Разработка и исследование компьютерной модели управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия
Щербина Оксана Юрьевна |
Разработка и исследование компьютерной модели управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия
|
Специальность 05.17.08 -Процессы и аппараты химических технологий. Бийск - 2004 |
Диссертация | 2004 | Россия | doc/pdf | 3.04 Мб
|
Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий. ВВЕДЕНИЕ До настоящего времени методы технологического расчета ректификационных установок базируются на понятиях уравнения рабочей линии и теоретической ступени контакта. Данные методы вполне удобны и оправданы для расчета тарельчатых колонн непрерывного действия. В случае расчета процесса ректификации с применением аппаратов насадочного типа могут применяться как методы, базирующиеся на понятии теоретической ступени контакта, так и на понятие высоты единицы переноса. Все эти методы в той или иной мере теоретически обоснованы, но не являются достаточно точными. В случае периодической ректификации или ректификации с переменной величиной потока питания получение продуктов с заданными параметра качества (управление качеством) обеспечивается путем непрерывной или краткопериодической генерацией управляющих воздействий с целью корректировки параметров процесса. Для продуктовых колонн, предназначенных для получения одного целевого продукта (например, дистиллята), ставятся следующие задачи оптимального управления: 1) минимизация энергозатрат на получение целевого продукта заданной концентрации; 2) максимизация производительности по целевому продукту. Принципы создания современных цифровых АСУТП предполагают наличие математического описания объекта. В результате проведенного анализа существующих методов расчета насадочных колонн и требований к математическим моделям, являющихся базовыми для создания компьютерных систем прямого цифрового управления, был сделан вывод о целесообразности разработки математического описания процесса ректификации на основе фундаментальных уравнений тепло- массопереноса, обладающего максимальным потенциалом прогностических возможностей. Кроме того, математическая модель такого рода может служить базой для создания АРМ разработчиков ректификационных установок. Данная работа посвящена вопросам исследования и совершенствования на базе компьютерного моделирования алгоритмов расчетов и процессов управления формированием качества верхнего продукта в ректификационных насадочных колоннах периодического действия. Такого рода установки широко применяются для реализации процессов утилизации, регенерации а также в малотоннажных производствах. |
|
Содержание |
---|
ВВЕДЕНИЕ 4 Глава 1 Информационно-аналитическое исследование 6 1.1 Анализ современных процессов формирования качества продуктов ректификации 6 1.1.1 Сравнительный анализ методов и средств ректификации. 6 1.1.2 Регулирование работы насадочных ректификационных колонн .20 1.1.3 Системы регулирования с вычислительными устройствами. 25 1.2 Анализ методов расчета ректификационных колонн 31 1.3 Моделирование тепло - массообменных процессов ректификации 36 1.3.1 Анализ основных закономерностей процессов тепло-массопереноса 36 1.3.2 Анализ моделей процесса ректификации в насадочной колонне .44 1.4 Результаты поискового информационно-аналитического исследования.47 1.5 Цели, задачи и объект дальнейшего модельного исследования .48 Глава 2 Разработка математической модели процесса ректификации в насадочной колонне 49 2.1 Синтез математического описания процесса 49 2.2 Описание теплофизических и диффузионных параметров модели 57 2.3 Разработка базового программного продукта 62 Глава 3 Имитационное и материальное моделирование управления формированием качества продукта ректификации 66 3.1 Разработка и исследование цифровой системы управления насадочной колонной периодического действия 66 3.1.1 Создание аппаратно-программного комплекса для имитационного моделирования управления процессом 66 3.1.2 Разработка конструкции флегмоделителя 70 3.1.3 Определение вида управляющих воздействий 71 3.2 Экспериментальные исследования с использованием материальной и виртуальной моделей 74 3.2.1 Описание экспериментально-производственной (пилотной) установки 74 3.2.3 Результаты моделирования и проверка на адекватность 77 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНРПСОВ. 84 ПРИЛОЖЕНИЕ А 96 ПРИЛОЖЕНИЕ Б 120 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 121 |
Диссертация | 2004 | Россия | doc/pdf | 3.04 Мб
|
Разработка и исследование компьютерной модели управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия
релевантные научные источники:
Другие источники по дисциплине Химическая технология:
- Малоэнергоемкая технология вяжущих композиций с управляемым расширением на основе магнийсодержащих материалов
Черкасов Андрей Викторович | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Белгород - 2006 | Диссертация | 2006 | Россия | docx/pdf | 11.65 Мб