Inventory number IRN Number of state registration
0323РК01716 AP14872549-KC-23 0122РК00835
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
1 33000000 AP14872549
Name of work
Разработка энергонезависимой высокопроизводительной системы очистки на основе обратимой электросорбции ионов с использованием емкостных деионизационных ячеек
Type of work Source of funding Report authors
Applied Павленко Владимир Валерьевич
0
4
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт проблем горения"
Abbreviated name of the service recipient ИПГ
Abstract

Ячейки емкостной деионизации различных типов (конвенциональная, конвенциональная, снабженная ионселективными мембранами, инверсионная) с пористыми электродами на основе модельных и оптимизированных высокопористых углеродных материалов, полученных из отходов агропромышленного комплекса (рисовой шелухи); растворы NaCl различных концентраций; растворы различных тяжелых металлов и их смеси (Cu2+, Pb2+); растворы органических соединений и их смеси (фенол, ципродинил).

Ауыл шаруашылығы қалдықтарынан (күріш қауызынан) алынған модель және оңтайландырылған жоғары кеуекті көміртекті материалдар негізіндегі кеуекті электродтары бар әртүрлі типтегі сыйымдылық деионизациялау жасушалары (әдеттегі, кәдімгі, ион таңдаулы мембраналармен жабдықталған, инверсия); әртүрлі концентрациядағы NaCl ерітінділері; әртүрлі ауыр металдардың ерітінділері және олардың қоспалары (Cu2+, Pb2+); органикалық қосылыстардың ерітінділері және олардың қоспалары (фенол, ципродинил).

Целью проекта является разработка высокопроизводительной многофункциональной установки на основе модульной системы, состоящей из ячеек емкостной деионизации, интегрированной с системой УФ-дезинфекции; создание электронной системы, обеспечивающей ручное и автономное управления системой очистки воды на солнечных батареях, а также создание прототипа интегрированной системы автоматической очистки воды на солнечных батареях.

Жобаның мақсаты УК-зарарсыздандыру жүйесімен интеграцияланған сыйымдылықты деионизациялық ұяшықтардан тұратын модульдік жүйе базасында тиімділігі жоғары көпфункционалды қондырғыны әзірлеу; күн батареяларында суды тазарту жүйесін қолмен және автономды басқаруды қамтамасыз ететін электрондық жүйені құру, сондай-ақ күн батареяларында суды тазартудың интеграцияланған жүйесінің прототипін жасау болып табылады.

Электрохимические: циклическая вольт-амперометрия, кондуктометрия, pH-метрия; спектральные: спектроскопия ультрафиолетового и видимого излучения; хроматографические: ВЭЖХ.

Электрохимиялық: циклдік вольт-амперометрия, кондуктометрия, рН-метрия; спектрлік: ультракүлгін және көрінетін сәулеленудің спектроскопиясы; хроматографиялық: HPLC.

Новизна: Впервые на территории Республики Казахстан разработаны и испытаны ячейки емкостной деионизации, обладающие повышенной производительностью и высокой пропускной способностью. Результаты: Проведена разработка и оптимизация (i) конвенциональной емкостной деионизации; (ii) конвенциональной емкостной деионизации, оснащенных ионоселективными мембранами; (iii) инверсной емкостной деионизации. Получен патент на полезную модель.

Жаңашылдық: Қазақстан Республикасында алғаш рет өнімділігі жоғары және өткізу қабілеті жоғары сыйымдылықты деионизациялау жасушалары жасалып, сынақтан өткізілді. Нәтижелер: (i) кәдімгі сыйымдылықты деионизациялауды әзірлеу және оңтайландыру жүзеге асырылды; (ii) ион-селективті мембраналармен жабдықталған кәдімгі сыйымдылықсыз деионизация; (iii) кері сыйымдылық деионизациясы. Пайдалы модельге патент алынды.

Удельная электрохимическая емкость углеродного материала; сорбционная емкость ячейки емкостной деионизации; скорость сорбции в ячейке емкостной деионизации; эффективность долгосрочной сорбции (количество циклов, за которые сорбционная емкость снижается в 2 раза).

Көміртекті материалдың меншікті электрохимиялық сыйымдылығы; сыйымдылықты деионизациялаушы жасушаның сорбциялық қабілеті; сыйымдылық деионизациялық ұяшықтағы сорбция жылдамдығы; ұзақ мерзімді сорбцияның тиімділігі (сорбциялық қабілеті 2 есе төмендейтін циклдар саны).

Разработан и протестирован лабораторный прототип системы емкостной деионизации, проведена оптимизация системы для увеличения производительности и пропускной способности. Опубликованы, подготовлены научные статьи в рецензируемые издания, получен патент на полезную модель ячейки емкостной деионизации. Проводятся работы по разработке прототипа полноразмерной системы.

Сыйымдылықты деионизациялау жүйесінің зертханалық прототипі әзірленді және сынақтан өтті, жүйе өнімділік пен өткізу қабілеттілігін арттыру үшін оңтайландырылды. Рецензияланған басылымдарда ғылыми мақалалар жарияланды және дайындалды, сыйымдылықты деионизациялаушы жасушаның пайдалы моделіне патент алды. Толық өлшемді жүйенің прототипін әзірлеу бойынша жұмыс жүргізілуде.

Сорбционная емкость разработанных и оптимизированных ячеек емкостной деионизации относительно растворов NaCl с концентрацией 0.001 М (время сорбции 30 мин) составила: 7,92 мг/г для конвенциональной ячейки, 7,42 мг/г для конвенциональной ячейки, снабженной ионселективными мембранами, < 0,5 мг/г для инверсной. Максимальная сорбционная ёмкость относительно растворов NaCl с концентрацией 0.001 М (время сорбции 30 мин) составила 15,5 мг/г при использовании модифицированных углей, предназначенных для применения в инверсионных ячейках, в конвенциональной ячейке, снабженной ионселективными мембранами. Сорбционная емкость разработанных ячеек емкостной деионизации относительно растворов тяжелых металлов с концентрацией 0.001 М (время сорбции 30 мин) составила 14,47 мг/г для Cu2+ и 19,40 мг/г для Pb2+. Сорбционная емкость разработанных ячеек емкостной деионизации относительно раствора фенола составила 26%, и 20% относительно раствора ципродинила.

0,001 М концентрациясы бар (сорбция уақыты 30 мин) NaCl ерітінділеріне қатысты әзірленген және оңтайландырылған сыйымдылық деионизация ұяшықтардың сорбциялық қабілеті: кәдімгі ұяшық үшін 7,92 мг/г, ион-мен жабдықталған кәдімгі ұяшық үшін 7,42 мг/г болды. Селективті мембраналар, кері үшін 0,5 мг/г. Концентрациясы 0,001 М (сорбция уақыты 30 мин) NaCl ерітінділеріне қатысты максималды сорбциялық қабілеті ион-селективті мембраналармен жабдықталған кәдімгі ұяшықтағы инверсиялық ұяшықтарда қолдануға арналған модификацияланған көміртекті пайдаланған кезде 15,5 мг/г құрады. 0,001 М концентрациясы бар ауыр металдар ерітінділеріне қатысты дамыған сыйымдылық деионизация ұяшықтарының сорбциялық қабілеті Cu2+ үшін 14,47 мг/г және Pb2+ үшін 19,40 мг/г құрады. Фенол ерітіндісіне қатысты дамыған сыйымдылық деионизация ұяшықтарының сорбциялық қабілеті 26%, ципродинил ерітіндісіне қатысты 20% болды.

Малый и средний бизнес, предприятия, занимающиеся хранением и преобразованием энергии из возобновляемых источников, автомобильная и авиационная промышленность, электрические сети и электрические подстанции, электроника и машиностроение.

Шағын және орта бизнес, жаңартылатын көздерден энергияны сақтау және түрлендірумен айналысатын кәсіпорындар, автомобиль және авиация өнеркәсібі, электр желілері мен электр қосалқы станциялары, электроника және машина жасау.

UDC indices
541.183; 621.35
International classifier codes
31.15.33;
Key words in Russian
технология емкостной деионизации; двойной электрический слой; опреснение воды; нанопористые углеродные материалы; углеродные адсорбенты; солнечная энергетика;
Key words in Kazakh
деионизацияның сыйымдылықты технологиясы; электрлі қос қабат; суды тұзсыздандыру; кеуекті көмір; көміртекті адсорбенттер; күн энергиясы;
Head of the organization Надиров Рашид Казимович Кандидат химических наук / Профессор
Head of work Павленко Владимир Валерьевич Доктор PhD / ассоциированный профессор (доцент)