Энергоэффективные конформные адсорбционные системы аккумулирования природного газа на основе нанопористых адсорбентов

Проект выполняется при поддержке Российского научного фонда, грант 24-79-00135 «Разработка энергоэффективных термодинамических циклов работы конформных терморегулируемых адсорбционных аккумуляторов метана на основе нанопористых адсорбентов для газовой энергетики»

Проект направлен на решение актуальной научно-технической проблемы в области создания энергонасыщенных адсорбционных систем на основе нанопористых материалов нового поколения, предназначенных для аккумулирования газовых энергоносителей

В рамках Первого этапа проекта (2024-2025) выполнено:
  • Доработаны конструкций МАПГ стандартной (цилиндрическая конфигурация) и конформной конструкции (планарная сотовая конструкция, элемент трубной конструкции) проточного и закрытого типа, а также экспериментальная база для проведения исследований
  • Выбраны (наработаны) углеродные нанопористые адсорбенты для снаряжения МАПГ в рассыпном виде, компактированном виде в форме монолитов, в виде комбинированного слоя. Получены результаты моделирования адсорбции метана в промышленных и синтезированных (модифицированных) адсорбентах на основе полученных данных о структурных параметрах
  • Комплексное исследование образцов нанопористых углеродных адсорбентов (структурно-энергетические характеристики, морфология, макропараметры – теплопроводность, теплоемкость и др.)
  • Исследование адсорбционных, кинетических и термодинамических характеристик выбранных адсорбентов по метану в интервале давлений до 20 МПа и температурах 243-333К
  • Снаряжение МАПГ сорбентами различной конфигурации и формы
  • Подготовлена экспериментальная база для проведения исследований параметров циклической работы МАПГ
  • Экспериментальное исследование термодинамических параметров циклической работы МАПГ проточного и закрытого типа
  • Исследование влияния макропараметров нанопористых адсорбентов (конфигурация, теплопроводность, теплоемкость, дисперсность, плотность) на характеристики циклической работы МАПГ

По результатам этапа опубликована статья:
- Chugaev, S. S., Men’shchikov, I. E., Shelyakin, I. D. et al. (2024). Thermodynamic Analysis of Cyclic Operation of On-Board Nanoporous Carbon-Based Adsorbed Methane Storage Tank with Various Thermal Control Systems. ChemEngineering, 8, 128 (2024). https://doi.org/10.3390/chemengineering8060128. (Q2, WOS, Scopus).
- Shelyakin, I.D., Men’shchikov, I.E., Shkolin, A.V. et al. Simulation of the Cyclic Adsorption–Desorption Processes in an Adsorbed Natural Gas Storage System Loaded by a Peat-Derived Nanoporous Carbon Adsorbent. Prot Met Phys Chem Surf 60, 807 (2024). https://doi.org/10.1134/S2070205124702290. (Q3, WOS, Scopus).

Результаты исследований были представлены на 16-й Международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология» (МГУ имени М. В. Ломоносова, Москва) и Всероссийском симпозиуме с международным участием «Адсорбенты и промышленные адсорбционные процессы в XXI веке» (РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва) – 3 доклада.

Общий план работы на второй год проекта (2025-2026 год):
  • Исследование методов активной минимизации накопления вредных примесей (С2+ и др.), в том числе путем:
    а) подбора режимов терморегулирования МАПГ;
    б) установки предварительного блока (фильтр-адсорбера).
  • Разработка трехмерных математических моделей (CFD) циклической работы МАПГ с учетом полученных экспериментальных данных
  • Разработка математических моделей с сосредоточенными параметрами с учетом полученных экспериментальных данных и данных CFD моделирования
  • Оптимизация параметров циклической работы МАПГ при помощи разработанных математических моделей
  • Моделирование и сравнение показателей конформных аккумуляторов АПГ различной геометрии
  • Проведение поверочных экспериментов
  • Публикация результатов исследований в журналах, индексируемых РИНЦ, Scopus и WoS

Наши контакты

По всем вопросам:
+7 (495) 952-56-81
info@adsorbtech.ru
Офис:
119071, Москва, Ленинский проспект, 31, корп. 4
Свяжитесь с нами:
Нажимая на кнопку, Вы принимаете условия пользовательского соглашения
© 2021
Все права защищены. При использовании материалов сайта, ссылка на источник обязательна.