The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является виртуальная модель процесса нейтрализации вредных компонентов выхлопных газов автотранспорта и промышленных предприятий.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі автокөлік пен өнеркәсіптік кәсіпорындардың пайдаланылған газдарының зиянды компоненттерін бейтараптандыру процесінің виртуалды моделі болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта - Построение динамических математических моделей процессов очистки токсичных выбросов автотранспортных средств и промышленных предприятий в каталитических нейтрализаторах и создание на их основе программного обеспечения с применением параллельных вычислений, позволяющего подбор наиболее эффективного состава активной фазы для обеспечения максимальной степени очистки, в зависимости от их геометрии и исходных данных.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты-каталитикалық бейтараптандырғыштардағы автокөлік құралдары мен өнеркәсіптік кәсіпорындардың улы шығарындыларын тазарту процестерінің динамикалық математикалық модельдерін құру және олардың негізінде параллель есептеулерді қолдана отырып, олардың геометриясы мен бастапқы мәліметтеріне байланысты тазартудың максималды дәрежесін қамтамасыз ету үшін белсенді фазаның тиімді құрамын таңдауға мүмкіндік беретін бағдарламалық жасақтаманы құру.

Методы исследования (на русском) : Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задач: Проведение экспериментальных исследований влияния каталитической активности компонентов, нанесённых на поверхность блоков нейтрализатора, геометрии блоков и внешних условий на эффективность действия при очистке выхлопных газов автотранспорта и промышленных производств от токсичных составляющих; исследования физико-химических свойств нейтрализаторов и факторов, влияющих на их активность для нахождения оптимального состава активной фазы; Установление закономерностей протекания химических процессов (экспериментально, и с помощью квантово-химических расчётных методов) в ходе функционирования нейтрализаторов и действия различных факторов, влияющих на их активность, с последующей разработкой рекомендаций для построения математических (численных) моделей; Построение динамических математических моделей каталитических систем очистки отходящих газов автотранспорта и промышленных предприятий с использованием экспериментальных данных, квантово-химических расчётов и параллельных вычислений. Синтез каталитически активных фаз; Кинетические исследования каталитической активности; Электронный парамагнитный резонанс; энергодисперсионная рентгенофлуоресцентная спектроскопия; Метод БЭТ по низкотемпературной адсорбции азота; Растровая сканирующая электронная микроскопия; Квантово-химические расчеты; Численное моделирование.

Методы исследования (на казахском) : Қойылған мақсатқа жету үшін келесі міндеттерді шешу қажет: Бейтараптандырғыш блоктарының бетіне отырғызылған компоненттердің катализдік белсенділігінің әсеріне, блоктардың геометриясына және автокөліктің және өнеркәсіптік өндірістердің пайдаланылған газдарын уытты құрамдардан тазарту кезінде әсердің тиімділігіне сыртқы жағдайларға эксперименталды зерттеулер жүргізу; Бейтараптандырғыштардың физикалық-химиялық қасиеттерін және белсенді фазасының оңтайлы құрылысын табу үшін олардың белсенділігіне әсер ететін факторларды зерттеу; Бейтараптандырғыштардың жұмыс істеу барысында және олардың белсенділігіне әсер ететін әртүрлі факторлардың іс-әрекеттері барысында химиялық процестердің (эксперименталды және кванттық-химиялық есептеу әдістерінің көмегімен) өту заңдылықтарын анықтау, математикалық (сандық) үлгілерді құру үшін ұсынымдарды әзірлеу; Эксперименттік деректерді, кванттық-химиялық есептеулер мен параллельді есептеулерді қолдана отырып, автокөлік пен өнеркәсіптік кәсіпорындардың шығатын газдарын тазалаудың каталитикалық жүйелерінің динамикалық математикалық үлгілерін құру. Каталитикалық белсенді фазалардың синтезі; каталитикалық белсенділікті кинетикалық зерттеу; электрондық парамагниттік резонанс; энергодисперсиялық рентгенофлуоресценттік спектроскопия; азоттың төмен температуралы адсорбциясы бойынша БЭТ әдісі; растрлық сканерлеуші электрондық микроскопия; кванттық-химиялық есептеулер; сандық модельдеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1 Синтезированы алюмоплатиновые и ванадий содержащие каталитически активные компоненты 2 Созданы блоки нейтрализаторов с разной геометрией каналов 3 Проведены исследования физико-химических характеристик нейтрализаторов 4 Проведены квантово-химические расчёты межмолекулярных комплексов NO с восстановителями SO2, CH4, H2S, СО 5 Для оптимизации построения моделей нейтрализаторов проведена модификация ПО: - произведён полный переход на платформу Unity - создано меню настроек для анализа аэродинамики - начата разработка раздела ПО моделирования влияния химических параметров на эффективность нейтрализаторов Установлено - чем меньше сечение каналов нейтрализатора, тем выше степень превращения окисляемых компонентов - увеличение температуры нейтрализатора на 50-100оС уравнивает активность нейтрализатора с большим размером каналов при существенном уменьшении сопротивления газовому потоку - с ростом температуры степень превращения СО в СО2 растет - при изменении скорости потока газа (времени контакта) меняется и степень превращения - образование димерных комплексов NO с теплотой образования ~ 4 ккал/моль. - NO не образует устойчивых межмолекулярных комплексов с восстановителями SO2, CH4, H2S, СО в газовой фазе - локальное расположение кластеров Pt1, Pt2 на γ-Al2O3 - CO2 слабо взаимодействует с поверхностью γ-Al2O3, а молекулы СО, N2 и оксиды SOx образуют прочные комплексы Публикация в отечественном издании рекомендованном КОКСОН с ненулевым ИФ Каз.БЦ-0,087

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Құрамында каталитикалық белсенді компоненттер бар алюминоплатинді және ванадий синтезделді Әр түрлі канал геометриясымен бейтараптандырғыш блоктар құрылды бейтараптандырғыштардың физика-химиялық сипаттамаларына зерттеулер жүргізілді SO2, CH4, H2S, СО тотықсыздандырғыштары бар no молекулааралық кешендерінің кванттық-химиялық есептеулері жүргізілді Бейтараптандырғыш модельдерін құруды оңтайландыру үшін бағдарламалық жасақтаманы өзгерту жүргізілді: -Unity платформасына толық көшу жүргізілді -аэродинамиканы талдау үшін параметрлер мәзірі жасалды -бейтараптандырғыштардың тиімділігіне химиялық параметрлердің әсерін модельдеу бөлімін әзірлеу басталды Орнатылған -бейтараптандырғыш арналарының қимасы неғұрлым аз болса, тотықтырғыш компоненттердің түрлену дәрежесі соғұрлым жоғары болады -арттыру температура нейтрализатора 50-100оС уравнивает белсенділігі нейтрализатора үлкен өлшемі арналарды кезінде елеулі азайту қарсыласу газ ағынына -температураның жоғарылауымен СО-ның со-ға айналу деңгейі өседі2 -газ ағынының жылдамдығы (байланыс уақыты) өзгерген кезде айналу дәрежесі де өзгереді -4 ккал/моль түзілу жылуымен no димерлік кешендерінің пайда болуы. -NO газ фазасында SO2, CH4, H2S, СО тотықсыздандырғыштары бар тұрақты молекулааралық кешендер түзбейді -PT1, Pt2 кластерлерінің γ-Al2O3 жергілікті орналасуы -CO2 γ-Al2O3 бетімен әлсіз әрекеттеседі, ал СО, N2 молекулалары және SOx оксидтері күшті кешендер құрайды Отандық басылымда ұсынылған КОКСОН с ненулевым ИФ Каз.БЦ-0,087

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результатом выполнения научного проекта станет программное обеспечение, позволяющее посредством комплексного математического моделирования химических процессов нейтрализации токсичных газов с применением параллельных вычислений определять оптимальную конфигурацию и состав активной фазы каталитического нейтрализатора, для обеспечения максимальной степени очистки токсичных выбросов и эффективности его работы.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ғылыми жобаны орындау нәтижесі улы газдарды бейтараптандырудың химиялық процестерін кешенді математикалық үлгілеу арқылы параллель есептеулерді қолдана отырып, улы шығарындыларды тазартудың ең жоғары деңгейін және оның жұмысының тиімділігін қамтамасыз ету үшін катализдік бейтараптандырғыштың оңтайлы конфигурациясы мен белсенді фазасының құрамын анықтауға мүмкіндік беретін бағдарламалық қамтамасыз ету болады.

Level of implementation (in Russian) : В разработке

Level of implementation (in Kazakh) : Әзірлеуде

Efficiency (in Russian) : Цифровизация процесса подбора оптимальных параметров каталитического нейтрализатора путем замены многочисленных сложных экспериментов математической виртуальной моделью химических процессов очистки токсичных выбросов в нейтрализаторе, позволит значительно уменьшить издержки.

Efficiency (in Kazakh) : Бейтараптандырғышта улы қалдықтарды тазалаудың химиялық процестерінің математикалық виртуалды моделімен, көптеген күрделі эксперименттерді ауыстыру арқылы катализдік бейтараптандырғыштың оңтайлы параметрлерін таңдау процесін цифрландыру шығынды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Катализ, экология, очистка дымовых газов, автотранспорт, промышленные объекты, производство катализаторов

Field of application (in Kazakh) : Катализ, экология, тасталынды газдарды тазалау, автокөлік, өнеркәсіптік объектілер, катализаторлар өндірісі