Лаборатория была создана в 1945 г. по инициативе академиков Н.М. Жаворонкова и И.В. Курчатова для решения научных и практических задач разделения смесей в химической и смежных отраслях промышленности.
разработка физико-химических основ интенсификации тепло- и массообменных процессов в химической технологии, разработка физических и химических методов их интенсификации;
энергоэффективные гибридные процессы разделения смесей компонентов на основе ректификации, экстракции и кристаллизации;
разработка «умных» экстракционных системы для химико-технологических процессов извлечения и разделения компонентов жидких смесей;
разработка высокоэффективных экстракционных систем на основе глубоких эвтектических растворителей;
разработка экологически безопасных двухфазных водных экстракционных систем для фармацевтики, пищевой промышленности и биотехнологии;
разработка высокоэффективных и экологически безопасных экстракционных методов утилизации техногенных отходов;
очистка воды с использованием химических и физических методов интенсификации.
Наиболее важные результаты
Разработаны научно обоснованные технологические схемы переработки отходов электроники с использованием высокоэффективных экологически безопасных экстракционных систем на основе водорастворимых полимеров.
Создана модель высокоинтенсивного массообмена в дисперсно-кольцевом потоке жидкости и газа (пара) и метод расчёта пленочных колонн с нисходящим потоком фаз. Результаты внедрены в промышленность.
Раскрыт механизм и построена теория диффузионно-тепловой неустойчивости Марангони. Показана связь с интенсификацией промышленных процессов.
Разработаны экстракционные методы получения органических кислот из жидких отходов производства (например, отходов производства капролактама, растворов ферментации и др.), что создает предпосылки для разработки инновационных технологий, импортозамещения и повышения экологической безопасности в области процессов разделения смесей.
Разработаны методы расчёта ряда новых гибридных процессов на основе дистилляции и кристаллизации из расплава.
Разработан экстракционный метод получения частиц оксидов металлов различной формы нано- и микрометрового размера на межфазной границе в двухфазных водных системах.
Создан научно-обоснованный метод расчёта экстрактивной ректификации с учётом реальной кинетики массообмена в стекающей по насадке плёнке жидкости.
Составлены оптимальные схемы технологической реализации процессов ультразвукового возбуждения нелинейных потоков, существенно повышающих эффективность экстракции и создающих уникальную ситуацию изолированности жидкости от соприкосновения с аппаратурой внешнего воздействия.
Сотрудники лаборатории
1. Градов Олег Михайлович
2. Заходяева Юлия Алексеевна
3. Зиновьева Инна Владимировна
4. Квашнин Сергей Яковлевич
5. Костиков Анатолий Владимирович
6. Кулов Николай Николаевич
7. Курицын Николай Николаевич
8. Лотхов Валентин Александрович
9. Лупачев Егор Владимирович
10. Лященко Андрей Кирилллович
11. Мясников Сергей Константинович
12. Полковниченко Андрей Владимирович
13. Федорова Мария Игоревна
с.н.с., к.ф.-м.н.
с.н.с., к.х.н.
м.н.с.
гл. техн.
вед. техн.
гл.н.с., д.т.н.
гл. техн.
в.н.с., к.х.н.
м.н.с.
г.н.с., д.х.н., профессор
с.н.с., к.т.н.
м.н.с.
м.н.с.
Аспиранты лаборатории
Левина Арина Владиславовна
Соловьев Виталий Олегович
Токарь Елена Сергеевна
Федоров Алексей Ярославич
Наиболее значимые публикации
Andrei V. Polkovnichenko, Egor V. Lupachev, Andrey A. Voshkin and Nikolai N. Kulov. Effect of Sulfolane, Dimethyl Sulfoxide, and N-Methyl-2-pyrrolidone on Relative Volatility of a 2,2,2-Trifluoroethanol–Isopropanol Azeotropic System // Journal of Chemical & Engineering Data, Publication Date: February 10, 2021. DOI: 10.1021/acs.jced.0c00790.
Fedorova M.I., Zakhodyaeva Y.A., Baranchikov A.E., Krenev V.A., Voshkin A.A. Extraction Reprocessing of Fe,Ni-Containing Parts of Ni–MH Batteries // Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2021, V. 66, № 2, p. 266–272.
Gradov O.M., Zakhodyaeva Y.A., Zinov’eva I.V., Voshkin A.A. Ultrasonic intensification of mass transfer in organic acid extraction // Processes, 2021, V. 9, № 1, p. 1–12.
Lotkhov V.A., Kvashnin S.Y., Kulov N.N. Effect of Separating Agent in Extractive Distillation // Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2020, V. 54, № 1, р. 172–177.
Yulia Zakhodyaeva, Inna Zinov'eva, Elena Tokar, Andrey Voshkin Complex extraction of metals in an aqueous two-phase system based on poly(ethylene oxide) 1500 and sodium nitrate // Molecules, 2019, V. 24, № 22, DOI: 10.3390/molecules24224078.
Fedorova M.I., Zakhodyaeva Y.A., Zinov’eva I.V., Voshkin A.A. Recovery of rare-earth elements from nitrate solutions using polyethylene glycol 1500 // Russian Chemical Bulletin, 2020, V. 69, № 7, p. 1344–1348.
Gradov O.M., Zakhodyaeva Y.A., Zinov’eva I.V., Voshkin A.A. Some features of the ultrasonic liquid extraction of metal ions // Molecules, V. 24, № 19, 2019, DOI: 10.3390/molecules24193549.
O.M. Gradov, A.A. Voshkin, Yu.A. Zakhodyaeva. Breakup of immiscible liquids at the interface using high-power acoustic pulses // Chemical Engineering & Processing: Process Intensification. 2018. V. 131. p. 125-130.
O.M. Gradov, A.A. Voshkin, Yu.A. Zakhodyaeva. Estimating the parameters of ultrasonically induced mass transfer and flow of liquids in the pseudomembrane method // Chemical Engineering & Processing: Process Intensification. 2017. V. 118. p. 54-61.
A.A. Voshkin, V.M. Shkinev, Y.A. Zakhodyaeva. A new extraction method for the preparation of zinc oxide nanoparticles in aqueous two-phase systems // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2017. V. 91 (2). p. 226-228.
I.V. Ivanov, V.A. Lotkhov, N.N. Kulov. Modeling of batch extractive distillation // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2017. V. 51 (3). p. 253-261.
Yu.A. Zakhodyaeva, K.V. Izyumova, M.S. Solov’eva, A.A. Voshkin. Extraction separation of the components of leach liquors of batteries // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2017. V. 51 (5). p. 883-887.
S.Y. Kvashnin, E.V. Lupachev, V.A. Lotkhov, N.N. Kuritsyn, N.N. Kulov. Chemical equilibrium and the kinetics of transesterification reactions of fluoroorganic esters and acids // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2017. V. 51 (6). p. 1012-1020.
S.K. Myasnikov, N.N. Kulov. Modeling the separation of oil sand // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2017. V. 51 (1). p. 1-11.
Награды и премии
А.А. Вошкин –Почётный работник науки и высоких технологий Российской Федерации (2020 г.), Премия г. Москвы в области образования за вклад в работу по реализации проекта «Академический класс в московской школе» (2019 г.), лауреат конкурса Фонда содействия отечественной науке 2008-2009 гг. в номинации «Кандидаты и доктора наук РАН» по направлению «Химия и науки о материалах», лауреат конкурса на соискание грантов Президента РФ для поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук 2006–2007 гг. по направлению «Химия, новые материалы и химические технологии».
Н.Н. Кулов – Медаль им. В.А. Легасова за достижения в области разделения смесей (2016 г.), Почётный профессор РХТУ имени Д.И. Менделеева (2012 г.), Памятная медаль «академик Николай Михайлович Жаворонков» за достижения в области химической технологии (2011 г.), Заслуженный деятель науки и техники РФ (1995 г.), Премия Совета Министров СССР (1990 г.), Орден Трудового Красного Знамени (1986 г.), Медаль «За трудовое отличие» (1981 г.).
Ю.А. Заходяева – Медаль РАН с премией для молодых ученых России в области разработки или создания приборов, методик, технологий и новой научно-технической продукции научного и прикладного значения за цикл работ «Умные» экстракционные системы в химико-технологических процессах извлечения и разделения компонентов жидких смесей. Теория и практика» (2017 г.), Премия им. академика Н.М. Жаворонкова в области химической технологии и физико-химических основ процессов разделения и концентрирования за научную работу «Экстракция водорастворимых органических кислот в системах сложного состава» (2016 г.).
18-13-00475 «Термодинамические изотопные эффекты водорода и кислорода при ректификации в системе водяной пар - водный солевой раствор» (2018–2020 гг.)
17-73-10486 «Двухфазные водные системы в процессах очистки легких углеводородных фракций» (2017–2019 гг.)
Гранты Российского фонда фундаментальных исследований
20-53-18007 Болг_а «Высокоэффективные гибридные экстракционные процессы разделения органических и неорганических веществ на основе принципов жидких мембран и жидкость-жидкостной хроматографии» (2021–2023 гг.)
18-29-06070 «Разработка гибридных экстракционных методов на основе сверхкритических флюидов для выделения ценных компонентов из минерального сырья» (2018-2020 гг.)
18-29-24170 «Разработка экстракционных методов выделения ионов металлов из технологических растворов переработки отходов электроники» (2018-2020 гг.)
16-03-00608 «Создание научных основ ресурсосберегающей технологии фторорганических эфиров и кислот при совмещении химических превращений и процесса разделения смесей в колонне каталитической дистилляции» (2016-2018 гг.)
16-03-00521 «Межфазное распределение алифатических и ароматических кислот в двухфазных водно-полимерных системах» (2016-2018 гг.)
16-03-00528 «Экстракционный метод получения пространственно-упорядоченных структур оксидных наноматериалов в гетерогенных водно-полимерных системах» (2016-2018 гг.)
Гранты Президента РФ для поддержки молодых ученых
МК-106.2017.3 «Экстракционные методы в процессах утилизации элементов питания» (2017-2018 гг.)
Научное сотрудничество
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН;
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова;
МИРЭА – Российский технологический университет;
Казанский национальный исследовательский технологический университет;
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева;
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет);
Инженерный химико-технологический центр «Русредмет»;
