ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ
Работа посвящена вопросу масштабирования параметров лабораторных исследований в объеме пилотных испытаний. Рассмотрена проблема выбора начальных условий ввода материала и реагентов, принимая во внимание возможности практической реализации. Приведены результаты опытно-промышленных испытаний по получению трех целевых продуктов: углеродного концентрата, алюмосиликатного продукта и магнитного концентрата из золы угольной электростанции. Предложена двухстадийная схема перечистной флотации, позволяющая получать углеродсодержащий концентрат требуемого качества. Экспериментально подтверждено отсутствие технологических преград для промышленного внедрения предлагаемой технологии.
Предложена автономная экспериментальная установка для моделирования непрерывного процесса биологической очистки сточных вод в случае возникновения нештатных ситуаций на биологических очистных сооружениях, а также позволяющая моделировать работу биологических очистных сооружений при изменении состава поступающих сточных вод.
НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ
Институтом катализа СО РАН разработаны высокопроизводительные катализаторы получения низкозастывающих дизельных фракций, объединяющие в себе основные преимущества процессов изо- и депарафинизации. Подтверждено, что катализаторы позволяют получать экологически чистые дизельные топлива с сохранением высокого выхода и качества целевого продукта.
Экспериментально подтверждена эффективность извлечения из водных сред ионов меди(II) с использованием разработанного сорбента на основе хитозана и пирогенного диоксида кремния. Определены кинетические параметры процесса путем обработки кинетических кривых сорбции меди с помощью моделей первого и второго порядка. Выявлено, что в результате объемной модификации гранул хитозана диоксидом кремния происходит увеличение до 36 мг·г-1 сорбционной емкости материала по сравнению с гранулами исходного хитозана (9 мг·г-1), при этом степень извлечения ионов меди(II) достигает 99,5 %. Изучены инфракрасные спектры и микрофотографии образцов сорбента хитозан–диоксид кремния. Рассчитана величина удельной поверхности сорбента по уравнению Ленгмюра, методам БЭТ и А.В. Киселева.
Рассмотрены особенности негативного воздействия вибрации насосов промышленных предприятий и методы снижения вибрации. Описаны причины возникновения вибрации насосов. Проанализированы результаты экспериментальных исследований вибрации насосов в условиях действующего производства на примере промышленного предприятия. Сделан вывод, что наиболее значительные вибрации наблюдаются в диапазоне низких частот. Изучены методы и устройства снижения вибрации насосов.
Представлены результаты численных исследований утилизации пеллет из лузги подсолнечника, полученные при моделировании процесса воздушной газификации в газификаторе с нисходящим потоком и очистки получаемого синтез-газа от СО2. Проведены численные исследования c варьированием коэффициента избытка окислителя от 0,25 до 0,5 с целью определения оптимального значения этого коэффициента для получения газа заданного качества. Определено, что с увеличением расхода окислителя теплота сгорания синтез-газа снижается с 3179 до 1971 кДж/м3 за счет роста концентрации азота и углекислого газа, при этом КПД газификации возрастает от 38 до 59 %. Установлено оптимальное значение коэффициента избытка окислителя для воздушной газификации пеллет из лузги подсолнечника, равное 0,35.
Изучен качественный состав выбросов, образующихся при разложении отходов форелевых рыбоводческих хозяйств в Карелии, определено соотношение в них компонентов, прослежена динамика изменения состава выбросов при добавлении экспериментального биопрепарата "Ликвидатор". Предложена методика идентификации легколетучих соединений, концентрированных на сорбенте, описан метод отбора проб с использованием аспирационных трубок с сорбентом в виде мелкокристаллического стекла.
Представлены результаты анализа данных по количественным и качественным характеристикам выбросов морских водорослей на побережье Балтийского моря в пределах Калининградской области. Предложена методика использования морских водорослей при агролесомелиоративных мероприятиях на побережье.
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
Проведен анализ патентной литературы по проблеме детекции микроскопических частиц искусственных полимеров (микропластика, МП) в окружающей среде и технологиям очистки природных сред от данного вида загрязнителя. Показано, что изучение проблем, связанных с МП, становится актуальной областью патентных исследований. Обобщен анализ патентных массивов по трем тематикам: "Технологии очистки природных сред от микропластика", "Технологии детекции и идентификации микропластика", "Микропластик в пресноводных экосистемах". Охарактеризованы российские исследования и разработки в области изучения МП в окружающей среде. Констатирована низкая патентная активность российских заявителей в исследуемых тематиках. Даны практические рекомендации по поиску патентной информации в рамках заявленной проблематики.
Рассмотрен перечень решений, способствующих снижению углеродоемкости российского топливно-энергетического комплекса. Определена оптимальная для Российской Федерации технологическая схема производства водорода методом электролиза. Показано, что к 2040 г. в случае технологического прогресса чистая приведённая стоимость заводов по производству водорода методом щелочного электролиза составит около 35 тыс. US$/кВт, завода с твердополимерным электролизером – 30 тыс. US$/кВт, а с твердооксидным – 26 тыс. US$/кВт. Представлено технико-экономическое обоснование производства водорода электролизным методом с получением электроэнергии от ветровых электростанций с дальнейшим использованием в промышленном процессе прямого восстановления железной руды для производства зеленой стали, а также выбран регион Российской Федерации для внедрения пилотного проекта. Установлено, что для достижения коммерческой привлекательности производства водорода электролизными методами минимальный размер государственной субсидии должен составить не менее 10 % от капитальных затрат уже с 2022 г. с постепенным увеличением до 20 % к 2040 г. для поддержания формирующегося рынка.
Проанализирован западный опыт управления риском в вузе. Рассмотрены сложности и проблемы внедрения данной методологии в вузе. Изучены основные риски вуза и причины их возникновения.
ISSN 2413-6042 (Online)