1 место на международной конференции научных статей

Aвтокөлік қозғалтқыштарынан шығатын қалдық газдарды тазалау әдісі және оны іске асыру құрылғысы

Туменбаев Д.К.

Көлік құралдарының іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын қалдық газдарды тазалау әдісі, ол улы газдарды бейтараптау, майда дисперсті улы заттарды ұстап қалу және инертті газдарды сейілту және оларды іске асыру құрылғысы.

Өнертабыс көлік құралдарының іштен жану қозғалтқыштарының қалдық газдарының шуылын өшіруге және тазалауға, сонымен қатар қазандықты және тұрмыстық пештерді пайдаланатын қазандықты қондырғылар, жылу және электр станциялары, және басқа да өндірістік және шаруашылық кәсіпорындарынан атмосфераға шығарылатын түтінін тазалауға да пайдалануға болады.

Автомобильдердің және басқа да іштен жану қозғалтқыштарының қалдық газдары, смог түрінде тұрып қалатын түтінді газ шығарылымдары, үлкен қалалардың атмосферасының ластануының негізгі көзі болып табылады.

Атмосфера құрамында күкіртті ангидридтің (SO₂) 0,5-0,25мг/м³ мөлшерінде және улы токсикалық бөлшектердің 0,25 мг/м³ мөлшері, атеросклероз, жүрек аурулары, созылмалы бронхит, бронхиалды астма және т.б. созылмалы аурулармен ауыратын адамдардың денсаулық жағдайын нашарлатады. Күкіртті ангидридтің және улы уытты бөлшектердің 0,5 мг/м³ мөлшері өлімнің жоғарылауына әкеледі.

Азот тотығы (NO) адамдардың демалу функциясын төмендетеді. Азот қостотығы (NO₂) респираторлы ауруларды көбейтеді және адамдардың тыныс алу функциясын төмендетеді. Күкіртсутек (Н₂S) адамдардың және басқа тірі организмдердің нервті-паралитикалық әсер етеді.

Іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын түтін токсикалық газдардан және қатты майда дисперсті токсикалық бөлшектерден тазаруы қажет, ал атмосфераға шығарылатын инертті газ ауамен құрамындағы оттегі қалыпты концентрациясына жеткенге дейін араласуы қажет.

Ғылыми-зерттеу институттары мен кәсіпорындардың қыруар жұмысына қарамастан қоршаған ортаға токсикалық заттар мен көлік құралдарынан шығатын зиянды газдарымен атмосфералық ауаның ластануы өнеркәсіптің барлық салалары зиянды шығарылымдарының 35-40% құрайды.

Әдебиет мәліметтері мен 1980-1992 жылдардағы өнертабыстар мен ашылулар жөніндегі Мемлекеттік комитеттің жарық көрегн ресми бюллетеньдеріндегі мәліметтер келесіні көрсетеді, іштен жану қозғалтқыштарының түтін газдарын тазалау әдісі мен құрылғылары бөлек бір улы газдардан тазартады. Белгілі өнертабыстардың кемшілігі әр тазалау әдісі химиялық реакциясыз катализаторды пайдалану арқылы бір ғана улы газды бейтараптайды және майда дисперсті бөлшектерді ұстайды. Шыққан инертті газдардың сейілуі қарастырылмайды.

Ұсынылған өнертабыстың мақсаты қоршаған ортаны іштен жану қозғалтқыштарының қалдық газдарымен шығатын қатты майда дисперсті улы бөлшектермен, улы және инертті газдармен ластануын азайту.

Қойылған мақсатқа жету үшін көлік құралдарының іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын қалдық газдарындағы улы газдардын бейтараптау, майда дисперсті қатты улы бөлшектерді ұстап қалу, инертті газдарды сейілту қарастырылатын әдіс ұсынылады.

Ұсынылған іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын қалдық газдарды тазалау әдісі келесімен ерекшеленеді:

Өнертабыс көлік құралдары іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын қалдық газдарды арналады және қазандықты және тұрмыстық пештерді қолданатын қазандық қондырғыларының, жылу және электр станцияларының, сонымен қатар басқа да өнеркәсіптік және шаруашылық кәсіпорындарынан шығатын түтінді тазалауға қолданылуы мүмкін.

Автомобильдер мен басқа да іштен жану қозғалтқыштарының қалдық газдары үлкен қалалардағы атмосфераның ластаудың негізгі көзі болып табылады.

Атмосфералық ауаның автомобиль көлігінің газды шығарылымдарымен ластануы барлық өнеркәсіп салаларының зиянды шығарылымдарының 35-40% құрайды.

(Ақмола облысының қоршаған орта және табиғи ресурстарының жағдайын геоэкологиялық болжау С.Т. Рахимжанов, А.А. Канабаева, С.В. Калашников, Ш.Ш.Уалиханов Атындағы Көкшетау Мемлекеттік Университеті. «Сатпаев оқулары» жас ғалымдар, студенттер мен оқушылардың Республикалық ғылыми конференциясының материалдары. 18 том. «Жас ғалымдар» Павлодар 2005.).

Соңғы жылдары атмосфералық ауаның автомобильдердің қалдық газдарымен ластануы бес есеге өсті. Автомобильдердің көбеюімен атмосфералық ауаның смог түрінде тұрып қалатын қалдық газдармен ластануы жоғарылап отыр, оның құрамында қатты ұшқын бөлшектер мен улы газдар бар: күкіртті ангидгид (SO₂), күкірт ангидгиді (SO₃), азот тотығы (NO), азот қостотығы (NO₂), күкіртсутек (H₂S), көміртек тотығы (СО), акролеин (СН₂= СН- СНО).

Атмосфераның құрамында күкіртті ангидридтің және ауадағы бөлшектердің 0,5 мг/м³ мөлшерде болуы адамдардың өлімін жоғарылатады, ал 0,25 мг/м³мөлшерде болса созылмалы аурулармен ауыратын адамдардың денсаулығын нашарлатады.

Азот тотығы адамдардың тыныс алу жүйесін нашарлатады. Азот қостотығы респираторлы ауруларды жоғарылатады және адамдардың тыныс алу функциясын төмендетеді.

Күкіртсутек адамдар мен барлық тірі организмдерге жүйке-паралитикалық әсерін тигізеді.

1л ауада көміртек тотығының 0,65 мг мөлшерде болуы адамның есінен тануына, ал 2,5 мг мөлшерде болуы өлімге әкеліп соғады.

1л ауада акролеин 0,007 мг мөлшерде болcа адам оған 1 минуттан артық шыдай алмайды. [В.С. Калисский, А.И.Монзон, Г.Е. Нагула. Автомобиль. Учебник водителя третьего класса. «Қайнар» баспасы. Алматы. 1970ж.]. [А.А. Рихтер, Е.П. Волков, В.Н. Покровский. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭС для студентов. Энергоиздат. 1981г.].

Кез-келген іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын газдарулы қатты және газ тәрізді компоненттерден тазалануы тиіс, ал шығарылатын инертті газдар атмосферада сейілуі қажет, өйткені олардың құрамында улы газдар болмағанымен оттегі жоқ, сондықтан тыныс алуға жарамсыз.

Ірі өнеркәсіптік қондырғылар негізінде газды тазалау және жылу қазандықты станцияларынан шығатын газдарды тазалаудың әртүрлі әдістері бар. Арнайы құрылғысы болса оларды көлік құралдарының іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын қалдық газдарды тазалауға пайдалануға болады.

Ұсынылған өнертабыстың мақсаты көлік құралдарының іштен жану қозғалтқыштарының жұмысынан атмосфераға шығарылатын улы газдардың, қатты майда дисперсті улы бөлшектердің, күйе мен инертті газдардың шығарылымын төмендету.

Барлық улы газдарды бейтараптау, майда дисперсті улы бөлшектерді тазалау, күйеден тазалау, сонымен қатар іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын инертті газдарды сейілту үшін келесідей құрылғы ұсынылады: цилиндрлі корпус 1, Г-тәрізді аралықпен бөлінген 2, абсорбция камерасына 3 және тазалау камерасына 4 бөлінген; көлік құралының қырға шығу және түсу кезінде абсорбент бетінің жоғарғы деңгейін сақтау мақсатында жоғарғы жағында аралықтар және бүйір қабырғаларында орнатылған ені 15-20 мм болатын қалпақшалар 5; корпус алдыңғы жалпақ қақпақпен 6, фланецтері 8 бар артқы конус тәрізді қақпақпен 7, болтты қосылыстарға арналған тесіктері 10 бар термотұрақты тығыздағышпен 9 жабдықталған; енгізу патрубогы 11; шығару патрубогы 13; абсорбентті сұйықтыққа салынған үш сатылы П-тәрізді перфорленген шашыратқыш 12; қалқымамен 15, инелі клапанмен 16, реттегіш патрубокпен 17 қамтамасыздандырылған деңгей өлшегіш камера 14; ағызу патрубкісі 19 және вентилі 20 бар абсорбентті бак 18; жоғарғы бөлігінде тесіктері 22 бар көбік аулағыш қоңыраулар 21; ағызу патрубкісі 24 және бұралатын тығыны 25 бар жинағыш орын 23; корпустың енгізу патрубогымен жалғасқан алдыңғы қабырғадан 26, насадкадан 27, вакуумметрлі камерадан 28, тесіктері бар 30, вакуумметрлі камера мойнынан 29, араластыру камерасынан 31, диффузордан 32, винт тәрізді бағыттағыш пластинкалары 34 бар, конус тәрізді құйындатқыштан 33 тұратын эжектор.

Ұсынылған құрылғының ерекшеліктері келесілер: профилактикалық жұмыстарды жеңілдету үшін, корпустың фланецтермен, түтін газын енгізу және шығару шағынан қақпақтармен жабдықталуы;

Корпустың аралық арқылы абсорбенттің улы газдармен қатынасын ұлғайту жолымен, улы газдарды бейтараптау тиімділігін жоғарылату мақсатында жартылай абсорбентті сұйықтықпен толтырылған және көбікті көпіршіктер ағынын жасау үшін үш сатылы П-тәріздес шашыратқышпен жарақталған абсорбция камерасына, сонымен бірге майда дисперсті қатты улы бөлшектерді ұстау және жоюға арналған жинағыш орны бар тазалау камерасына бөлінеді;

Жинақталған майда дисперсті улы қатты бөлшектерді тастауға арналған бұралатын тығынмен жарақталған, тазалау камерасының түбіне дәнекерленген астау түрінде жасалған жинақтағыш орынмен жабдықталуы;

Абсорбентті камерадағы абсорбенттің қажетті деңгейін қамтамасыз ету мақсатында абсорбентті бакпен жалғасқан ағызу патрубкісінен, абсорбентті камерамен жалғасқан деңгейлік патрубкі, инелі клапаны бар қалқымадан, деңгейлік ыдыстан тұратын қалқымалы құрылғысының болуы;

Инертті газдарды сейілту мақсатында қосымша таза ауаны тартуға арналған тесіктері бар вакуумметрлі камерадан тұратын эжектордың болуы;

Шыққан газдың жылдам ағынды әсерінен вакуумметрлі камерада сейілтуді жасау үшін, тазалау камерасының шығу тесігіне бекітілген енгізу тесігі бар насадкадан; түтін ағынында қалған инертті газдардың қосымша тартылатын таза ауамен араластыратын араласу камерасының болуы;

Сейілтілген инертті газды атмосфералық ауамен араластыруға арналған винт тәрізді бағыттағыш пластиналы конус тәрізді құйындатқышы бар араластыру камерасының түбінің екі сесленген диаметріне тең араластыру камерасының шығу соңына қиық конус түрінде жасалып дәнекерленген диффузордан тұратыны;

Корпустан жоғары орнатылған және толтыру жанармай багына қарама-қарсы жағында қойылған, толтыру воронкасымен және абсорбенттің абсорбентті камераға түсуін реттеп тұратын вентилі бар түсіру патрубогымен қамтамасыз етілген абсорбентті бактың болуы.

Осыған байланысты ұсынылған техникалық шешімде ерекше белгілерінің жаңа байланыстылығына орай күтілетін тиімділік алынады-көлік құралдарының іштен жану қозғалтқыштарынан жұмысынан шығатын улы газдардың, майда дисперсті улы қатты бөлшектердің шығарылымы азаяды, инертті газдардың сейілуі, шығатын шудың жақсаруы жүзеге асады.

Көлік құралдарының іштен жану қозғалтқыштарынан шығатын газ шығарылымдарының улы газдарын, майда дисперсті улы қатты бөлшектерінің кешенді тазалау, инертті газдарын сейілту әдісінің келтірілген айрықша бөлек белгілері, сонымен бірге оны іске асыру құрылғысы ұсынылған өнертабыста белгілі.

Осы белгілердің ұсынылған байланыста пайдаланылуы белгісіз.

А
втомобиль көлігінің іштен жану қозғалтқыштарының қалдық газдарын тазалау әдісі және оны іске асыру құрылғысы:

Сондықтан ұсынылған байланыста бұл белгілер, олардың қосылып қолданған кезінде жаңа белгісіз қасиеттерді көрсетеді.

Осыған орай ұсынылған техникалық шешімде, айрықша белгілерінің жаңа байланыстылығына байланысты күтілетін тиімділік жүзеге асады-іштен жану қозғалтқыштарының жұмысынан шығатын қалдық газдарындағы улы газдардың, майда дисперсті улы қатты бөлшектердің шығарылымы азаяды, инертті газдардың сейілуі, шығарылатын шудың азайтылуы жақсарады.

Қолданылған әдебиеттер

1. Геоэкологическое прогнозирование состояния окружающей среды и природных ресурсов Акмолинской области С.Т.Рахимжанов, А.А.Канабаева, С.В.Калашников, Кокчетавский Государственный университет им. Ш.Ш. Валиханова. Материалы Республиканской научной конференции молодых ученых, студентов и школьников «Сатпаевское чтение» том 18. «Жас ғалымдар» Павлодар 2005

2. В.С. Калисский, А.И.Монзон, Г.Е. Нагула. Автомобиль. Учебник водителя третьего класса. Издательство «Кайнар» Алматы 1970 г.

А.А. Рихтер, Э.П.Волков, В.Н.Покровский. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭС для студентов. Эноргоиздат 1981 г.

3. (11) 1719035, (51) 5В01Д53/34, (21) 476 1807/26, (22) 27.11.89, (53) 66.074.378.1, (72) К.Е. Зегер, Н.А. Золотова, (71) Всесоюзный теплотехнический научноисследовательский институт. Им. Ф.Э.Джерзинского (54), (57). Способ очистки дымовых газов от окислов серы.

4. Р.Р. Салихов, И.И. Самигуллин, В.И.Латюк (71) Институт химии Башкирского научного центра Уральского отделения АН, СССР. (54) (57) 1. Способ очистки газа от сероводорода.

5. Авторское свидетельство на изобретение БИ № 6, (11) 1711956, (51) 5И01Д53/34, (21) 472 8486/26, (22) 11.08.89, (53) 66.074.378.1, (72) Н.Ш. Джиджейшвили, В.Н. Гаприндашвили, В.Н. Кельбаннани, М.П. Миндели, М.К. Дгебуадзе, Л.А. Цкалобадзе, (71) Институт неорганической химии и электрохимии АН ГССР, (54), (57) Способ очистки отходящих газов теплоэлектростанций.

6. (11) 1544468 (51) 5В01Д53/14 (21) 4365647/23-26 (22) 18.01.88 (71) Государственный научно-исследовательский институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза. (72) М.В. Сорин, И.Л. Лейтес, А.М. Соколов, В.В. Делман, М.Н.Павлова, Н.В. Язвинова, Л.Е. Сергеева, Б.П. Брандт, Б.Е. Рощин (53( 66.074.332. (54) (57) Способ очистки газа от двуокиси углерода.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/261361-1-mesto-na-mezhdunarodnoj-konferencii-nauchny