Inventory number IRN Number of state registration
0220РК01181 AP05133755-OT-20 0118РК00320
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
0 3 73
Total number of pages Patents Illustrations
56 0 19
Amount of funding Code of the program Table
12132000 AP05133755 6
Name of work
Экспериментальное и численное изучение механизмов образования сажевых частиц, фуллеренов и графенов в комбинированных пламенах и создание управляемого метода их синтеза
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Лесбаев Бахытжан Тастанович , Приходько Николай Георгиевич , Нажипқызы Меруерт , Баққара Аягөз Есенбайқызы , Устаева Гаухар Сакеновна , Супиева Жазира Асылбековна , Нургожина Данара Маратовна , Рахымжан Нургали Балгабайулы , Қайдар Баян Берікұлы , Әуелханқызы Мөлдір ,
0
0
3
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

Объектом исследования является коаксиальное пламя.

Зерттеу нысаны – коаксиалды жалын болып табылады.

Цель проекта – экспериментальное и теоретическое исследования образования ароматических и сажевых прекурсоров при совместно-раздельном горении углеводородов различного типа для управления процессами образования ароматических молекул, сажи, фуллеренов и графена.

Жобаның мақсаты – ароматты молекулалар, күйе, фуллерендер және графеннің пайда болу үдерістерін басқару үшін әртүрлі типтегі көмірсутектердің бірлесіп-бөлек жануы кезінде ароматты және күйе прекурсорларының түзілуін тәжірибелік және теориялық зерттеу.

Для моделирования процессов в пламенах использовался программный пакет Chemical Workbench.

Жалындағы процестерді модельдеу үшін Chemical Workbench бағдарламалық жасақтамасы қолданылды.

Проведен подробный анализ литературных данных существующих механизмов окисления исследованных топлив и результатов проведенных экспериментальных исследований по образованию промежуточных и конечных продуктов горения, фуллерена С60 и графенов в коаксиальных пламенах. Предложены кинетические механизмы окисления ацетилена, пропана, этанола и бензола, которые в дальнейшем использованы для моделирования экспериментальных данных. С использованием предложенных механизмов окисления и программного пакета Chemical Workbench разработаны модели описания химических процессов в реакционной зоне коаксиальных пламен в виде цепочки реакторов. Результаты тестирования показали, что разработанная модель корректно воспроизводит процесс расхода кислорода и бензола, а также процессы образования промежуточных и конечных продуктов горения и полиароматических углеводородов, которые являются прекурсорами образования фуллеренов и графенов в пламенах. Результаты моделирования подтвердили, что образующиеся в начале фронта пламени ароматические молекулы в объединенной зоне коаксиального пламени расходуются на образование зародышей фуллеренов с последующей внутримолекулярной перестройкой и сборкой фуллеренов С60. На основании проведенных исследований разработаны маршруты технологической схемы производства фуллеренов С60 и графена в коаксиальных пламенах.

Қолданыстағы зерттелген отындардың тотығу механизмдері және коаксиалды жалында негізгі аралық жану өнімдерінің графен және С60 фуллерен түзілуі бойынша жүргізілген тәжірибелік зерттеулердің нәтижелері туралы әдеби деректерге егжей-тегжейлі талдау жасалды, сонымен қатар сандық модель жасау үшін қолданылатын ацетилен, пропан, этанол және бензолдың тотығуының кинетикалық механизмдері ұсынылды. Ұсынылған тотығу механизмдерін және Chemical Workbench бағдарламалық жасақтамасын қолдана отырып, реакторлар тізбегі түрінде коаксиалды жалынның реакциялық аймағындағы химиялық үрдістерді сипаттайтын модельдер жасалды. Тестілеу нәтижелері бойынша ұсынылған модель оттегі мен бензолды тұтану үрдісінің, сонымен қатар жалындарда фуллерендер мен графендердің пайда болуының прекурсоры болып табылатын аралық жану өнімдері мен полициклдік ароматикалық көмірсутектердің түзілу үрдістерінің нақты сипаттайтынын көрсетті. Модельдеу нәтижелері жалын фронтының басында, коаксиалды жалынның біріктірілген аймағында түзілетін ароматты молекулалар кейінгі молекулаішілік қайта түзілуімен және C60 фуллерендерін құрастырумен фуллереннің туынтектерін құруға жұмсалатынын растады. Жүргізілген зерттеулер негізінде коаксиалды жалында С60 фуллерендері мен графендерін алудың технологиялық схемасының маршруттары жасалды.

Создание нового метода управления процессами образования продуктов горения в пламенах, приведет к прорывным результатам в развитии науки о горении и технологий переработки углеводородных топлив в целевой продукт.

Жалында түзілетін жану өнімдерінің үдрістерін басқарудың жаңа әдісін жасау, жану ғылымын дамытудағы серпінді нәтижелерге және көмірсутек отындардарын мақсатты өнімге өңдеу технологиясына әкеледі.

В научно-техническом плане, полученные в результате исследований фундаментальные сведения, внесут вклад при расшифровке механизмов образования широкого спектра углеродных материалов в процессах горения. Полученные результаты и математическая модель будут использоваться при создании технологических процессов для производства целевых углеродных наноматериалов в пламени и для снижения вредных выбросов при сжигании углеводородов.

Ғылыми-техникалық жоспар жүзінде, зерттеулер нәтижесінде алынған іргелі мәліметтер, жану үрдісіндегі әр түрлі көміртекті материалдардың түзілу механизмін ашуға өзгеріс алып келеді. Алынған нәтижелер және математикалық модель жалында көзделген көміртекті наноматериалдарды өндіру үшін және көмірсутектер жануы барысында бөлінетін қауіпті қалдықтарды азайту мақсатында қолданыла алады.

UDC indices
541.183; 543.54; 541.124; 541.126
International classifier codes
31.15.27; 28.17.19; 28.17.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Горение; Коаксиальное пламя; Фуллерен; Графен; Моделирование; Прекурсор; Кинетический механизм;
Key words in Kazakh
Жану; Коаксиалды жалын; Фуллерен; Графен; Модельдеу; Прекурсор; Кинетикалық механизм;
Head of the organization Кетегенов Тлек Айтмуханович Доктор химических наук / профессор
Head of work Лесбаев Бахытжан Тастанович Кандидат химических наук / ассоциированный профессор (доцент)
Native executive in charge