A quasi-stationary model of salt leaching

• Autorzy: Rybka J. , Urbańczyk K.

Warianty tytułu

PL

Quasi-stacjonarny model ługowania soli

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In classical models of the cavern leaching process, brine concentration is determined by calculating the increase (or decrease) of concentration in successive time-steps, based on the salt balance. In a quasi-stationary model it is assumed that changes in brine concentration are negligible in the balance. Consequently, a concentration needs to be found at which the leaching rate allows temporary concentration stability to be achieved. Here, both types of models are compared, using the simplest case possible, namely the beginning of initial cut leaching by the method of direct water and brine circulation with an isolated cavern roof. In the case of cylindrical shape of the cavern, both models are compatible. The quasi-stationary model does not take into account the leaching history, as it determines its variable asymptote rather than the brine concentration itself. In the case considered, the formula of the quasi-stationary model is so simple that calculations can be made using an MS Excel spreadsheet. However, in the general case, the algorithm of the quasi-stationary model is much more complicated than that of the classical model, especially if the cavern shape is complex and the method of reverse circulation is applied during the cavern leaching process.

PL

W klasycznych modelach procesu ługowania kawern stężenie solanki wyznacza się przez obliczenie jego przyrostu (lub spadku) w kolejnych krokach czasowych na podstawie bilansu soli. W quasi-stacjonarnym modelu zakłada się, że przyrost stężenia jest pomijalny i wyznacza się takie stężenie, przy którym szybkość ługowania zapewnia chwilową stacjonarność stężenia. Oba modele są tu porównane na najprostszym przypadku – początku ługowania wrębu, w prawym obiegu wody i solanki oraz z izolacją stropu. Oba modele są zgodne, dopóki kształt kawerny jest walcem. Model quasi-stacjonarny nie bierze pod uwagę historii ługowania i nie tyle wyznacza stężenie, ile jego zmienną asymptotę. W rozpatrywanym przypadku formuła quasi-stacjonarnego modelu jest tak prosta, że obliczenia można wykonać w arkuszu MS Excela. W ogólnym przypadku algorytm modelu jest dużo bardziej skomplikowany niż w modelach klasycznych, zwłaszcza gdy kształt kawerny nie jest prosty i stosuje się obieg lewy.

Słowa kluczowe

EN

leaching process modelling; solution mining; rock salt

PL

modelowanie procesu ługowania; eksploatacja otworowa; sól kamienna

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Górnictwa Solnego
• Czasopismo: Przegląd Solny
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 13
• Strony: 66--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Rybka J.

• Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Górnictwa Surowców Chemicznych „CHEMKOP” Sp. z o.o., ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

autor

Urbańczyk K.

• Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Górnictwa Surowców Chemicznych „CHEMKOP” Sp. z o.o., ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

Bibliografia

• KUNSTMAN A.S., URBAŃCZYK K.M., 1990: UBRO A Computer Model for Designing Salt Caverns Leaching Process Developed at CHEMKOP. SMRI Meeting Paper, Paris October 1990.
• KUNSTMAN A.S., URBAŃCZYK K.M., 1994: The new UBRO version – leaching simulation code for asymmetrical caverns – result of applying to a Mogilno gas cavern. SMRI Meeting Paper, Hannover, September 1994: 451-486
• KUNSTMAN A.S., URBAŃCZYK K.M., 2000: Computer Models of the Salt Cavern Leaching Process – Evolution Over the Last 35 Years. 8th World Salt Symposium, V. 1, p. 279, Elsevier Ed.
• RUSSO A.J., 1981: A solution mining code for studying axisymmetric salt cavern formation. Sandia Report SAND81-1231: 1-32.
• SABERIAN A., 1984: SALGAS User’s Manual, Volume 1 – Theories, Formulas & Program Description. SMRI Research Project Report No. 84-003-S.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).