Факторы, определяющие параметры технологии (часть 3)

По мощности пласта выгорание происходит преимущественно в верхней части, при этом у подошвы пласта образуется «серная лужа». Процесс внутрипластового сжигания серы происходит в несколько стадий. На первой стадии производится розжиг пласта с поддержанием температуры очага горения до тех пор, пока его собственное тепловыделение не превысит тепловые потери. По мере прогрева пласта серные пары из мелкопористых блоков поступают в более крупные поры и трещины, где происходит их окисление, а часть серы впереди фронта горения выплавляется из рудных блоков и стекает к подошве пласта. Таким образом, на второй стадии процесса очаг горения продвигается только по наиболее крупным порам и трещинам. При этом часть не окисленных серных паров конденсируется в непрогретых зонах, кольматируя пласт. На третьей, самой длительной стадии процесса происходит догорание серы в блоках и у подошвы пласта. На каждой из стадий существует своя зависимость между расходом дутья и концентрацией сернистого газа, что дает возможность управлять процессом подземного сжигания серы, достигая кондиционного состава газов сжигания.
Поскольку температура горения в наиболее крупных порах и трещинах пласта достигает 1200°С, вмещающие породы испытывают значительные физико-химические изменения. Происходит дегидратация гипса, приводящая к появлению в газах сжигания значительного количества водяных паров, а также частичное разложение карбонатных пород, что приводит к разбавлению газов сжигания двуокисью углерода. В период перерывов в подаче дутья в нагретом серном пласте интенсивно образуется сероводород. С повышением температуры отводимого газа при приближении очага горения в газе появляются неокисленные серные пары, показатель рН водного конденсата достигает 2-3, что свидетельствует об образовании слабой сернистой кислоты. Основные показатели процесса подземного сжигания серы, достигнутые на опытной установке, приведены в табл. 18.1.

---