AP08856384 — Разработка новой высокотехнологичной технологии утилизации SO2 и CO2 из отходящих газов ТЭЦ и металлургических предприятий с получением товарных продуктов

Целью проекта является: Создание экологически чистой технологии утилизации SO₂ и СО₂ из отходящих газов ТЭЦ и металлургических предприятий с получением товарных продуктов: элементной серы, биотоплива и кислорода.

Актуальностью проекта является:  Промышленные выбросы предприятий Казахстана в атмосферу составляют порядка трех миллионов тонн в год. Предприятиями цветной металлургии в атмосферу ежегодно выбрасывается более 100 тыс. т сернистого ангидрида. Отсутствие надежной системы очистки дымовых газов и использование старых методов улавливания SO₂, летучей золы, СО₂ и других вредных загрязнителей атмосферы привели к возрастанию их концентраций в выбросах выше предельно допустимых норм. Загрязнение воздуха диоксидами серы и углерода стало одной из наиболее серьезных проблем. Объемы выбрасываемых парниковых газов стали настолько велики, что они стали предметом пристального изучения, требующего срочного решения. В этой связи, разрабатываемые в работе решения, направленные на глубокую очистку отходящих газов от SO₂ и CO₂ с получением товарных продуктов, представляются чрезвычайно актуальными.

Научный руководитель: Кандидат технических наук, Профессор, Досмухамедов Нурлан Калиевич

Полученные результаты: В рамках НИР проведены технологические и теплотехнические расчёты процессов очистки отходящих газов ТЭС от SO₂ и NOₓ, а также регенерации карбонатно-сульфатных расплавов. Разработана и изготовлена пилотная установка, подтверждающая возможность совмещения процессов абсорбции и регенерации в одном реакторе. Экспериментально доказана эффективность улавливания серы и соединений азота на уровне до 95% и 60% соответственно. Впервые спроектирован и испытан опытно-промышленный электролизёр для утилизации CO₂ с получением CO и кислорода. Установлены оптимальные режимы электролиза расплава Li₂CO₃, обеспечивающие высокую эффективность и стабильную работу процесса. Выполнены материальные балансы и подтверждена возможность непрерывной работы технологии при наличии CO₂ в исходном газе. На основе результатов сформирована концепция комплексной экологической технологии глубокой очистки дымовых газов ТЭС.

Список публикаций с ссылками на них 

1. Kaplan V., Dosmukhamedov N., Zholdasbay E., Daruesh G., Argyn A. Alumina and Silica Produced by Chlorination of Power Plant Fly Ash Treatment // JOM. – 2020. – Vol. 72(10). – P. 3348–3357. – DOI: https://doi.org/10.1007/s11837-020-04267-5. (Q2, percentile 84).
2. Dosmukhamedov N., Kaplan V. Flue gas purification from SO₂ and NOₓ using molten mixture of alkali metal carbonates // International Journal of Coal Preparation and Utilization. – 2021. – P. 1–12. – DOI: https://doi.org/10.1080/19392699.2021.1931147. (Q3, percentile 58).
3. Досмухамедов Н.К., Егизеков М.Г., Жолдасбай Е.Е., Курмансейтов М.Б., Аргын А.А. Поведение NOₓ при очистке отходящих газов ТЭС карбонатным расплавом щелочных металлов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2021. – № 1. – С. 30–35. – URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=13169.
4. Досмухамедов Н.К., Каплан В.А., Жолдасбай Е.Е., Курмансейтов М.Б., Аргын А.А. Электрохимическое восстановление CO₂ до CO в условиях электролиза карбоната лития при 900 ºС // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2021. – № 3. – С. 59–66. – URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=13192.
5. Досмухамедов Н.К., Каплан В.А., Жолдасбай Е.Е., Курмансейтов М.Б., Аргын А.А., Егизеков М.Г. Технологические опыты по утилизации CO₂ с получением товарных продуктов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2021. – № 9. – С. 95–99. – URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=13278.
6. Dosmukhamedov N.K., Zholdasbay E.E., Kurmanseitov M.B., Argyn A.A. Kinetic parameters of the process of regeneration of carbonate-sulphate melt with natural gas // Gornyi Zhurnal Kazakhstana. – 2021. – № 1. – P. 34–40. – URL: http://minmag.kz/ru/2021/01/28/kinetic-parameters-of-the-process-of-regeneration-of-carbonate-sulphate-melt-with-natural-gas/.
7. Досмухамедов Н.К., Жолдасбай Е.Е. К вопросу очистки отходящих газов ТЭС и металлургических предприятий от SO₂: регенерация карбонатно-сульфатного расплава природным газом // Новости Науки Казахстана. – 2022. – № 2 (153). – С. 20–29.
8. Досмухамедов Н.К., Жолдасбай Е.Е. Балансовые опыты по очистке отходящих газов ТЭЦ от SO₂ и NOₓ карбонатным расплавом // Новости Науки Казахстана. – 2022. – № 2 (153). – С. 29–38.
9. Досмухамедов Н.К., Жолдасбай Е.Е. Способ извлечения диоксида серы (SO₂) и оксида азота (NOₓ) из промышленных газов: заявка на патент № 2022/0521.1 от 27.08.2022.