23.11.2017

Поиск по сайту

 

  603950, Нижний Новгород, ул. Минина, д.24 Официальная почта: nntu@nntu.ru Факс: +7 (831) 436 94 75     English Instagram Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. АлексееваОфициальная группа ВКонтакте Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. АлексееваNizhny Novgorod State Technical UniversityТелеграмм-канал Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева

Научно-исследовательские лаборатории инженерного физико-химического факультета

















































  • Научно-исследовательская лаборатория “Охрана окружающей среды и безотходные технологические процессы”
    создана при кафедре «Производственная безопасность и экология»
    Научный руководитель профессор Тишков Константин Никитич
    • В 1995 году при кафедре «Инженерная экология и охрана труда» была организована экологическая лаборатория, которая включала в себя исследовательскую группу, сертифицированную химико-аналитическую лабораторию, механо-конструкторскую группу и опытный участок.

      Основным направлением работ данного подразделения является разработка методов утилизации и регенерации промышленных и бытовых отходов и создание безотходных технологических процессов в области гальванотехники.

      В основном эти работы были направлены на утилизацию осадков сточных вод городских очистных сооружений (ОСВ). ОСВ содержит в своем составе органическое вещество (до 40%), близкое по составу навозу крупного рогатого скота. В сутки вместе с ОСВ теряется до 100 кг меди, до 250 кг цинка, от 30 до 50 кг таких металлов, как никель, хром, кадмий и т.д. Но в то же время именно наличие тяжелых металлов приводит к загрязнению окружающей среды вблизи станции аэрации и мешает использованию ОСВ в качестве удобрений.

      В процессе проведения работ по настоящей тематике была разработана технология комплексной переработки осадков сточных вод, которая обеспечивала:

      1. получение жидких органоминеральных удобрений;
      2. получение твердых органоминеральных удобрений;
      3. селективное выделение металлов;
      4. создание замкнутых технологических циклов и практически безотходной технологии.

      Кроме того, были спроектированы и изготовлены опытные образцы оборудования для получения твердых и жидких органоминеральных удобрений производительностью до 100 т/год.

      Биологические, вегетационные и полевые испытания, проводившиеся в течение 1995-2004 годов показали, что твердые органоминеральные удобрения увеличивают урожайность сельскохозяйственных культур до 400%.

      На жидкое микроэлементсодержащее органоминеральное удобрение «Ризос» по­лучены санитарно-эпидемиологический сертификат, утвержденный Госсанэпидслужбой РФ и свидетельство о его государственной регистрации в Государственном каталоге пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ. Его ис­пользование позволяет увеличить урожайность сельскохозяйственных культур до 25%, при этом потребность в сезон составляет примерно 100 литров на гектар.

      Опытно-промышленная установка для экстракции из руд, металлосодержащих промышленных и бытовых отходов ценных цветных металлов и экстракции из растительного сырья биологически активных веществ (БАВ) в виде удобрений.


      Влияние очищенных осадков
      сточных вод (ООСВ)на урожай
      салата
      1-контроль, 2-контроль+ОСВ 10т/га
      3-контроль+ООСВ 10т/га

      Органоминеральное
      удобрение «РИЗОС»
      Влияние жидкого удобрения «Ризос»
      на урожай салата
      1-контроль,2-контроль+NPK,
      3-контроль+NPK+«Ризос» 1:10000
      4-контроль+NPK+«Ризос» 1:5000

      При производительности 300 м3 жидких органоминеральных удобрений и 1000 т твердых производство оку­пается за 1 год.

      Разработана технология утилизации шламов гальванических производств, которая позволяет получать:

      1. Металлы в «чистом» виде;
      2. Оксиды и гидроксиды таких металлов, как никель, хром, цинк и др.;
      3. Сульфат кальция (гипс).

      Практически утилизируется не менее 95% содержащихся в шламах компонентов. В данной разработке использованы замкнутые технологические циклы по технологическим растворам и по промывным водам, что делает ее экологически безопасной. Разработаны также основные аппаратурные комплексы для реализации процесса. При производительности 100 т/год производство окупается в течение 2-2,5 лет.

      Из других разработок можно отметить практически бессточную технологию регенерации отработанных растворов сернокислотного, солянокислотного травления металлов, хромсодержащих сточных вод, которая может найти применение в металлургических и гальванических производствах. Разработанные техпроцессы позволяют регенерировать растворы и сточные воды и вернуть в технологический цикл, как концентрированные растворы, так и воду. Использование разработки наиболее эффективно для предприятий и организаций с малыми объемами производства и не имеющих своих очистных сооружений, в качестве локальных устройств для очистки и регенерации и позволяет создать практически бессточные производства.

      В основе разработанного способа лежит использование низкотемпературных пленочных испарительных устройств (НТИУ). НТИУ имеет расход энергии 30-50 Вт/л и обеспечивает возврат в технологический цикл не менее 50% воды.

      По всей разрабатываемой в лаборатории тематике опубликовано свыше 60 статей и получено 15 патентов. Защищены две кандидатские диссертации.

      В настоящее время ведутся проработки соответствующего аппаратурного оформления разработанных технологических процессов, что связано с малотоннажностью процессов и в силу этого непригодностью существующего оборудования для реализации описанных выше технологий.

  • Научно-исследовательская экоаналитическая лаборатория (НИЭАЛ)
    Научный руководитель профессор Тишков Константин Никитич
    • НИАЛ аккредитована в системе аккредитации аналитических лабораторий (центров) на техническую компетентность по проведению измерений физических факторов, промышленных выбросов, анализу почвы и сельскохозяйственной продукции.

      НИЭАЛ выполняет измерения концентрации вредных веществ в сельскохозяйственной продукции (зерне, плодах, овощах и продуктах их переработки), а также в почве с целью контроля загрязнения их нитратами и тяжелыми металлами (свинцом, медью, цинком, никелем, кадмием, железом), которые в виде подвижных ионных соединений мигрируют из почвы в растения и представляют опасность для здоровья населения.

      Лаборатория проводит качественный химический анализ воздуха рабочей зоны, промышленных выбросов и измерения физических факторов с целью исследования условий труда в организациях и аттестации рабочих мест.

  • Научно-исследовательская испытательная лаборатория Пищевой и сельскохозяйственной продукции
    Аккредитована ГосСтандартом РФ № РОСС.RU.0001.21ПТ60
    Кафедра «Биотехнологии, физической и аналитической химии»
    Научный руководитель Арбатский Анатолий Петрович, д.х.н., профессор
    • Творческий коллектив ученых кафедры аналитической химии, возглавляемый Т.А.Худяковой, начиная с шестидесятых годов прошлого столетия выполнил ряд фундаментальных работ, связанных с исследованиями кислотно-основных равновесий в растворах электролитов и разработкой теории и практики кислотно-основных методов кондуктометрического и потенциометрического титрования.

      По результатам фундаментальных системных исследований, выполненных путем натурного и вычислительного эксперимента, разработаны теоретические основы кислотно-основного метода кондуктометрического анализа в водных, водно-органических и неводных растворов. Исследования в сфере кислотно-основного инструментального титрования водных и неводных растворов электролитов получили дальнейшее развитие

      По результатам проведенных исследований опубликовано около 200 статей; издано 3 монографии, написаны главы учебника.

      В работах данного научного направления, с целью выявления аналитических возможностей кислотно-основных методов инструментального титрования, предложен и применен оригинальный метод вычислительного эксперимента. По полученным математическим моделям различных аналитических систем вычислены термодинамические критерии кислотно-основного количественного взаимодействия и созданы номограммы априорного аналитического прогноза, что способствовало успешной разработке методик аналитического контроля производства органических веществ, в том числе биологически-активных веществ (БАВ).

      По данной тематике был заключен и выполнен ряд хоздоговоров с предприятиями биотехнологии и головными НИИ данной отрасли ЦИНАО, ВНИИБиотехнология, ВНИИ Гидролиз и др. Создана научно-исследовательская лаборатория сертификационных испытаний пищевой и с/х продукции (ИЛ НГТУ), которая была трижды аккредитована ГОССТАНДАРТом страны на независимость и компетентность в «Системе сертификации ГОСТ РФ».

      ИЛ НГТУ под руководством проф. Худяковой и доц. Востокова успешно функционирует около 20 лет. Благодаря использованию новейших достижений науки и техники в сфере распределительной хроматографии (ТСХ и ВЭЖХ), экстракционно-фотометрических и других гибридных физико-химических методов анализа разработано свыше 50 оригинальных методик производственного контроля различных биотехнологий, большинство из которых внедрено в производство, а часть из них внесена в государственные нормативные документы (ГОСТы, ТУ, ФС и др.).

      Наибольшие успехи были достигнуты в аналитическом контроле жиро- и водорастворимых витаминов. Значительная часть из разработанных нами методик выполнения измерений (МВИ) была аттестована отраслевыми и региональными метрологическими службами; утверждена Государственным фармакопейным комитетом и/или включена в Государственную Фармакопею СССР. Некоторые из них были аттестованы метрологическими службами Главного управления микробиологической промышленности (МИКРОБИОПРОМ) и внедрены в аналитическую практику на различных предприятиях данной отрасли.

      С целью управления качеством биопродукции проведено значительное количество сертификационных испытаний пищевой и с/х продукции различных биопредприятий страны и региона. В настоящее время в данном направлении также ведутся научные разработки. Изучен передовой опыт ведущих экономически развитых стран в области менеджмента качества выпускаемой продукции. Опубликовано несколько работ по данной тематике. Разработан новый курс лекций по метрологии, стандартизации, сертификации и управления качеством для студентов ИФХФ, в который внесены современные представления и достижения в сфере менеджмента качества.

      Научные исследования в ИЛ НГТУ выполнены в рамках КНТП "Продовольствие" и "Серификация", при координации и в тесном сотрудничестве с крупными научными учреждениями страны: ВНИИГидролиз (Ленинград), ВНИИ Синтезбелок (Москва), НПО «Витамины» (Москва), ВНИИ Биотехнология (Москва), ЦИНАО (Москва), ИП АМН (Москва), ЦАНИИ (Москва), ВНИИССМ (Москва), ВНИИ комбикормовой промышленности (Воронеж), УкрНИИ птицеводства (Харьков). Ряд работ, в рамках КНТП "Продовольствие" и др., выполнен в творческом содружестве с учеными сельскохозяйственных и биотехнологических вузов страны.

  • Научно-исследовательская лаборатория “Стеклокерамические и вяжущие материалы”.
    Создана при кафедре “Общая и неорганическая химия”.
    Научный руководитель: д.х.н, профессор Наумов Владимир Иванович
    • Научные направления:
      1. Технология производства теплоизоляционного и теплоизоляционно-отделочного пеностекла в блоках.
      2. Переработка осадков гальванических производств.
      3. Производство новых строительных материалов из промышленных отходов.
      4. Производство вяжущих веществ

      1. Технология производства теплоизоляционного и теплоизоляционно-отделочного пеностекла в блоках.

      В 1995-1998 г.г. на основе теоретических и экспериментальных разработок, в НГТУ под руководством проф. Наумова В.И. впервые в мире была разработана энергосберегающая, безотходная технология получения теплоизоляционного пеностекла в блоках, которую, начиная с 30-х годов, безуспешно пытались создать ученые всех развитых стран мира. Данная технология, впервые позволяет выпускать теплоизоляционно-отделочный материал на основе пеностекла -пенодекор, который наиболее востребован строительными организациями и в силу особенностей технологий, применяемых за рубежом не может производиться иностранными фирмами.

      Области применения пеностекла очень широки: гражданское и промышленное строительство, теплоэнергетика, судостроение, химическая и металлургическая промышленность.

      Пеностекло по совокупности технических свойств не имеет равных среди известных материалов подобного назначения. Независимые испытания, проведенные в Испытательном центре Госстроя РФ, показали, что качество пеностекла, произведенного по разработанной Наумовым В.И. энергосберегающей технологии, соответствует лучшим мировым образцам.

      При средней плотности пеностекла 200 кг/м3 технические характеристики пеностекла равны:

      Прочность на сжатие, МПа - не менее 1,4
      Водопоглощение, объмные % - ≤ 2
      Морозостойкость, циклы- > 100
      Коэффициент теплопроводности, Вт/м.град. – 0,042-0.055
      Климатическая устойчивость - как у красного кирпича

      Преимущества пеностекла и пенодекора заключаются в следующем:

      ПЕНОСТЕКЛО:
      1. Удешевление строительства на 20-25 %
      2. Экономия тепла на ~ 30 %
      3. Возможность вести строительство на слабых грунтах
      4. Утепление находящихся в эксплуатации жилых домов
      5. Теплоизоляция в сильно увлажненных средах (теплотрассы и др.)
      6. Теплоизоляция промышленных холодильных камер
      7. Утилизация промышленного и бытового боя стекла
      8. Предотвращение оттаивания или промерзания грунта
      9. Гидро- и пароизоляция межэтажных перекрытий и крыш
      10. Отказ от импорта
      ПЕНОДЕКОР:
      1. Одновременная внешняя отделка, окраска и теплозащита зданий
      2. Расширение цветовой палитры города, не требующей обновления

      На основе этих разработок группой, возглавляемой проф. Наумовым В.И. была сконструирована, построена и запущена в 2002 г. опытно-промышленная линия, мощностью 700 м3/год, один из фрагментов которой представлен на фотографии 1. В 2005 году начато проектирование серийного производства пеностекла мощностью 24 тыс. м3/год. Новизна разработанной технологии подтверждена 3 патентами и 2 свидетельствами на полезные модели. Построено опытно-промышленное производство пеностекла. Проект был признан приоритетным. Выделен земельный участок площадью в 2 га для постройки производства. Заканчиваются переговоры с инвесторами. На такой же стадии находится проект производства пеностекла в г. Самара. По данному проекту получено 5 патентов.

       

      2. Нижегородский центр переработки осадков гальванических производств

      В начале 90-х годов проф. Наумов В.И. и к.т.н. Наумовым Ю.И. была разработана технология переработки осадков и отработанных электролитов гальванических производств. Разработана технология утилизации шламов химико-гальванических производств. На ее основе построен Приокский центр переработки гальванических шламов мощностью 200 т./год. Реакторное отделение этого Центра представлено на снимке 2.

      Закончено проектирование Нижегородского Центра переработки отходов химико-гальванических производств мощностью 1000 т/год. Технология запатентована.

  • Лаборатория «Гетероциклические соединения»
    Создана при кафедре «Общая и неорганическая химия.
    Научный руководитель Борисов Александр Владимирович, д.х.н., профессор
    • В группе профессора А. В. Борисова развивается новый подход к синтезу серо-, азот- и кислородсодержащих гетероциклических соединений. Актуальность исследований в этой области органической химии обусловлена неоспоримо важным значением гетероциклов. Области применения гетероциклических соединений чрезвычайно широки – они преобладают среди лекарственных препаратов, а также средств, используемых в сельском хозяйстве и ветеринарии.

      Сегодня гетероциклы – это основа для создания красителей, люминофоров, термостойких волокон, антиоксидантов, ингибиторов коррозии и многих других ценных веществ. Гетероциклические соединения широко распространены в природе и многие из них имеют первостепенную важность для живых систем.

      Многие лекарственные препараты и большинство гетероциклических соединений, имеющих практическое значение, не экстрагируют из природного сырья, а производят промышленным способом. И хотя некоторые классические методы синтеза гетероциклов по-прежнему широко используются, постоянно существует необходимость в создании высокоселективных методов синтеза новых производных и методов проведения реакций в мягких условиях. В этой связи под руководством А. В. Борисова разработаны методы синтеза производных 1,4,2-оксатиазина, 1,3-тиазола и 1,4-тиазина из относительно доступных соединений - непредельных углеводородов (алкенов, диенов и ацетиленов) и сульфенилхлоридов, содержащих в сульфенильном фрагменте потенциально нуклеофильные атомы азота или кислорода. Формирование новых гетероциклических систем в этих процессах происходит в результате присоединения серосодержащего реагента по кратной связи и замыкания цикла указанным гетероатомом. Разработанные методы имеют общий характер, высокую селективность и эффективность. В результате испытаний полученных соединений выявлена высокая биоцидная активность ряда производных 2-хлорсульфенил-1-пиридин-1-оксида.

      По результатам исследований за последние 5 лет опубликовано более 30 работ в отечественных и международных научных журналах и сборниках, аспирантами И. Г. Соколовым и Ю. А. Никоновой защищены кандидатские диссертации, докторантом В. К. Османовым подготовлена к защите докторская диссертация.

      Работа выполнялась при финансовой поддержке Конкурсного Центра фундаментального естествознания Минобразования РФ, отечественных и зарубежных фирм, специализирующихся на скрининге органических препаратов на биологическую активность.