Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Взаимодействие углекислого газа с ультраосновными и основными породами : экспериментальное и термодинамическое моделирование : диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.09

Год: 2013

Номер работы: 33796

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

2. Эксперименты с пространственным разделением оливина и щавелевой кислоты

2.1.3. Эксперименты по взаимодействию оливина с углекислым газом в сухих условиях 61 2 61 61 50 51

2.1.4. Эксперименты по взаимодействию оливина с углекислым газом в присутствии воды 62

2.1.5. Эксперименты по взаимодействию базальта с углекислым газом и водой...62

2.2. Расчет давления в экспериментах

2.3. Методы исследования продуктов реакции

2.3.1. Рентгенофазовый анализ

2.3.2

Результаты термодинамического моделирования

4.3.2. Моделирование взаимодействия оливина со щавелевой кислотой с учетом контактного взаимодействия (верификация по собственному экспериментальному исследованию)

4.3.

2.1. Алгоритм расчета

4.3.

2.2. Результаты термодинамического моделирования 135 136 136 128 128 130

4.3.3. Моделирование взаимодействия оливина с углекислым газом в присутствии воды и в сухой системе (верификация по собственному экспериментальному

Актуальность темы Взаимодействие углекислого газа с минералами и породами (карбонатизация) имеет важное значение при протекании различных природных процессов, таких как выветривание, гидротермальные и метаморфические процессы (Страхов, 1963; Гаррелс, Маккензи, 1974; Метасоматизм и ..., 1998). Реакции карбонатизацни и декарбонатизации привлекаются также для описания взаимодействия атмосферных газов с породами поверхности планет земной группы (Warren, 1998; Zolotov, Mironenko, 2007,2009; Zolot

ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ СИЛИКАТ - Н 2 0 - СО, (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

водно-углекислым флюидом в различных Т-Р условиях Вода и углекислый газ являются весьма распространенными компонентами различных геологических сред и широко участвуют в окружающих нас природных процессах. Накопленные сведения о составе газово-жидких включений в минералах показывает, что содержание С 0 2 в минералообразующих растворах колеблется в широких пределах и может достигать больших значений. Режим С 0 2 в реальных системах должен быть очень сложным и регулировать процессы растворения,

Система вода-углекислота изучается уже довольно давно. Первые работы по исследованию этой системы при повышенных температурах и давлениях были начаты в первой половине XX столетия (Wiebe, Gaddy, 1939, 1940), изучалась растворимость углекислоты в воде. Двуокись углерода как компонент высокотемпературного флюида экспериментально исследовалась Д. Кеннеди (Kennedy, 1954), была изучена сжимаемость чистого С 0 2 до 140 МПа и 800°С. Растворимость углекислоты в воде при высоких температурах и давлен

Вода и диоксид углерода являются одними из основных летучих компонентов магм. Система Н 2 0-С0 2 -минерал/порода изучена в области магматических условий. В работах (Шилобреева, 1984; Кадик и др., 1981; Кадик и др., 1972; Флюиды и..., 1991; Mysen et al, 1975; Mysen, 1976; Eggler, 1973; Eggler, Kadik, 1979; Когарко, Рябчиков, 1978 и др.) приведены результаты экспериментального исследования экспериментально достаточно хорошо различных систем при высоких температурах и давлениях (табл. 1). Таб

Многочисленные экспериментальные исследования с участием водно- углекислого флюида проведены в области метаморфических условий (Шмулович, 1967, 1969, 1973, 1988; Перцев, 1977; Greenwood, 1967, 1973; Керрик, Гент, 1979; Булатов, 1974; Walter, 1963 I, II, III; Johannes, 1969; Metz, Trommsdorff, 1968; Skippen, 1971; Плюснина, 1983 и др.). Минеральные равновесия с углекислотой под давлением сложного флюида НгОСОг систематически изучаются (Greenwood, 1967) на с 60-х годов прошлого столетия. X. ис

С.Д. Малинин (Малинин, 1979) исследовал углекислотные флюиды в гидротермальной области. В его работе была изучена «чистая» система вода-углекислота и рассмотрены равновесия в системах осложненных тем или иным минералом и солеобразующим компонентом (NaCl и СаСЬ). Показана взаимосвязь режима углекислоты и карбонатных равновесий, установлены основные закономерности фазовых равновесий в гидротермальных системах. 17 На примере кальцита, как одного из самых распространенных и универсальных карбон

3). Таким образом, водно-углекислые системы и системы НгО-СОг-минерал/порода исследуются уже давно и являются достаточно хорошо изученными в области высоких и умеренных температур и давлений. Эти данные могут быть использованы при решении прикладных задач.

В настоящее время во всем мире широко обсуждается проблема глобального изменения климата. Сущность ее заключается в том, что с каждым годом происходит постепенное увеличение среднеглобальной температуры нашей планеты, которое может привести к необратимым изменениям климата и катастрофическим последствиям. Однако у разных исследователей существуют разные точки зрения как на саму проблему, так и на причины, вызвавшие ее.

1) Одни утверждают, что причиной является парниковый эффект, которы

За последнее время для сокращения выбросов диоксида углерода в атмосферу разработано большое разнообразие схем по захоронению СОг (рис. 1). Осуществляются проекты по закачке диоксида углерода в различные геологические структуры в природных условиях. Способы захоронения СО2 широко обсуждаются во многих странах мира, особенно, в Европе. В Великобритании они являются одним из основных принципов стратегии правительства в области сокращения выбросов диоксида углерода в атмосферу (Грицевич и др.,

Многие ученые считают, что истощенные нефтяные и газовые резервуары представляют собой хорошую возможность для хранения углекислого газа, поскольку до момента эксплуатации углеводороды герметично удерживались на протяжении Рис. 1. Варианты захоронения углекислого газа в различные геологические формации (IPCC special report ..., 2012). 1 - в истощенные нефтяные и газовые месторождения; 2 - закачка СОг для повышения нефтеотдачи пласта; 3 - в глубокозалегающие минерализованные водонасыщенные пор

Помимо повышения продуктивности нефтяных и газовых месторождений в последнее время начали применять технологию повышения десорбции метана из метаноуголыюго пласта (ЕСВМ - Enhanced coal bed methane). Угольные пласты обычно содержат большое количество адсорбированного на поверхности метана. Современные методы извлечения метана из угольных пластов основаны на ослаблении давления в пласте. Альтернативный способ извлечения заключается в увеличении десорбции метана путем закачивания углекислого газ

Для захоронения диоксида углерода могут использоваться глубокие водоносные горизонты различных геологических формаций. Вмещающими породами могут быть карбонатные толщи, песчаники, базальты, серпентиниты, перидотиты и др. (Holloway, 1997; Bachu, 2000). Глубокие водоносные горизонты, как правило, наполнены высокоминерализованными рассолами. Они наиболее пригодны ввиду невозможности использования таких подземных вод в качестве источника питьевого водоснабжения или для ирригации из-за большой глу

Захоронение углекислого газа в глубоких отработанных соляных формациях не связана с извлечением ценного продукта, однако имеет ряд других преимуществ. Вопервых, соляные формации обладают большой вместимостью, что делает этот способ захоронения СОг долглсрочным. Во-вторых, многие соляные формации находятся в непосредственной близости от промышленных источников выбросов углекислого газа (Carbon storage research ..., 2011). Однако, неуверенность в том, что можно будет передать грядущим поколения

Еще одним широко исследуемым способом захоронения СОг является закачка его в океан на большие глубины, где углекислый газ реагирует с водой с образованием угольной кислоты (Н2СО3). Впервые способ захоронения СОг в океане был упомянут Marchetti (Marchetti, 1977). С тех пор проводилось много исследований в этой области. Предлагались различные варианты захоронения СОг (Рис.

2): путем сброса диоксида углерода в океан с корабля в виде сухого льда (Nakashiki et al., 1991);

введение сжиж

В присутствии СОг минералы, содержащие значительные количества оксидов магния или кальция, подвергаются реакциям карбонатизации (Lackner et al., 1995). Кальций и магний являются наиболее подходящими элементами для реакции карбонатизации устойчивых благодаря их распространенности в природе и образованию карбонатных минералов. Также в качестве карбонатообразующего элемента может выступать двухвалентное железо, однако оно легко подвергается окислению. Щелочные карбонаты исключаются в связи

Идея связывания углекислого газа путем реакции карбонатизации впервые была упомянута в 1990 г. (Seifritz, 1990). Несколько лет спустя исследование связывания ССЬ в карбонатные минералы было начато К. Lackner и др. (Lackner et al., 1995; Goff, Lackner, 1998). Природные силикатные минералы, такие как оливин, серпентин и волластонит, а также базальт были определены как наиболее подходящий исходный материал для процесса карбонатизации. В дальнейшем реакциям карбонатизации уделялось все больше вни

Прямая карбонатизация является наиболее простым подходом к связыванию СО2 и предполагает непосредственную реакцию Са-/Л^-содержащего углекислым газом, происходящую в один этап. Наиболее простой подход - это прямая реакция газ-твердое, в которой газообразный СО2 реагирует, например, с твердым силикатом Са или Mg: минерала с Ca/Mg-силикат + С 0 2 -> (Ca/Mg)C03 + Si0 2 Основные преимущества этого процесса прямой карбонатизации это его простота и возможность использовать теплоту реакции, обр

3.2. Непрямая карбонатизации Если процесс карбонатизации подразделяется на несколько этапов, это называется непрямой карбонатизацией (Sipila et al., 2008). На первом этапе происходит извлечение катионов (обычно магния или кальция) из исходного материала, которые затем реагируют с углекислым газом с образованием карбонатных фаз, или происходит образование промежуточных гидроксидов с последующей их карбонатизацией (IPCC special report..., 2005). Было изучено множество схем, основанных на экстр

Системы с участием воды и углекислого газа являются фундаментальными в геохимии, если учитывать распространенность этих компонентов и масштабы процессов, протекающих с их участием. С той или иной степенью приближения системы с участием диоксида углерода и воды являются моделями природных минералообразующих сред, поэтому изучение этих систем крайне важно для понимания многих геологических процессов. Карбонаты являются одними из самых распространенных минералов, характерных не только для гид