Министерство образования и науки Республики Казахстан

РГП НА ПХВ

«ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. М. АУЭЗОВА»

УДК 628.336.6

МРНТИ 61.13.19

№ госрегистрации 0113РК00666

Инв.№

«УТВЕРЖДАЮ» Проректор по НР и МС «ЮКГУ им. М. Ауэзова» _____________ М.И. Сатаев «___» ________ 2013 г.

ОТЧЕТ

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

по теме:

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА МИКРОБАРБОТАЖНОЙ ОЧИСТКИ БИОГАЗА С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОГО МЕТАНА ИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

(промежуточный)

Руководитель темы: Хусанов Алишер Евадиллоевич

Шымкент 2013

Список исполнителей

Руководитель темы, главный научный сотрудник, к.т.н.		Хусанов А.Е. (Введение, заключение, раздел 2,3)
Исполнители:
Ведущий научный сотрудник, д.т.н., профессор		Шакиров Б.С. (раздел 1,2)
Ведущий научный сотрудник, д.т.н., член-корр. НАН РК		Сатаев М.И. (раздел 2,4)
Ведущий научный сотрудник, д.т.н., профессор		Сабырханов Д.С. (раздел 2,3,приложения)
Научный сотрудник		Толеген М.Е. (раздел 1,4)
Научный сотрудник		Калдыбаева Б.М. (раздел 2,4)
Научный сотрудник		Саипов А.А. (раздел 1,3)
Научный сотрудник к.т.н.		Хусанов Ж.Е. (раздел 1,2)
Научный сотрудник Специалист ВУК		Мырзакулова А.М. (раздел 2,3)
Лаборант		Абибуллаева Г.С. (раздел 1,2)
Нормоконтролер		Кынатова А.А.

Реферат

Отчет 64 с., 18 рис., 3 табл., 61 источников, 3 прил.

БИОГАЗ, МИКРОБАРБОТАЖНЫЙ АППАРАТ, ТРУБЧАТЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ, ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫЙ МЕТАН, НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Объектом исследования являются совмещенные мембранно-абсорбционные процессы и микробарботажные установки для очистки биогаза с целью получения высококонцентрированного метана

Цель работы — получение высококонцентрированного метана микробарботажным способом, разработка технологии очистки биогаза, новой конструкции микробарботажного аппарата для системы газ-жидкость и математическое моделирование процесса.

В процессе работы проводились экспериментальные исследования основных гидродинамических и массообменных характеристик микробарботажного аппарата на модельных системах направленное на выяснение возможности применения микробарботажных процессов для проведения массообменных процессов между биогазом и жидкостью.

В результате исследования определены оптимальные параметры процесса,

выявлены основные факторы, влияющие на гидродинамические и массообменные характеристики мембранного микробарботажа. Дана оценка эффективности мембранных микробарботажных аппаратов с точки зрения межфазного массообмена.

Степень внедрения: Выработаны практические рекомендации по выбору оптимальных значений скорости жидкости, характеристик керамических и стеклянных мембранных модулей, давления газа для проведения межфазного массообмена при микробарботаже. Полученные данные могут быть использованы для определения удельной поверхности контакта фаз, оценки и контроля размеров микропузырьков, а также для определения основных размеров мембранных микробарботажных аппаратов.

Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: отсутствие использования реагентов, энергосбережение, экологичность, простота технологического оформления и относительно низкие температуры являются прорывной технологией в нетрадиционной энергетике. При этом недостатки, связанные с ограничением нагрузок по газу и жидкости для таких аппаратов отсутствуют.

Область применения: Тонкое диспергирование газов может найти широкое применение в нетрадиционной энергетике, а также в различных областях промышленности.

Значимость работы: В сравнении с достижениями мембранного концентрирования биогаза и разделения смесей, предлагаемые нами разработки в сравнении с известными аналогами позволяют повысить эффективность очистки биогаза на 20-30%. По отношению к лучшим мировым образцам разработанные мембранные микробарботажные аппараты и технология будут соответствует международным стандартам и требованиям, превосходит по сокращению единиц оборудования, энергозатрат и качеству очищенного биогаза известные аналоги.

Прогнозные предположения о развитии объекта внедрения. Благодаря малым размерам образующихся пузырьков процесс микробарботажа может быть положен в основу разработки высокоэффективной технологии получения высококонцентрированного метана.