Сборник материалов ХVI республиканской научно-практической конференции 3




бет14/77
Дата12.09.2017
өлшемі7 Mb.
түріСборник
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   77

 

«НОВЫЙ ВЕК – НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» 

Сборник материалов ХVI Республиканской научно-практической конференции

   

 

 

 

 

 

71 


-

 

продлевает жизнь двигателя (не образуется нагар в цилиндрах); 



не имеет неприятного запаха [1]. 

Кроме  того,  к  альтернативным  источникам  энергии  многие  люди  также  относят  и 

атомную  энергетику.  Атомная  энергетика  (как  и  биотопливо)  является  наиболее 

передовым видом энергии. Например, Западная Европа лидирует по его развитию. 

Известно,  что  работа  АЭС  почти  не  вредит  природе  -  их  выбросы  нулевые  (в 

противовес ТЭС отравляют атмосферу миллионами тонн ядовитых выбросов). Но с этим 

видом энергии еще неизвестно пока. 

Дело  в  том,  что  вероятны  возможности  аварий  и  до  сих  пор  не  решена  проблема 

захоронения отходов атомных электростанций[2].  

Роль  ВИЭ  в  энергетике  будущего  будет  определяться  возможностями  разработки 

новых  технологий,  материалов  и  конструкций  для  создания  конкурентоспособных 

энергетических  станций.  Сегодня  стоимость  ВИЭ  остается  высокой,  однако  при 

последовательном развитии и удешевлении альтернативная энергетика займет свое место 

в мировом энергобалансе. 



 

Список литературы: 

1.Пустовалова Л.М. Общая химия. - Ростов - на - Дону, 2005. - С. 16-17 

2.Хлопоты вокруг выборов //Экология и жизнь. - 2006. - 2(51). - С.49 

 

 

НАНОТЕХНОЛОГИЯ И БУДУЩЕЕ С ЧИСТОЙ ЭНЕРГИЕЙ 

 

Жазит У. 

Магистрант по специальности «ХТОВ», КазУТБ 

Нургазина Э.М. 

Учащийся средней школы № 61 г.Астана 

Абдыханова А.А. 

Преподаватель КазУТБ 

 

Түйін: Толқын энергиясын пайдалану экологиялық таза қалпына келетін энергия кӛзі 



бола  алады. 

Кӛптеген 

салада  пайдаланылатын 

инновациялық 

бағыттағы 

нанотехнологияны баламалы энергия кӛздерін алуға қолдануға болады.  

Summary:  The  use  of  tidal  energy  could  potentially  become  an  environmentally  friendly 

renewable energy source. Nanotechnology, with its innovative approach and unrivaled success 

in many industries, can be made available as an alternative source of energy.  

 

Использование  энергии  приливов  потенциально  может  стать  экологически  чистым 

возобновляемым источником энергии. Нанотехнология, с ее инновационным подходом и 

непревзойденным успехом во многих отраслях, может сделать доступным использование 

приливов в качестве альтернативного источника энергии.  

Приливы и отливы морских вод являются природным феноменом, имеющим место 

вдоль  большинства  береговых  линий.  Единственным  требованием,  предъявляемым  к 

использованию этой энергии, является аккумулирование энергии, получаемой на глубине 

25-70  метров  при  скорости  течения  1,5-3  метра  в  секунду.  Использование  этого  типа 

естественного  производства  энергии  не  только  достижимо,  но  также  и  является  весьма 

эффективным  способом  получения  энергии  из  чистого  альтернативного  источника 

энергии [1].  

Хотя  энергия  приливов  и  отливов  является  довольно  перспективным  проектом, 

энергия волн также предлагает доступ к более дешевой, чистой энергии. Ее доступность 

и возможность преобразования в электрическую широко исследуется в продолжающейся 

гонке  за  получение  экономичного,  экологически  чистого  и  возобновляемого  источника 

энергии. Сооружение над землей ветряных турбин, создаваемых для совместной работы 

с  подводными  источниками,  технологически  возможно,  и  можно  сказать,  что  с 

некоторыми  допущениями,  современные  ветряные  турбины  с  легкостью  могут 


 

«ЖАҢА ЗАМАНҒА – ОЗЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ» 

ХVI Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференциясының материалдар жинағы

  \\ 

 

 

 

   

 

72 


использовать удивительную энергию моря. Ученые-физики изучили гравитацию луны и 

ее  воздействие  на  океанские  потоки.  Приливы  и  отливы  океана  -  это  предсказуемые, 

постоянные,  естественные  явления,  которые  с  легкостью  можно  предсказать  на  многие 

годы  вперед.  На  этот  удивительный  и  абсолютно  не  используемый  альтернативный 

источник  энергии  не  оказывают  никакого  воздействия  неблагоприятные  погодные 

условия  или  изменения  климата.  Таким  образом,  он  становится  идеальным  объектом 

дальнейшего  исследования  и  применения.  Нанотехнология  может  быть  тем  ключом, 

который  поможет  использовать  энергию  океана  посредством  постройки  искусственных 

дамб,  разработанных  специально  для  управления  приливами  и  отливами.  Заранее 

определенные  пути  позволят  водам  океана  протекать  через  них  в  заливы,  где  вода 

забирается  заграждением  наподобие  дамбы,  а  затем  выпускается  через  специальные 

водоотводные ворота и пропускается через турбину, которая, в свою очередь, генерирует 

электричество.  Этот  альтернативный  источник  энергии  хорошо  освоен  в  La  Rance, 

Франция, где с 1966 года работает станция мощностью 240 мегаватт. Кроме того, другие 

небольшие  места  в  Канаде  также  добились  определенных  успехов,  а  в  Южной  Корее 

планируется  построить  завод  большей  мощности,  чем  во  Франции.  Однако  данный 

способ получения энергии имеет недостаток [2].  

Натуралисты  и  защитники  окружающей  среды  обеспокоены  тем,  что  постоянные 

наводнения, создаваемые подобными заграждениями, нанесут вред хрупким экосистемам 

заливов.  Ученые-нанотехнологи  работают  в  непосредственном  контакте  с  передовыми 

экологами  над  исправлением  данного  недостатка,  при  проектировке  турбин  в  лагунах 

приливов и отливов [3]. Вместо непосредственного создания дамбы в пределах устья они 

предлагают  использовать  успехи  нанотехнологии  и  установить  искусственные  лагуны 

вдоль береговых линий на уровне, превышающем максимальный подъем приливов хотя 

бы  на  1  метр.  При  данном  типе  строительства  турбины  будут  расположены  в 

непосредственной  близи  ко  дну  океана,  но  не  будут  касаться  его  самого.  Концепция 

обладает простотой и эффективностью: во время прилива вода протекает через турбину, 

заставляя ее вращаться, а во время отлива она вытекает обратно, и турбина вращается в 

противоположном  направлении.  В  результате  генерируется  электричество  в  обоих 

направлениях  вращения  турбины  4  раза  в  день.  Аккуратность  расположения  лагуны 

зависит  от  разницы  между  уровнями  прилива  и  отлива.  Как  ожидается,  производство 

энергии этим путем будет обходиться намного дешевле получения энергии при сжигании 

угля,  и  в  то  же  самое  время  окружающая  среда  остается  под  защитой.  Планируется 

строительство  нескольких  таких  генераторов  энергии  в  Уэльсе  и  Китае  [4].  Подобная 

комбинация традиционной технологии и успехов в области нанотехнологии не оставляет 

вопросов  экологического  и  природоохранного  характера,  хотя  все  еще  существует 

мнение,  что  подобного  рода  энергетические  станции  могут  оказать  не  лучшее 

воздействие на корабельные маршруты. Однако подобные предостережения также были 

приняты  во  внимание,  и  усовершенствование  океанических  турбин  позволяет  получать 

энергию  независимо,  оказывая  минимум  влияния  на  движение  морских  судов.  По 

причине того, что в узких проливах потоки воды движутся быстрее, легкость получения 

огромного  количества  энергии  при  помощи  океанических  турбин  представляет  собой 

превосходную альтернативу атомным электростанциям и способу получения энергии при 

помощи  сжигания  угля.  Благодаря  пониженному  уровню  угрозы  причинения  вреда 

экосистемам,  продвинутости  в  области  технологий,  кооперации  промышленных  и 

природоохранных компаний и почти неограниченным количеством мест размещения, что 

может создать идеальные условия для получения энергии приливов и отливов, этот тип 

источника  энергии  привлекает  большое  количество  внимания  по  всему  миру.  Как 

следствие, возникает вопрос: на самом ли деле необходимо подвергать нашу планету и 

людей постоянным экологическим угрозам, продолжая производить атомную энергию и, 

как  следствие,  вред  окружающей  среде?  Ответ  очевиден  –  нет.  Тем  из  нас,  кто  хочет 

жить в более чистом и безопасном мире, необходимо осознать важность использования 

методов  генерации  энергии  с  применением  методов  нанотехнологии,  которые  доказали 


 

«НОВЫЙ ВЕК – НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» 

Сборник материалов ХVI Республиканской научно-практической конференции

   

 

 

 

 

 

73 


свое превосходство над существующими способами получения энергии, при этом снижая 

угрозу загрязнения и разрушения экосистем. 

 

Список литературы 



1.

 

Сергеев B.Г. Нанохимия. -М.: МГУ, 2003. -288с. 



2.

 

Гусев  А.И.  Наноматериалы,  наноструктуры,  нанотехнологии.  -М.:  Наука-Физматлит, 



2007. -416 с. 

3.

 



Помогайло  А.Д.,  Розенберг  А.С.,  Уфлянд  И.Е.  Наночастицы  металлов  в  полимерах. 

М.: Химия, 2000. -672 с. 

4.

 

Ge J., Hu Y., Biasini M., Dong C., Guo J., Beyermann W.P., Yin Y.  One-Step Synthesis of 



Highly Water-Soluble Magnetite Colloidal Nanocrystals //J. Chem. Eur. -2007. -№13. -P. 7153–7161 

 

 

КАТАЛИЗАТОР СИНТЕЗА УГЛЕВОДОРОДОВ 

И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ  

 

Жаксылыкова Ш., Тинали Т., Усенова И. 

Научные руководители: Алимова Г.У., Нургазина Г.М. 

КазУТБ, г.Астана  

 

Түйін:  Мақалада  СО  және  Н





–  ден  кӛмірсутектерді  синтездеуде  қолданылатын, 

Д.И.  Менделеевтің  периодтық  жүйесінің  VIII  тобындағы  металдар  қатарынан 

таңдалған,  каталитикалық  активті  компонентті  құрайтын    тасымалдағыштың 

бетінде    орналасқан  катализаторлар  және  наноқұрылымды  формалы,  жоғары  жылу 

ӛткізгіштік кӛміртекті материалды құрайтын кеуекті тасымалдағыш сипатталады.   

 

 

Summary:    The  article  describes  a  catalyst  for  synthesis  of  hydrocarbons  from  CO 

and H2, comprising a catalytically active component selected from the metals of Group VIII of 

the  Periodic  System  DI  Mendeleyev  ,  porous  carrier  containing  an  oxide  component  and  a 

highly  conducting  carbon  material  ,  wherein  the  carbon  material  has  a  shape  and  a 

nanostructure is located on the support surface . 

 

В  статье  описан  катализатор  синтеза  углеводородов  из  СО  и  Н



2

,  содержащий 

каталитически активный компонент, выбранный из металлов VIII группы Периодической 

системы Д.И. Менделеева, пористый носитель, включающий оксидную составляющую и 

высокотеплопроводный  углеродный  материал,  отличающийся  тем,  что  углеродный 

материал имеет форму наноструктуры и расположен на поверхности носителя.  

Задача состоит в создании высокоэффективного катализатора синтеза углеводородов 

C

5



-C

25

 из СО и Н



2

Технический  результат  заключается  в  повышении  устойчивости  катализатора  к 



перегревам за счет повышения его теплопроводности и селективности. 

Технический  результат  достигается  тем,  что  катализатор  синтеза  углеводородов 

содержит  каталитически  активный  компонент,  выбранный  из  металлов  VIII  группы, 

пористый  носитель,  включающий  оксидную  составляющую  и  высокотеплопроводный 

углеродный  материал,  имеющий  форму  углеродных  нанотрубок  или  углеродного 

нановолокна, расположенных на внутренней поверхности пористого оксидного носителя, 

преимущественно  в  мезо-  и  макропорах.  Катализатор  может  содержать  оксидные  или 

металлические промоторы, выбранные из элементов IV, VI, VII групп в количестве 0,1-5 

мас.%.  Оксидная  составляющая  катализатора  могут  содержать  оксид  алюминия,  оксид 

кремния,  оксид  титана,  оксид  циркония,  или  цеолит.  Содержание  компонентов  в 

катализаторе  находится  в  следующих  пределах,  мас.%:  каталитически  активный 

компонент - 10-45; пористый носитель - 40-80; промотор - 0,1-5; углеродный материал - 

5-35 [1]. 

Приготовление  катализатора,  содержащего  УНТ  или  УНВ,  осуществляется  в 

несколько  стадий  в  следующей  последовательности:  Оксидный  пористый  носитель  на 


 

«ЖАҢА ЗАМАНҒА – ОЗЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ» 

ХVI Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференциясының материалдар жинағы

  \\ 

 

 

 

   

 

74 


первой  стадии  пропитывают  раствором  соли  металла,  выбранного  из  элементов  VIII 

группы  Периодической  системы  Д.И.  Менделеева.  При  этом  наносится  3-15  мас.%  от 

суммарного  количества  активного  компонента  на  катализаторе.  Пропитанный  носитель 

сушат,  прокаливают  и  восстанавливают  в  токе  водорода  при  температуре  400-550°С  в 

течение  1-3  часов  при  объемной  скорости  подачи  водорода  500-5000  час

-1

.  На  стенках 



пор  подготовленного  носителя  формируют  углеродные  наноструктуры  в  виде  УНТ  или 

УНВ.  Формирование  УНТ  или  УНВ  осуществляют  из  углеводородсодержащего  газа 

(метан, ацетилен и др.), или монооксида углерода в среде водорода, и/или инертного газа 

(аргон,  гелий),  следующим  образом.  Приготовленный  носитель  (прокаленный  и 

восстановленный),  содержащий  часть  активного  компонента,  помещают  в  реактор 

проточного типа, который представляет собой кварцевую трубку диаметром 20-40 мм и 

длиной  260-500  мм.  Синтез  УНТ  или  УНВ  осуществляют  в  течение  15-240  мин  при 

давлении  0,1-1,0  МПа  и  температуре  500-1100°С.  В  процессе  синтеза  на  внутренней 

поверхности пористого носителя образуются наноструктуры в виде трубок или волокон. 

Затем носитель охлаждают в токе водорода до комнатной температуры и выгружают из 

реактора. 

Подготовленный  таким  образом  носитель  пропитывают  раствором  солей 

каталитически активных металлов в одну или несколько стадий. После каждой пропитки 

катализатор высушивают и прокаливают в среде инертного газа в интервале температур 

100-600°С  в  течение  0,5-10  час.  В  катализатор  может  быть  дополнительно  введен 

металлический  или  оксидный  промотор,  выбранный  из  элементов  IV,  VI,  VII  групп. 

Синтез углеводородов из СО и Н

2

 проводят в трубчатом реакторе со стационарньм слоем 



соответствующего изобретению катализатора при давлении 1-5 МПа и температуре 150-

300°С.  Мольное  отношение  СО:Н

2

 в  синтез-газе  составляет  1:1-3.  Синтез-газ  может 



содержать  до  25%  азота.  Перед  проведением  синтеза  образец  катализатора  активируют 

посредством  восстановления  в  токе  водорода.  Условия  восстановления:  объемная 

скорость 100-5000 час

-1

; температура 300-800°С в течение 0,5-10 час. [2]. 



Катализатор  состава:  Со  -  10%;  SiO

2

 -  80%;  УНТ  -  10%  получают  следующим 



образом. 

1г  оксидного  пористого  носителя  -  SiO

2

 пропитывают  водным  раствором, 



содержащим  0,26  г  шестиводного  нитрата  кобальта,  из  расчета  0,05  г  кобальта  на 

катализатор.  Полученный  продукт  высушивают,  прокаливают  и  обрабатывают  в  токе 

водорода при температуре 450°С в течение 3 ч, при объемной скорости подачи водорода 

500 час


-1

. Затем через слой полученного продукта пропускают смесь метана с водородом 

в  объемном  отношении  СН

4



2

=2:1  со  скоростью  подачи  -  40:20  мл/мин.  При  этом 

осажденные  УНТ  располагаются  на  частицах  кобальта,  нанесенных  на  стадии  первой 

пропитки  на  поверхность  носителя.  Непрореагировавшие  метан  и  водород  выводят  из 

реактора через ловушку. Продолжительность процесса 30 мин. После окончания синтеза 

реактор охлаждают в токе водорода до комнатной температуры и выгружают материал, 

который  представляет  собой  пористый  носитель,  содержащий  оксидный  компонент  и 

УНТ  диаметром  8-70  нм  с  цилиндрической  и  конической  структурой.  На  пористый 

носитель  с  УНТ  наносят  0,05  г  кобальта  из  водного  раствора,  содержащего  0,26  г 

шестиводного нитрата кобальта, высушивают и прокаливают. 

Перед  проведением  процесса  синтеза  углеводородов  полученный  катализатор 

активируют  в  токе  водорода  при  300°С  в  течение  10  ч  при  объемной  скорости  подачи 

водорода 100 час

-1



 

Результаты  проведенных  испытаний:  Прочность  на  раздавливание  -  7 

кг/гранула;  теплопроводность  -  1,35  Вт/м·К;  Конверсия  СО  –  72%;  селективность  по 

углеводородам  С

5+

  -  60%,  Селективность  по  метану  -  21%;  производительность  –  315 



кгС

5+



3

Кат/ч; Состав углеводородов С

5

 – С


25

: олефины – 17%, изопарафины - 19%, С

5

 – 


С

10 


- 56%, С

11

 – С



25

 - 44%. 


Синтез  углеводородов  проводят  в  трубчатом  реакторе  со  стационарным  слоем 

катализатора  при  давлении  2  МПа,  температуре  160-275°С,  при  объемной  скорости 

подачи синтез-газа 3000 час

-1

 с мольным отношением СО:Н



2

=1:2 [3]. 



 

«НОВЫЙ ВЕК – НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» 

Сборник материалов ХVI Республиканской научно-практической конференции

   

 

 

 

 

 

75 


Таким  образом,  повышение  устойчивости  к  перегревам  катализатора,  содержащего 

высокотеплопроводный углеродный материал, имеющий форму углеродных нанотрубок 

или  углеродного  нановолокна,  расположенных  на  внутренней  поверхности  пористого 

оксидного  носителя,  за  счет  его  повышенной  теплопроводности  позволяет  достичь 

высокой производительности в отношении образования углеводородов С

5



25

Катализатор может быть использовано при переработке природных углеводородных 



газов  в  синтетические  жидкие  углеводороды,  в  том  числе  синтетические  топлива,  в 

процессе получения их из синтез-газа по методу Фишера-Тропша. 

 

ЛИТЕРАТУРЫ 

 

1.

 



B.Jager, R.Espinoza "Advances in low-temperature Fischer-Tropsch synthesis", Catal. Today, 

1995, v.23, p.17-28. 

2.

 

Robert В. Anderson, «The Fischer-Tropschsynthesis»,pp.104-105, Academic Press, 1984. 



3.

 

Xin-dong  Mu,  Jian-qiang  Meng,  Zi-Chen  Li,  и  Yuan  Коu,  Rhodium  Nanoparticles 



Stabilizedby  Ionic  Copolimers  in  Ionic  Liquids:  Long  Lifetime  Nanocluster  Catalysts  for  Benzene 

Hydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9694-9695 



 

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 

ТАУРИТА В КАЧЕСТВЕ АБСОРБЕНТА СТОЧНЫХ ВОД 

 

Зеленский А. А., Тютьков Н. А  



 

Ученики 11 класса ―А‖ Казахстанско-Российской гимназии №38 имени М. В. 

Ломоносова, Алматы. 

Научный руководитель: Ибрагимова Н. А. К.б.н., преподаватель Казахстанско-

Немецкого университета 

 

Аннотация 



Статья  посвящена  проблемам  очистки  бытовых  и  промышленных  сточных  вод 

посредством  природного  сорбента  -  таурита.  Установлено,  что  таурит  улучшает 

органолептические  и  гидрологические  показатели,  уменьшает  концентрации  тяжелых 

металлов и фенола.  

Түйін 

Мақала  мәселелерге  жаман-жұман  тұрмыстық  және  индустриялық  ағынды  су 

арқылы  табиғи  опқыштың  -  таурита  арнаулы.  Тағайынды,  не  таурит 

органолептикалық  және  гидрология  кӛрсеткіштерді  жақсартады,  ауыр  металдың 

және фенолдың шоғырлануларын азайтады. 

Summary 

The  article  investigates  the  treatment  of  domestic  and  industrial  wastewater  by  natural 

sorbent  -  Taurit.  It  was  established  that  Taurit  improves  the  organoleptic  and  hydrological 

parameters, reduces the concentration of heavy metals and phenol. 

 

В условиях нарастающего техногенного загрязнения окружающей среды и дефицита 

пресной  воды  разработка  высокоэффективных  и  экологически  чистых  технологий 

является актуальной. Республика Казахстан в условиях резко континентального климата 

испытывает  недостаток  водных  ресурсах,  с  одной  стороны  и  с  другой  характеризуется 

неравномерным распределением по территории и общим дефицитом пресных подземных 

вод.  Интенсивное  развитие  экономики  требует  увеличение  объемов  потребления  воды, 

что  приводит  к  увеличению  сбросов  сточных  вод  и  росту  потери  воды  в 

водохозяйственном секторе.  

В  настоящее  время  отмечаются  нарастающие  объемы  потребления  чистой  воды  в 

жилищно-коммунальном  комплексе,  и  как  результат  увеличение  количество  сбросов 

неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в водоемы [1-4]. 




1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   77


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал