Лаборатория физико-химической механики природных дисперсных систем


Академик Иван Иванович Лиштван

Заведующий —
БРОВКА Геннадий Петрович,
доктор технических наук.
Тел.: (017) 267–32–82.
е-mail: brovka_gp@rambler.ru
 
Создана в 1973 году при учреждении Институт торфа АН БССР. С момента создания и до января 2008 г.лабораторией руководил академик И.И.Лиштван. В настоящее время заведующий лабораторией – д-р т.н. Г.П.Бровка.
Значительный вклад в развитие исследований лаборатории внесли: академик И.И.Лиштван, член-корр. А.А.Терентьев, д-р т.н. Г.П.Бровка, д-р т.н. П.Л.Фалюшин, к.т.н. А.М.Абрамец, к.т.н. Н.Н.Битюков, к.т.н. Р.Ф. Братишко, к.т.н. П.Н.Давидовский, к.т.н. И.В.Дедюля, к.т.н. В.М.Дударчик, к.т.н. В.М.Крайко, к.т.н. С.И.Коврик, к.т.н. А.М.Лыч, к.т.н. И.И.Романенко, к.т.н. И.Семенюк, к.т.н. Т.П.Смычник, к.т.н. В.Е.Смеловский, А.И.Сорокин, к.т.н. В.П.Стригуцкий, к.т.н. В.И.Тановицкий, Е.В.Ануфриева, Н.А.Булгакова, Г.С.Монич, И.С.Нашкевич. В настоящее время в лаборатории работают над кандидатскими диссертациями сотрудники более молодого поколения: К.А.Агутин, А.Г.Бровка, И.Н.Дорожок, аспиранты: В.Н.Алейникова, Н.С.Глухова, К.В. Пяткевич.

Экспериментальная установка для пиролиза бурых углей месторождений Беларуси с получением высококалорийных газообразных и твердых энергоносителей. Установка используется для отработки технологий по термохимической переработке бурых углей методом пиролиза
Экспериментальная установка для пиролиза бурых углей месторождений Беларуси с получением высококалорийных газообразных и твердых энергоносителей. Установка используется для отработки технологий по термохимической переработке бурых углей методом пиролиза

Основные направления деятельности

Ориентированные фундаментальные исследования

  • Исследование коллоидно-химических и структурно-реологических свойств природных дисперсных систем;
  • Разработка теории и методов трансформации, переноса энергии и вещества при биосферносовместимом использовании твердых горючих ископаемых (торф, бурые угли, сапропели, горючие сланцы) и органогенных сред (почвы, грунты, гидролизный лигнин, биомасса) для получения высококалорийных энергоносителей и повышения их доли использования в энергобалансе страны, минимизации антропогенного нарушения геоэкосистем, очистки сточных вод, экспортноориентированных материалов для борьбы с опустыниванием земель и мелиоративногообустройства территорий.

Прикладные исследования и услуги

  • Разработка приборов и методик, а также проведение экспериментальных исследований
    характеристик тепломассопереноса и прочностно-деформационных свойств почв, грунтов и горных пород в талом и мерзлом состояниях.
  • Разработка на основе физико-химии природных полимеров новых материалов для охраны окружающей среды (рекультивация территорий нарушенных хозяйственной деятельностью человека; очистка сточных и технологических вод от ионов тяжелых металлов; зеленого обустройства пустынных и засоленных территорий).
  • Исследование и оценка эффективности процессов пиролиза и газификации торфа, бурого угля, горючих сланцев, углеводородсодержащих отходов и их смесей в зависимости от соотношения компонентов и параметров течения процесса деструкции с целью получения высококалорийных энергоносителей.
  • Разработка прикладных программ для компьютерного моделирования взаимосвязанных процессов переноса тепла, влаги и водорастворимых соединений, а также преобразования структуры в почвах, грунтах и горных породах.

Основные результаты исследований

  • Созданы технические и физико-математические основы комплексногопрогноза и регулированиявзаимосвязанных процессов преобразования структуры и тепломассопереноса при фазовых переходах в органогенных природных дисперсных системах, включающих новые закономерности и математические модели, оригинальные устройства,методы исследования и регулирования процессов деформирования,преобразования структуры, переноса тепла, влаги и радионуклидов в органо­генныхприродных дисперсных системах и композициях на их основе.
  • Разработаны коллоидно-химические основы фракционной сепарации гуминовых кислот каустобиолитов сцелью получения на их основе стандартных (базовых) субстанций для производстваэкологобезопасных препаратов для охраны окружающей среды.
  • Созданы физико-технические основы пирогенных процессов и установлены закономерности реакционной способности твердых топлив, регулирующие выход и состав продуктов термическогоразложения и качественныепараметры высококалорийныхэнергоносителей.
  • Впервые установлена принципиальная возможность термохимической переработки бурых углей месторождений Республики Беларусь в чистом виде и в композиции с другимигорючими материалами.
  • Разработаныфизико-химические основырегулирования процессов переноса влаги и растворенных соединений в природных пористых средах сиспользованием экологобезопасных композиционныхматериалов на основе дисперсий каустобиолитов, модифицированных поверхностно-активными и высокомолекулярными соединениями, препаратами на основе гуминовых кислот.
  • Исследован механизм превращений органического вещества каустобиолитов в процессе термического воздействия, выявлена роль в данном процессе минеральных компонентов.
  • Калориметр-барокамера
    Устройство для определения коэффициентов теплопроводности почв, грунтов и горных пород методом стационарного теплового режима в талом и мерзлом состояниях
    Устройство для определения температур начала замерзания растворов и воды в почвах, грунтах и горных породах

    Калориметр-барокамера

    Устройство для определения коэффициентов теплопроводности почв, грунтов и горных пород методом стационарного теплового режима в талом и мерзлом состояниях

    Устройство для определения температур начала замерзания растворов и воды в почвах, грунтах и горных породах


Практические результаты

Разработан комплекс приборов, предназначенный для исследования фазового состава воды, теплофизических и прочностных характеристик мерзлых грунтов. Данный комплекс включает компьютерную систему для регистрации и регулирования температуры, калориметрическую установку, устройство для определения коэффициента теплопроводности грунтов и устройство для определения температуры начала замерзания растворов и воды в грунтах, устройство для испытания на сдвиг грунтов, а также устройство для подготовки образцов мерзлого грунта к механическим испытаниям.

Разработаны технологические процессы и нормативно-техническая документация, а также налажено производство в Республике Беларусь более 30 новых видов продукции экспортного назначения и реализации в качестве товаров народного потребления, используемой для охраны окружающей среды и сельского хозяйства.

Определены параметры и условия направленного термохимического воздействия на бурые угли с целью получения из них высококалорийных жидких, твердых и газообразных энергоносителей. Создана крупнолабораторная установка по пиролизу твердых горючих ископаемых и утилизации горючих углеводородсодержащих отходов.

 

 

 

 

 

 


Основные публикации

Монографии

1. Абрамец А.М., ЛиштванИ.И., Чураев Н.В. Массоперенос в природных дисперсных системах. Минск, 1992. 288 с.

2. Бровка Г.П. Взаимосвязонные процессы тепло-и массопереноса в природных дисперсных средах. Минск, 2011. 363 с.


Патенты

1. Способ получения композиционного гранулированного гуминового сорбента тяжёлых металлов на минеральном носителе: пат. 10647 Респ. Беларусь, МПК7 B 01 J 20/30, B01J 20/10, B 01 J 20/22 / Ю.Г. Янута, И.И. Лиштван, А.М. Абрамец, В.Н. Марцуль; заявитель Ин-т пробл. использования природ. ресурсов и экологии НАН Беларуси. – № а 20050311; заявл. 30.03.05; опубл. 30.06.08 // Афіцыйны бюл. / Нац.цэнтр інтэлектуал. уласнасці. 2008. № 3. С. 74

2. Способ получения гуминового сорбента для очистки сточных вод от ионов тяжёлых металлов: пат. 10662 Респ. Беларусь, МПК7 B 01 J 20/30, B 01 J 20/22 / И.И. Лиштван, Ф.Н. Капуцкий, Ю.Г. Янута, А.М. Абрамец, Е.В. Качанова, В.П. Стригуцкий; заявитель Ин-т пробл. использования природ. ресурсов и экологии НАН Беларуси. – № а 20051126; заявл. 23.11.05; опубл. 30.06.08 // Афіцыйны бюл. / Нац.цэнтр інтэлектуал. уласнасці. 2008. № 3. С. 74. Патент на изобретение и полезную модель

3. Установка для термохимической переработки твердых горючих материалов методом пиролиза МПК(2006) F 23G 5/027 С 10В 53/02.заявл. 11.03.2010; опубл. 02.15.2011 // № заявки u 20100920 И.И. Лиштван, П.Л. Фалюшин, В.И. Тановицкий, В.М. Дударчик, Г.П. Бровка, И.И. Романенко, И.С. Нашкевич, Е.А. Смолячкова. 2011 г.


Статьи в научных журналах

1. Структура фракций гуминовых кислот торфа / И.И. Лиштван, Ф.Н. Капуцкий, Ю.Г. Янута, А.М. Абрамец, Ю.Ю. Навоша // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. хім. навук. 2005. № 1. С. 108–113.

2. Спектральные исследования фракций гуминовых кислот / И.И. Лиштван, Ф.Н. Капуцкий, Ю.Г. Янута, А.М. Абрамец, Ю.Ю. Навоша, В.П. Стригуцкий // Химия твердого топлива. 2006. № 4. С. 3–11.

3. Гуминовые кислоты. Взаимодействие с ионами металлов, особенности структуры и свойств металлгуминовых комплексов / И.И. Лиштван, Ф.Н. Капуцкий, Ю.Г. Янута, А.М. Абрамец, В.П. Стригуцкий, Е.В. Качанова // Химия в интересах устойчивого развития. 2006. Т.14, № 4. С. 391–397.

4. Торфяные и сапропелевые ресурсы как основа Государственной программы «Торф» / И. И. Лиштван //Энергетическая стратегия. 2008. № 2. С. 10–20.

5. Бровка Г. П., Романенко И. И., Бровка А. Г. Приборы и методы исследования прочностно-деформационных характеристик горных пород при отрицательных температурах //Горная механика. 2009. №1. С. 33-40.

6. Бровка Г.П., Дорожок И.Н. Динамика сорбции минеральных водорастворимых соединений в природных дисперсных средах // Известия НАН Беларуси. Серия химические науки. № 3. 2010. С. 20-26.

7. Бровка Г.П., Дорожок И.Н, Иванов С.Н. Расчетные схемы процессов конвективно-диффузионного переноса водорастворимых соединений // Инженерно-физический журнал. Том 83, № 5. Сентябрь-октябрь 2010. С. 866-872.

8. Лиштван И.И., Фалюшин П.Л. ,Дударчик В.М. и др. Пиролиз бурых углей Бриневского месторождения Республики Беларусь // ХТТ, 2009, №3. С. 20-25.

9. Лиштван И.И., Фалюшин П.Л., Крайко В.М. и др. Состав и свойства горючих сланцев Туровского месторождения Беларуси // ХТТ, 2009, №2. С. 3-8.