The object of research, development or design (in Russian) : Уровень загрязнения воздуха многих промышленных городов Казахстана более, чем в 6-10 раз выше существующих нормативных пределов из-за выбросов автотранспорта, котельных и промышленных установок. Полное каталитическое окисление органических веществ до углекислого газа и воды, диоксида серы и восстановление оксидов азота – один из самых эффективных способов утилизации и обезвреживания вредных выбросов промышленности и автотранспорта. Изготовление нейтрализаторов традиционным методом приводит к длительным дорогостоящим испытаниям в различных условиях или сводится к приблизительному подбору состава катализатора, что сказывается на степени очистки. Определение оптимального состава катализатора, конструкции нейтрализатора для определенного состава выхлопных газов требуют специализированного оборудования, высококвалифицированного персонала и длительных экспериментов, что приводит к удорожанию продукции. Современный уровень методов компьютерного моделирования в принципе позволяет прогнозировать свойства гетерогенных каталитических систем и устройств созданных на их основе путём построения соответствующих моделей. Основная проблема – в выборе адекватной модели и используемой методологии. Реализация предлагаемого проекта подразумевает замену длительных дорогостоящих экспериментов математической виртуальной моделью нейтрализатора.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Автомобильдер, қазандықтар мен өнеркәсіптік қондырғылардың шығарындыларына байланысты Қазақстанның көптеген өнеркәсіптік қалаларында ауаның ластану деңгейі қолданыстағы нормативтік шамадан 6-10 есе көп. Органикалық заттардың көміртегі қос тотығы мен суға, күкірт диоксидіне дейін толықтай тотығуы және азот оксидтерінің тотықсыздануы өнеркәсіп пен көлік құралдарының зиянды шығарындыларын залалсыздандыру мен жоюдың ең тиімді әдістерінің бірі болып табылады. Бейтараптандырғыштарды дәстүрлі әдіспен өндіру әртүрлі жағдайларда қымбатқа түсетін сынақтарға әкеледі немесе тазалау дәрежесіне әсер ететін катализатордың құрамын шамамен таңдауға саяды. Катализатордың оңтайлы құрамын анықтау, пайдаланылған газдардың белгілі бір құрамына арналған бейтараптандырғыштың құрылымы мамандандырылған жабдықты, жоғары білікті қызметкерлерді және ұзақ мерзімді эксперименттерді талап етеді, бұл өндіріс құнының өсуіне әкеледі. Компьютерлік үлгілеу әдістерінің қазіргі заманғы деңгейі негізінен гетерогенді каталитикалық жүйелер мен олардың негізінде жасалған құрылғылардың қасиеттерін тиісті модельдерді жасау әдісімен болжауға мүмкіндік береді. Негізі мәселе - тиісті модель мен әдіснаманы таңдауда жатыр. Ұсынылған жобаны іске асыру ұзақ, қымбат эксперименттерді бейтараптандырғыштың математикалық виртуалды үлгісіне ауыстыруды білдіреді. Бұл осы жұмыстың өзектілігі болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Построение численных моделей оптимальной конфигурации нейтрализаторов и создания на этой основе специализированного программного комплекса, дающего возможность пользователям, не обладающим знаниями в областях химии, математического моделирования и программирования, исходя из исходных данных (состав, температура и скорость потока газа) оперативно получать параметры нейтрализатора для наиболее эффективной очистки токсичных выхлопных газов автотранспортных средств, дизель генераторов и промышленных объектов путем моделирования процессов проходящих в нейтрализаторе с использованием параллельных вычислений.

Aim of work (in Kazakh) : Химия, математикалық модельдеу және бағдарламалау салаларында арнайы білімі жоқ пайдаланушыларға параллельді есептеулерді қолдана отырып, бейтараптандырғыш арқылы өтетін процестерді модельдеу арқылы көлік құралдарын, дизель генераторларын және өнеркәсіптік қондырғыларды улы газдардан тазалаудың тиімділігін арттыру үшін бастапқы деректерге (шығарылған газдың құрамы, температурасы және ағынының жылдамдығы) сүйене отырып, катализатордың оптимальды құрамы мен бейтараптандырғыштың құрылымын опереативті алуға мүмкіндік беретін мамандандырылған бағдарламалық кешенді құру.

Методы исследования (на русском) : Проведение комплексных исследований физико-химических свойств нейтрализаторов o Разработка и сборка стенда для тестирования образцов нейтрализаторов. o Исследование геометрических и структурных факторов на эффективность очистки. o Проведение исследования в температурном интервале 293 – 1273К • Разработка алгоритмов - Разработка рекомендаций по методам расчёта оптимальной конфигурации нейтрализаторов в зависимости от условий их функционирования в том числе с применением параллельных вычислений. - Визуализация расчетных данных в 2D и 3D виде. - Создание программного обеспечения для конечного пользователя, упрощающего разработку нейтрализаторов

Методы исследования (на казахском) : Бейтараптандырғыштардың физикалық – химиялық ерекшеліктерін кешенді зерттеу; o бейтараптандырғыштар үлгілерін тестілеу үшін стендтер әзірлеу және жинау. o тазалау тиімділігіне геометриялық және құрылымдық факторларды зерттеу. o 293 – 1273К температуралық аралықта зерттеу жүргізу Бейтараптандырғыштарды әзірлеуді жеңілдететін соңғы пайдаланушы үшін бағдарламалық қамтамасыз етуді құру және 2 D және 3 D түріндегі есепті деректерді көзбен шолумен бейтараптандырғыштарды конфигурациялаудың жалпылама сандық үлгілерін құру үшін параллельді есептеулерді қолданумен алгоритм әзірлеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : - создан расширенный вариант тестового стенда; - усовершенствована конструкция и изготовлены усиленные модули для нагрузки до 1600 кг на ППН; - проведен анализ напряжений на усиленные модули; - изготовлены опытные образцы нейтрализаторов различной конфигурации; - дезактивация металлических нейтрализаторов происходит в результате нарушения целостности нанесённого вторичного носителя с активной фазой, а нейтрализаторов на основе керамических блоков из-за науглероживания поверхности и «вымывания» каталитически активной фазы; - модели адсорбции молекул выхлопных газов, построенные методами молекулярной механики и квантовой химии дают реальное представление о характере их взаимодействия с системой Pt/γ-Al2O3; - вычисленные теплоты адсорбции показывают, что наиболее прочные комплексы на поверхности γ-Al2O3 c активной фазой образует СО и азот, СО2 слабо взаимодействует с поверхностью в отличие от оксидов серы; - создан СПК-1-20 для конечного пользователя, позволяющий определять оптимальную геометрию корпуса и самого нейтрализатора. Новизна - в Мин. Юст. РК зарегистрированы авторские права на программу ЭВМ СПК-01-20» СПК-1-20, упрощает разработку новых систем очистки, важен для оперативного определения структуры и параметров нейтрализаторов. СПК -1-20 успешно применяется на производстве отечественных каталитических нейтрализаторов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : - сынақ стендінің кеңейтілген нұсқасы жасалды; - конструкциясы жетілдірілді және МЖП-ға 1600 кг дейін жүктеме үшін күшейтілген модульдер дайындалды; - күшейтілген модульдерге кернеулерге талдау жүргізілді; - әртүрлі конфигурациялы бейтараптандырғыштардың тәжірибелік үлгілері жасалған; - металл бейтараптандырғыштарды дезактивациялау белсенді фазасы бар жағылған қайталама тасығыштың тұтастығын бұзу, ал керамикалық блоктар негізіндегі бейтараптандырғыштардың бетін көміртектендіру және каталитикалық белсенді фазаның "сілтіленуі" нәтижесінде жүреді; - молекулалық механика және кванттық химия әдістерімен құрылған пайдаланылған газ молекулаларының адсорбция модельдері олардың pt/γ-Al2O3 жүйесімен өзара әрекеттесу сипаты туралы нақты түсінік береді; - адсорбцияның есептелген жылуы белсенді фазасы бар γ-Al2O3 бетіндегі ең берік кешендер СО мен азотты құрайтынын, СО2 күкірт оксидтерінен айырмашылығы бетімен әлсіз әрекеттесетінін көрсетеді; - корпустың және бейтараптандырғыштың оңтайлы геометриясын анықтауға мүмкіндік беретін түпкі пайдаланушы үшін МБК-01-20 құрылды. Жаңалық - ҚР Әділет Министірлігінде ЭЕМ бағдарламасына авторлық құқығы тіркелді МБК-01-20» МБК-01-20 жаңа тазарту жүйелерін әзірлеуді жеңілдетеді, бейтараптандырғыштардың құрылымы мен параметрлерін жедел анықтау үшін маңызды. МБК-01-20 отандық каталитикалық бейтараптандырғыштар өндірісінде сәтті қолданылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанное в результате реализации данного проекта СПК, позволяющее оперативно получать параметры наиболее эффективных нейтрализаторов может быть использовано на производстве нейтрализаторов различными предприятиями и частными компаниями, а также может быть использован в высших учебных заведениях, профильных научно-исследовательских институтах, научных центрах, которые занимаются проблемами нейтрализации вредных выхлопных газов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Осы жобаны іске асыру нәтижесінде дамыған, тиімді нейтрализаторлардың параметрлерін жылдам алуға мүмкіндік беретін ӘКК әртүрлі кәсіпорындар мен жеке компаниялардың бейтараптандырушылар өндірісінде пайдаланылуы мүмкін және сонымен қатар жоғары оқу орындарында, мамандандырылған ғылыми-зерттеу институттарында, бейтараптандыру мәселелерімен айналысатын ғылыми орталықтарда қолданылуы мүмкін зиянды газдар.

Level of implementation (in Russian) : Программный комплекс СПК-1-20 применяется на производстве отечественных каталитических нейтрализаторов ТОО "АскарТехГруп"

Level of implementation (in Kazakh) : МБК-1-20 бағдарламалық кешені "АскарТехГруп" ЖШС отандық каталитикалық бейтараптандырғыштар өндірісінде қолданылады"

Efficiency (in Russian) : СПК-1-20, упрощает разработку новых систем очистки, важен для оперативного определения структуры и параметров нейтрализаторов. Эффект от упрощения применения технологии заключается в значительном снижении выброса вредных веществ.

Efficiency (in Kazakh) : МБК-1-20 жаңа тазарту жүйелерін әзірлеуді жеңілдетеді, бейтараптандырғыштардың құрылымы мен параметрлерін жедел анықтау үшін маңызды. Технологияны қолдануды жеңілдету зиянды заттар шығарындыларын едәуір азайту болып табылады.

Field of application (in Russian) : Производство каталитических нейтрализаторов для очистки выхлопных газов промышленных объектов и автотранспорта

Field of application (in Kazakh) : Өнеркәсіптік объектілер мен автокөліктің пайдаланылған газын тазалауға арналған каталитикалық бейтараптандырғыштар өндірісі