Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Промышленный метод добычи серы
Industrial method of sulfur extraction
Процесс Фраша – это метод извлечения серы из подземных залежей, основанный на её низкой температуре плавления. Это единственный промышленный метод восстановления серы из самородных месторождений.
The Frasch process is a method to extract sulfur from underground deposits by taking advantage of the low melting point of sulfur. It is the only industrial method of recovering sulfur from elemental deposits.
История
Процесс Фрёша, используемый на солевом куполе.png Иллюстрация, показывающая структуру соляного купола, содержащего серу, и детали насоса Фраша, используемого для извлечения серы из подземных образований. В пласт закачивается перегретая вода для расплавления серы. Расплавленная сера поднимается на поверхность с помощью сжатого воздуха. В 1867 году шахтёры обнаружили серу в покровных породах соляного купола в округе Калькасью, штат Луизиана, но она находилась под зыбучими песками, что делало добычу невозможной. В 1894 году немецко-американский химик Герман Фраш (1852–1914) разработал свой метод извлечения серы, известный как процесс Фраша, используя трубы для обхода зыбучих песков. Этот метод заменил неэффективный и загрязняющий окружающую среду сицилийский способ. Процесс оказался успешным 24 декабря 1894 года, когда первая расплавленная сера была поднята на поверхность. В 1896 году была основана компания Union Sulphur Company для использования этого процесса. Однако высокая стоимость топлива, необходимого для нагрева воды, делала процесс экономически невыгодным до 1901 года, когда открытие нефтяного месторождения Спиндлтоп в Техасе обеспечило регион дешёвым топливом. Экономическая добыча по процессу Фраша началась в 1903 году на серных рудниках в Луизиане. Однако, начиная с 1970-х годов, извлечение попутной серы из нефти и природного газа снизило цену на серу и привело к закрытию многих рудников, использующих процесс Фраша. Последний серный рудник Фраша в США был закрыт в 2000 году. Рудник Фраша в Ираке был закрыт в 2003 году из-за вторжения США в Ирак. Процесс Фраша до сих пор используется для разработки месторождений серы в Мексике, Украине и Польше.
[[File:Frasch Process used on a salt dome. png|thumb|400px|Illustration that shows the structure of a sulfur containing salt dome and the details of the Frasch pump used to extract the sulfur from underground formations. Superheated water is pumped into the formation to melt the sulfur. The molten sulfur is lifted to the surface with compressed air. In 1867, miners discovered sulfur in the caprock of a salt dome in Calcasieu Parish, Louisiana, but it was beneath quicksand, which prevented mining. In 1894 the German born American chemist, Herman Frasch (1852–1914), devised his Frasch method of sulfur removal using pipes to bypass the quicksand. This replaced the inefficient and polluting Sicilian method. The process proved successful, on December 24, 1894, when the first molten sulfur was brought to the surface. The Union Sulphur Company was incorporated in 1896 to utilize the process. However, the high cost of fuel needed to heat the water made the process uneconomic until the 1901 discovery of the Spindletop oil field in Texas provided cheap fuel oil to the region. The Frasch process began economic production at Sulphur Mines, Louisiana in 1903. However, starting in the 1970s, byproduct sulfur recovery from oil and natural gas lowered the price of sulfur and drove many Frasch process mines out of business. The last United States Frasch sulfur mine closed in 2000. A Frasch mine in Iraq closed in 2003 due to the U. S. invasion of Iraq. The Frasch process is still used to work sulfur deposits in Mexico, Ukraine and Poland.
Процесс
В процессе Фраша в залежь серы вводятся три концентрические трубы. Перегретая вода (165 °C, 2,5–3 МПа) закачивается в залежь через внешнюю трубу. Сера (температура плавления 115 °C) расплавляется и стекает в среднюю трубу. Одно только давление воды не способно поднять расплавленную серу на поверхность из-за её большей плотности, поэтому через внутреннюю трубу подаётся горячий воздух для вспенивания серы, уменьшения её плотности и выталкивания на поверхность. Процесс Фраша может применяться для залежей глубиной 50–800 метров. Для производства каждой тонны серы требуется 38 кубических метров перегретой воды, что связано со значительными энергетическими затратами.
In the Frasch process, three concentric tubes are introduced into the sulfur deposit. Superheated water (165 °C, 2.5 3 MPa) is injected into the deposit via the outermost tube. Sulfur (m. p. 115 °C) melts and flows into the middle tube. Water pressure alone is unable to force the sulfur into the surface due to the molten sulfur's greater density, so hot air is introduced via the innermost tube to froth the sulfur, making it less dense, and pushing it to the surface. The Frasch process can be used for deposits 50–800 meters deep. 3 38 cubic meters of superheated water are required to produce every tonne of sulfur, and the associated energy cost is significant.