18._Отзыв_оппонента_-_Толмачев (Разработка и исследование энергоэффективных процессов адсорбционного аккумулирования метана)

ОТЗЫВ Оа ИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА доктора химических наук, профессора Толмачева Алексея Михайловича на диссертационную работу соискателя Стриженова Евгения Михайловича на тему «Разработка и исследование энергоэффективных процессов адсорбционного аккумулирования метана», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 - Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения.

Диссертационная работа Е.М. Стриженова посвящена разработке оптимальных технологических энергосберегающих схем аккумулирования метана в адсорберах, заполненных микропористыми углеродными адсорбентами. Тема представленной диссертантом работы безусловно является остро актуальной и практически важной, поскольку при разработке путей решения задачи адсорбционного аккумулирования метана (и других газов) основное внимание уделялось проблеме получения адсорбентов с большой емкостью по метану, а технология насыщения адсорбентов метаном практически не разрабатывалась. Поэтому и научная новизна полученных в диссертации результатов сомнения не вызывает. Поскольку разработка эффективного и энергоэкономного процесса адсорбционного аккумулирования метана связана с необходимостью учета процессов выделения тепла при адсорбции, а последние зависят от скорости процесса адсорбции и, соответственно, давления, при котором поводится адсорбция, диссертанту потребовалось экспериментально получить необходимые данные по теплотам адсорбции метана на конкретных микропористых активных углях, перспективных для аккумулирования метана.

Это обстоятельство определило разделение диссертационной работы на три части. Первая из них — подробный литературный обзор, который, по существу, является весьма содержательной научной работой с анализом и выводами, сделанными диссертантом на основании сопоставления и анализа литературных данных. Полагаю, что на его основе следует подготовить две обзорные статьи (например, для журнала «Физикохимия поверхности и защита материалов») по аккумулированию метана на активных углях и на других адсорбентах. Вторая часть работы - термодинамическая, посвященная экспериментальному получению изотерм адсорбции на б активных углях в широком интервале температур и давлений и расчете на основании полученных данных теплот адсорбции метана при различных температурах и величинах адсорбции. Эта часть работы, выполненная на прецизионной аппаратуре в институте физической химии и электрохимии РАН, представляет значительный самостоятельный интерес для исследователей в области термодинамики адсорбции.

Отмечу, что все полученные диссертантом экспериментальные изотермы представлены в компьютерном банке данных по адсорбции, созданном на химическом факультете МГУ (асЬогрг1оп.ги, ас1зЬап1г.сЬепглпзи.гп). В третьей, основной части работы, диссертант сформулировал задачу оптимизации, которая в самой общей форме сводится к увеличению количества аккумулированного газа, снижению затрат энергии и снижению давления заправки, и впервые, на основании данных, полученных в термодинамической части работы, разработал графический метод анализа процессов в адсорбционной системе аккумулирования с помощью номограмм для расчета оптимальных энергосберегающих технологических схем адсорбционного аккумулирования метана в адсорберах. Отмечу, что оптимизация процесса аккумулирования проведена с анализом влияния на эффективность процесса изменения температуры адсорбера и проведения ступенчатого процесса адсорбции.

Результаты проведенных исследований могут использоваться для подбора и разработки адсорбентов, обеспечивающих высокую емкость по метану и энергосбережение при заправке. Внедрение многоступенчатой заправки значительно уменьшит затраты энергии при заправке, что положительно скажется на стоимости станций. Исследования, проведенные диссертантом при выполнении работы, показывают, что Е.М. Стриженов является высоко квалифицированным научным сотрудником, способным самостоятельно решать сложные научные и технологические задачи. Принципиально важных замечаний, относящихся к основным результатам и выводам, полученным в диссертации, у меня нет.

Считая полезным отметить следующее. В серии исследований, выполненных в 2011-2015 годах, было показано, что изотермы газов (при Т>Т,р ) количественно описываются модифицированными уравнениями Дубинина - Радушкевича и уравнениями решеточной модели при замене давления насыщенного пара, используемого в качестве стандартного давления при температурах ниже критической, на давления, рассчитываемее для каждой температуры на основе линейной экстраполяции логарифма давления насыщенного пара от обратной температуры в закритическую область температур.

Именно при такой обработке изотермы, полученные диссертантом, были включены в банк данных по адсорбции. При этом было показано, что уравнения решеточной модели количественно описывают температурную зависимость адсорбции, а теплоты адсорбции достаточно точно рассчитываются с учетом зависимости объема адсорбента от температуры и величины адсорбции в рамках Заслуженный профессор химического факультета московского государственного университета, докт. хим.

наук А.М. Толмачев 12.05.201бг. Адрес: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 3, Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова. Тел, +74959395243 Елпа11: апйо1тасЬ~~3уапс1ехл ц стехиометрической теории адсорбции. Если бы диссертант обратил внимание на эти работы, он смог бы существенно сократить объем экспериментальных исследований, заменив их расчетом по уравнениям решеточной модели. Кроме того, он смог бы уточнить номограммы в тех областях температур и давлений, где использование «линейности изо стер» оказывалось недостаточно точным, а расчеты зависимости теплот адсорбции от температуры и величин адсорбции вести по более корректным уравнениям, поскольку расчет по уравнению Бакаева требует данных об изменении объема адсорбента с изменением температуры и величинаы адсорбции, которых в распоряжении диссертанта не было.

Сделанные замечания не затрагивают основных результатов диссертационной работы ЕМ. Стриженова, являющейся законченным научным исследованием, в котором впервые предложен метод анализа технологического процесса аккумулирования метана и разработан технологический процесс, обеспечивающий высокую емкость по метану и энергосбережение при заправке. Диссертация Е.М. Стрижен ова выполнена на высоком научнотехническом уровне. По своему объему, актуальности, научной новизне, значимости и достоверности полученных результатов она полностью соответствует требованиям п.

9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней» ВАК России, а ее автор Е.М. Стриженов безусловно заслуживает присвоения искомой ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 - Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения. Автореферат и имеющиеся публикации достаточно полно отражают основное содержание диссертации. Список основных публикаций официального оппонента Толмачева А.М. по теме диссертации в рецензируемых научных изданиях за последние 5 лет: То1тасЬеч А.М. АОЯОКРТ10Х ОР бАЯЕЯ, ч'АРОКБ АХ0 801ЛЗТ10ХБ. 1, ТЬегтос1упат1сз о1 адзогог1оп// Ргогесг/оп оу"Мега/з апс/ гузка/ СЬеиизй"у о/ ои~~асез. 2010.

ч'. 46. № 2, р. 170-183, То1тасЬеч А,М.АВБОКРТ10Х ОР бАЯЕБ, "чАРОКБ АХВ 801Л1Т10118. 11. 01вспр11оп апд а рпоп' са1сп1а11опв о1 адвогр11оп есуп11Ьпа// Ргогесг/оп оу Мега/з апс/ РЬузка/ СЬепизггу о/ 5иг~асез. 2010. ч'.46. № 3. р.291-308. То1тсЬеч А.М., АппсЫп К.М., КхупсЬеп1гоча Х.б., РотЫп А.А.

ТЬеоге11са1 са1сп1а11оп о1 гЬе 1вогЬегтв оГ асЬогр11оп оп ас11че соа1з пящ 1Ье то1есп1аг дупатпсз теЖог1//Ргогесг/оп о/ Мега/з апс/ Р/гузка/ СЬелтггу о/ Би~асез. 2011. ч'. 47. № 2. р. 150-155. То1тасЬеч А.М., Кпхпегвоча Т.А., бог1очйоч 1.А. ТЬегтодупат1св о1 адвогрг1оп оп писгорогопв айзогЬепгв аЬоче сп11са1 1етрегагпгев// Ртогесг/оп о/' МегаЬ апс/ Р/гузка1 СЬетиггу о/' Бит~асез. 2011. ч'. 47. № 3. р. 281-285. То1тасЬеч А.М., бодочйоч 1.А., Кптегзоча Т. А. АЬзо1те асЬогрг1оп 1вогЬегтв о1 пазез апд чарогз и11Ып 1Ье 1а111се тоде1 //Ргогесггоп о/ Мега/з аис/ РБузка/ С/зет/зг у ог Бит~асез.

2012. ч'. 48. № 2. р. 165-168. То1тасЬе А.М., АппсЫп К.М., В1Ып А.В., КхупсЬеп1оча Х.б., Ропйш А.А. А рпоп' са1сп1а11оп о1 ас1вогЬ11оп ег1п111Ьпа оп т1сгорогопз а1г11че сагЬопз//Со11оЫ1опгпа1 о1 ГЬе Кпзяа. 2013. ч'. 74. № 3. р. 366-372. Кпипе1воча Т.А,, То1тасЬеч А.М., КхпсЬепЕоча Х.б., Р1гзоч В.А., Рот1г1п А.А. ТЬегтог1упат1сз оГ адзогр11оп о1 КгурГоп, хепоп, п1гго8еп, апд оху8еп оп т1сгорогопз асг1че сагЬоп аг гетрегатгез аЬоче спгка1 ча1пез// Ргогесггоп о/ Мега/з апс/ РЬузка1 СЬетаггу о/ 5'и~~асез. 2013. ч". 49. № 4.

р. 367-372. АппсЫп КМ., ГотЫп А.А., Когог1сЬ А.Р., То1тасЬеч А.М. Аг1зогрг1оп Сопсепггаг1оп оХ МегЬапе. Оерепг1епсе оХ АдзогЬаге Оепягу оп гЬе %Ы1Ь о1 81Й-БЬаред Мкгорогез ш Ас11чагед .