База результатов НИР Аннотации

Определение коэффициентов активности компонентов в бинарной системе ди-2-этилгексилфосфорная кислота — н-гексан с использованием газовой хроматографии

Ди-2-этилгексилфосфорная кислота (Д2ЭГФК) является ключевым фосфорорганическим экстрагентом, широко используемым в гидрометаллургии для разделения актиноидов, лантаноидов и других ценных металлов. Термодинамические свойства Д2ЭГФК в органических растворителях, особенно в бинарных системах, таких как Д2ЭГФК — н-гексан, играют важную роль в оптимизации процессов жидкостной экстракции. Однако определение коэффициентов активности компонентов при низких концентрациях растворителя остается сложной задачей из-за ограничений традиционно применяемых методов, таких как осмометрия и изопиистика, которые имеют значительные погрешности при малых концентрациях. Перспективы исследований заключаются в постановке точных экспериментальных методик определения коэффициентов активности и разработки термодинамической моделей системы экстрагент–растворитель, для описания неидеального поведения смесей и прогнозирования их свойств в сложных системах, включая тройные смеси и системы с металлокомплексами. ► Читать

Анализ применимости эффекта Гартмана-Шпренгера для квазиизотермического редуцирования давления природного газа

В Российской Федерации насчитывается более 350 тысяч пунктов редуцирования давления природного газа. При этом крупных газораспределительных станций, обеспечивающих переход от магистрального транспорта к газораспределению около 3.8 тысяч штук. Понижение давления в пунктах редуцирования производится с помощью дроссельных клапанов вентильного типа, которые являются местными сопротивлениями движению потока, диссипатирующими энергию давления. Кроме этого, согласно эффекту Джоуля-Томсона, вслед за понижением давления падает и температура, что может привести к обмерзанию трубопроводной арматуры и выпадению газовых гидратов. Для поддержания температуры природного газа выше точки росы и предотвращения таких негативных явлений используется подогрев. Таким образом, существует двойная затрата энергии: сначала безвозвратно теряется энергия, ранее сообщённая потоку газа магистральными газоперекачивающими агрегатами, а затем для восстановления температуры используется дополнительный подвод энергии. Для цели преобразования энергии давления в тепловую энергию интересно применение способов энергоразделения. Несмотря на очевидность возможности применения в целом эффектов энергоразделения для утилизации энергии давления природного газа, реальных примеров такого использования очень мало. Слабой распространённости способствуют следующие факторы: 1. недостаточная изученность и отсутствие единых теорий возникновения вышеуказанных эффектов; 2. отсутствие чётких методик по проектированию устройств на основе того или иного эффекта; 3. необходимость функционирования в нестационарных условиях реальных производственных процессов. Устройства, реализующие эффект Гартмана-Шпренгера, в частности, имеют те же недостатки. Существуют различные разрозненные данные по результатам экспериментов и общие рекомендации по реализации эффекта, однако отсутствуют структурированные алгоритмы и методики, позволяющие перенести их в практическое русло реального применения. ► Читать

Влияние самообеспеченности основным сырьем российских металлургических компаний на требуемую доходность и капитализацию

В настоящее время как российская экономика в целом, так и металлургическая отрасль сталкиваются с беспрецедентными вызовами. Одной из наиболее серьезных угроз для металлургических компаний является рост цен на основное сырье – железную руду и коксующиеся угли. Затраты на него составляют большую часть себестоимости (70-80%), а цены на железную руду и коксующиеся угли (как, впрочем, и на другие сырьевые товары) зависят от текущей конъюнктуры товарных рынков и весьма волатильны. Ускоренный рост цен на ресурсы ставит под угрозу финансовые результаты металлургических предприятий, поэтому в данной отрасли наблюдается тенденция к созданию вертикально-интегрированных компаний. Таким способом менеджмент крупных металлургических предприятий добивается обеспечения производства основным сырьем по себестоимости его добычи, переработки и транспортировки, а не по текущим рыночным ценам, и нивелирует рыночную волатильность. Высокий уровень самообеспеченности основным сырьем позволяет металлургическим компаниям повысить стабильность и предсказуемость их финансового результата, снизить риски деятельности, что в конечном итоге влияет на требуемую доходность и капитализацию. ► Читать

Реализация статистических моделей на основе симметричных одномодальных распределений

Существенное усложнение и удорожание современных систем, высокие требования к эффективности их функционирования, закладываемые на уровне создания концептуальных моделей, ужесточают требования к качеству создаваемых моделей и методам их получения и исследования. Причем, к моделированию, как одной из движущих сил современного прогресса, обращается все большее количество исследователей, в большинстве случаев не обладающих глубокими знаниями в математическом аппарате проверки статистических гипотез, который при всей своей методической и инструментальной вооруженности зачастую не в состоянии помочь аналитику обоснованно выбрать тот или иной закон распределения в ситуации, когда несколько гипотез не противоречат имеющимся экспериментальным данным. ► Читать

Исследование методов навигации и динамического планирования симметричной траектории для автоматизированных роботов-спасателей в угольных шахтах

Поскольку работа на угольных шахтах проводится под землей, и эта специфическая среда имеет множество уникальных особенностей, планирование пути и навигация представляются сложной и трудной задачей. Пространство подземной угольной шахты, как правило, узкое, оснащено недостаточной вентиляцией и освещением. Это приводит к тому, что при выполнении задач робот-спасатель может столкнуться с ограниченной зоной видимости и высокой плотностью препятствий, что повышает сложность планирования пути. Так же в шахте могут присутствовать и такие препятствия как опорные конструкции, оборудование и другие строительные материалы, расположение которых является непостоянным и затрудняет адаптацию традиционных алгоритмов планирования траектории. ► Читать

Перспективы совершенствования виброакустического метода определения пространственного положения подземных неметаллических трубопроводов

На сегодняшний день значительная часть неметаллических газопроводов в Российской Федерации, вплоть до 70%, не оборудована средствами для их обнаружения, что представляет собой серьёзную проблему для обеспечения безопасности эксплуатации этих коммуникаций. Отсутствие эффективных методов обнаружения приводит к рискам аварийных ситуаций, особенно в условиях интенсивного строительства новых инфраструктурных объектов. ► Читать

Комплексное обоснование стратегии безопасной и эффективной отработки склонных к самовозгоранию, опасных по горным ударам мощных угольных пластов

Угольная промышленность остается одной из важнейших отраслей мировой экономики, несмотря на общее стремление к декарбонизации. Подземная угледобыча характеризуется высоким уровнем опасности, который возрастает с увеличением глубины ведения горных работ. Ключевыми рисками являются горные удары и эндогенные пожары от самовозгорания углей. Особую сложность представляет отработка пластов, одновременно склонных к обоим видам опасности, поскольку традиционные меры обеспечения безопасности носят противоположный характер: геодинамическая безопасность требует оставления узких податливых целиков, а эндогенная пожаробезопасность - широких устойчивых непрорезаемых целиков. В России эта проблема особенно актуальна для Кузбасса, где большинство пластов склонны к самовозгоранию, а перспективы развития связаны с увеличением глубины горных работ. ► Читать

Метод оптимизации зарядно-разрядных режимов с учетом различных композиционных составов литий-ионных источников тока горных машин

Горнодобывающая промышленность находится на пути разработки и внедрения новых технологических решений, связанных с горными машинами, работающих от литий-ионных источников тока. Однако эксплуатация техники с тяговой литий-ионной батареей должна учитывать такой параметр, как материал, из которого состоит батарея, исходя из которого подбирается режим и метод заряда аккумулятора. Анализ существующих методов заряда показал, что чаще всего при эксплуатации горных машин существующие зарядные станции и применяемые аккумуляторы не согласованы, а именно, нет четких требований к зарядным станциям, которые бы включали в себя зависимость энергии, передаваемой зарядной станцией литий-ионным аккумуляторам от времени передачи с учетом температуры аккумулятора и его композиционного состава. ► Читать

Сравнение аналитических и экспериментальных методов определения зависимости проницаемости глинистых песчаников от эффективного давления

Постепенное истощение запасов эксплуатируемых нефтяных месторождений ставит перед учеными и инженерами задачу по повышению эффективности добычи традиционных запасов нефти и вовлечению в разработку месторождений трудноизвлекаемых запасов. К категории трудноизвлекаемых запасов относится добыча нефти из низкопроницаемых коллекторов, добыча в сложных геологических условиях на суше и на море, а также в зонах высоких давлений и температур глубоких и сверхглубоких месторождений нефти. В таких условиях оценка и прогнозирование изменений основных характеристик пластов и скважин являются приоритетными направлениями работы научного сообщества. Повышение эффективности разработки и эксплуатации месторождений нефти напрямую связано с проницаемостью горных пород. Проницаемость пород, долгое время находящихся в состоянии равновесия, изменяется при бурении. При разработке месторождений нефти изменение физико-механических и фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов вызывается геомеханическими процессами техногенного характера. Изучением проницаемости пород-коллекторов в различных условиях занимались многие ученые. Однако несмотря на многообразие данных, собранных исследователями за последние годы, необходимость дальнейших исследований свойств пород-коллекторов обусловлена различием литологии и уникальностью условий разработки каждого месторождения. ► Читать

Авторы:
Анисимов К.А.

Перспективы добычи хромитовой руды в России на основе сравнительного анализа горно-геологических и горнотехнических условий разработки месторождений России и Ирана

Хромитовые руды являются стратегическим ресурсом для промышленности Российской Федерации и Исламской республики Иран По состоянию на 2023 год профильными организациями было установлено, что на территории Российской Федерации содержится более 670 млн.т. утвержденных и прогнозных запасов хромитовых руд (рис. 1). Однако вопросы технологии выявления зон минерализации полезного ископаемого и ненадежный контроль распространения рудных тел в массиве горных пород не позволяют планировать устойчивое развитие промышленной добычи хромитовой руды. Существующие технологии освоения, в связи с не полностью достоверной изучением и разведкой месторождений не обеспечивают высокого качестве добываемой руды ► Читать