; 2 — ruler; 3 — restrictor; 4 — T-bend; 5 — pump
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology №9 (53) 2007 4U © 2007 Scientific Technical Centre «TATA»
И. M. Неклюдов, H. А. Азаренков, Б. В. Борц, О. В. Полевич, В. И. Ткаченко Альтернативная сероводородная энергетика Черного моря. Часть II
Рис. 5. Фрагмент установки при моделировании лиф-тирования газонасыщенной воды
Fig. 5. The fragment of the installation under modeling gas lift water
чае, при условии полной дегазации воды, которая наблюдается в эксперименте, получим ее подъем в трубе — 10-15 м. Это значение количественно соответствует результату численного моделирования, проведенного в разделе 2.
Таким образом, в модельном эксперименте показана возможность лифтирования газонасыщенной воды, что является обнадеживающим фактом в решении проблемы энергетически выгодного способа извлечения сероводородной воды Черного моря.
Заключение
В результате проведенного исследования можно сформулировать следующие выводы.
Для подъема из глубинных слоев Черного моря воды и извлечения сероводорода возможно использовать технологию фонтанных подъемников, хорошо разработанную и широко используемую при разработке нефтяных месторождений. Активным элементом при извлечении воды является растворенный в ней сероводород. При этом, чем выше концентрация сероводорода в воде, тем эффективнее работает подъемник. Это означает, что необходимо осуществлять забор морской воды с больших глубин. Эффективность работы подъемника увеличивается при увеличении толщины бессероводородного поверхностного слоя моря. Расчеты показывают, что перепад давлений фонтанного подъемника может достигать значений 0,15 МПа, что соответствует подъему сероводородной воды в подъемнике на высоту до 15 м (при условии полного выделения сероводорода из морской воды).
Предложена схема устройства для энергетически выгодного способа извлечения сероводородной черноморской воды с больших глубин. Его производительность определяется площадью
поперечного сечения трубопровода, глубиной его погружения в море и высотой подъема сероводородной морской воды в трубопроводе.
При условии 50% выделения сероводорода из морской воды, извлеченной на поверхность моря, производительность установки составит не менее 20 л/мин сероводорода.
В модельном эксперименте показано лиф-тирование воды с газонасыщенностью, соответствующей газонасыщенности черноморской воды на глубине 1000 м. Высота подъема воды в подъемнике соответствует расчетной.
Список литературы
1. Неклюдов И. М., Борц Б. В., Полевич О. В., Ткаченко В. И., Шиляев Б. А. Альтернативная сероводородная энергетика Черного моря. Состояние, проблемы и перспективы. Часть I // Альтернативная энергетика и экология. 2006. Т.12. С. 48-55.
2. http://referats-collection.ru/collect/76/ 81121.html.
3. Неклюдов И. М., Борц Б. В., Полевич О. В., Ткаченко В. И. Водородная энергетика на основе сероводородных ресурсов Черного моря. V Международ. конф. «Водородная экономика и водородная обработка материалов» В0М-2007. Донецк, 21-25 мая 2007 г. Т. 1. С.149-153.
4. Москвитина Ю. К., Полевич О. В., Ткаченко В. И., Хорошева О. В. Способы подъема сероводородной черноморской воды с заданных глубин: Сб. науч. ст. XIV Международ. науч.-техн. конф. «Экология и здоровье человека. Охрана воздушного и водного бассейнов. Утилизация отходов». 4-8 июня 2007, г. Щелки-но, АР Крым. Т. 2. С. 206-207.
5. Технология и техника добычи нефти/Под ред. А. Х. Мирзаджанзаде. М.: Недра, 1986.
6. Эткинс П. Физическая химия. Т. 1. М.: Мир, 1980.
7. http://www.sochihome.ru.
8. http://www.highexpert.ru.
9. Пат. СССР № 1799365, С02Г 1/58, Е02Б 23/00. Способ добычи сероводорода из морской воды и устройство для его осуществления / Ахмедов Р. Б., Кириченко О. В. // Описание изобретения к пат. СССР. 1993. 29/2000.
10. Пат. РФ № 2123476, С02Г 1/20, 325У 1/00. Способ очистки природных водоемов от сероводорода / Варшавский И. Л., Максименко А. И., Терещук В. С. // Описание изобретения к пат. РФ. 1998. 02/2003.
11. Пат. Украины №25861. Спос1б добу-вання ырководню з морсько! води / Борц Б. В., Неклюдов I. М., Ткаченко В. I., Полевич О. В. / / Опис патенту Укра!ни на корисну модель. 27.08.2007.
12. Вершинский Н. В. Энергия океана. М.: Наука, 1986.
