Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка теории формализации кинетики процессов получения целлюлозы для целей управления Зорин, Игорь Федорович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зорин, Игорь Федорович. Разработка теории формализации кинетики процессов получения целлюлозы для целей управления : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.21.03 / Ленингр. технологический ин-т целлюлозно-бумажной пром-сти.- Ленинград, 1990.- 32 с.: ил. РГБ ОД, 9 90-7/3240-5

Введение к работе

Актуальность темы. Программные документы определяют научно-тіхі?йческЖ"прогресс как проблему кардинального повышения технического уровня производства за счёт комплекса мероприятий ло соворшенствованг.ю его технологии.Комплекс мероприятий включает создание технологий и совериенатоваиие технологий действующих производств при максимальной автоматизации управления технологическими процессами с использованием средств вычислительной техники.'

'. Наиболее успешное решение поставленных задач возможно на базе установленных формализации ааяономерностей связей переменных характеризующих входы и выхода процесса..

Промышленное производство пеллюяозм имеет более чем ееко-ву» историю.За этот период отечественные' и зарубежные учетов , обеспечили создание теоретический и практических основ химии и технологии получений пеллюлозы.

Но развитие средств электронно-вычислительной техники и .достижения в области прикладной математики создали потребности и предпосылки качественно нового этапа исследований проблем химической технояогии.Дяя решения задач^связанных с разработкой новых процессор,управлением,мнтейсифияаііийй и оптимизацией ' режимор функционирования действующих производств, возникла tits— требнйсть создания математических мвдеяей.технологических про- пессов. "..'''

Однако первые попытки математического описания физико-химических превращений, в процессах получения пейяйлозы показали,что существующий банк данных недостаточен для создания, зависимостей,характеривущих химическую киНетйку. Отсутствовала теоретическая база формализации кинетических закономерностей, обеспечивающая создание уравнений способных прогнозировать поведение химико-технологического промесса! (ХТПУ.представлйщего собой сочетание разгичных механических.физических и химических процессов,тесно связанных с параметрами структуры растительного сырья.

Проблема.решаемая в диссертационной работе для отрасли, поставлена в масттббах страны комплексными программами 083.05.05, "создать и ввести ч действие автоматизированнте системы управления технологическими процессами",ОЦ.026.01 'создать головные образны автоматизированных и автоматических сістем упра-.

аяения технологическими процессами и производствами", OIf.026.04.03 "разработать методические указания па определению и анализу производственных резервов (потенциала) технологических объектов автоматизации", 0^.047 "создать и ввести в эксплуатацию автоматизированные технологические комгілеКсьі На баяе средств микро- процессорной техники для автоматизированных предприятий и производств промышленности" и отраслевой Програти по созданию и внедрении новых сйотей управления,. утвержденный приказом № 5І1 МйнлвсЬ^Мп{<ома СССІ* от -.

il/Цъ работку fcociotrr в создании методологии исследований и количественного описания кинетики гетерогенных физико-химических превращений в процессах получения целлюлозы для решения задач» связанных с управлением; совершенствованием й синтезом иа'Ш. Jffih '.'"'..".,;.

. Основними эадачаии.^&6otu< составляющими се Цель, являлись:

- ф*э{)айдгка теоретических основ структурно-функционального ат~
1иэа Ktili позволяющих; определить количественное значение пара-
йЙ>ов$ характёризуодйх структуру.и условий ^нкШіоНирования

- ЯрбІйЄСв{ .....'

- разработка моделей &акрокйнетики процессов получения целля-
Jjoife» позволяющих управлять и совершенствовать технологи»;

- исследование ййирокйиетакй процессов получения Целлюлозы с
учетом' пареШетров структурі* растйтельногр сырья и разработка
Методов otifcHkti основній кинетических закономерностей, обесле-
«йаайіДОх црогйоз состояний КЩ ,

''- поиск faato4o8 оценки бт'ейёни .завершенности физико-химических , гірМрадений, пригодній для реігіаМмя практических задач, связанных с управлением технологиейі прдцевсов получения целлюлозы;

- свидание методологии фзрналйзашй структур КТІІ Для решения
аеййч анализе;,. управления» со Ве^внетвованяя режимов и синтеза
нойЦх йроійоссів с йспфльзЬваййей средств вычислительной техники.

.Матойа йсследоъЯнЩ*Йри решений Поставленных задач исполь-, 80І«яіісі. метода» мйтеіШїічеекорр «статистического анализов, .; теорий. ^й^рвнЦйаяькнх у^авнегіий, подоййя и моделирования, сис-: теУо^р анализа'-U сйуЫщх П&Швссйб» .'".

Данные^хйрайарйзу»^*, $«эйЫ^химйческие процессы, получе-
: на с при«ен^ййв« ЬоереййНных мвгодов.я яойтрбЛьно-йзмврителвных
, jr#tjwhere» Для несл^ввШя кинйтйнй гетерогенных (реакций исполь-
г.. зовалйсі. методы oiifJitiecRbfl, эяёк*^ок«ой микроскопий и инфракрас-
s I) ИбЙ спектроскопии, еезуіьтвітн Цодвйртйлись статистической обра- /
- боткё с ойредеяенйвй доверительных границ» . . '.'

Адекватность формализации закономерностей и математических '-.<
- . ---4- '.".-'

моделей устанавливалась по соответствующим критериям в результате длительных'промышленных проверок.

Научная новизна. С позиций системного подхода исследованы и^ормалиооа?н5"аконоийріюстіі химической кинетики структурно-неоднородных гетерогенных реакпионных-систем в процессах получения пеллюлоаы.Для этого разработаны основи структурно-функционального анализа,характеризующие взаимосвязи физико-химических явлений и позволяющие исследовать их эаканомерност! , гк закономерности кваоиавтоцомных звеньев (операторові) пропели. Методом функционального анализа вскрыта спепифика процессов ' получения'иеллшгазы-переопределенность оператора химических Превращений.Это свойство является основой разработки способов получения целлюлозы с требуемыми качественным» показателями. Проведена структурная и параметрическая идентификация моделей макрокинетики проиессов получения целлюлозы,а для оценки степени завершенности диффузионных процессов,разработай и проверен в промышленных условиях интегральный критерий.

Исследовано и формализовано влияние структуры растительного сырья на скорость гетерогенных химических превращение. Выделены уровни (страты)проиеесов химических взаимодействий с различными кинетическими характеристиками и ойуслордена природа случайных возмущений,прнррадаих « {(вменению скорое*}» реакций. Разработаны метода количественно!» оценки скорости химических реакний и формализованы закономерности кинетики сульфатной, сульфитной и ступенчатых варок целлюлозы. '.

Закономерности химической кинетики использованы при созда
нии методики вывода кинетических интегральных Критериев для
опенки степени завершенности химических превращений в процессах
Получения целлюлозы.Для управления и оптимизации режимов, хте'и-
.чеоких превращений разработаны математические модели .содержащие.
,' интегральные критерии в качества основных,входных комплексных .
! переменных.Созданы новые способы,системы управления и способы
\ Ьовераенствовпния структуры процессов получения целлюлозы.
'. ' Практическая иоиность. Закономерности кинетики и матеыа-

j тйческие модели физико-химических явлё'-чй процессов получения Целлюлозы испольэуюгся для:

-совершенствования технологии действующих производств с иелыо интенсификации режимов,повыыенид качества продукции,снижения, расходов реагентов,энергии и сбросов в окружающу» среду} -синтеза новых технологических пропьссов.оборудоііяния л упрз-

' 5 "

вляющих систем.

PeaJWjafflB работы .в промышленности. Результати работы обеспечили оснащение отрасли автоматизированным системами управления технологическими процессаш варки цел-лшозы для химической переработки (Братский ЛІ1К, Байкальский и Котласский \$>ti) с общий годовым экономическим эффектом 2,0 млн.

РУб. ;.

От Внедрения новых; способов управления технологией производства цеЯлялоэй Йолучен годовой экономический эффект 700,0

тас.руб. _- ' .. .

: ііолученнне результати' йсіюльзованьї для создания новых систем управления процессами варки целлшгозы для бумаг на Калининградском и СДонскЬм 10 с общим годовым экономическим аффектом 3bp,0 тіїс.руЙ, и для вновь создаваемых АСУТП на Котласском, «{«ангельском^ Сояомйальсйок ЩМ и Братском 1ПК с'ожидаемым эйонёйМесним, аффектом Z,b адШруб.

Данные работы йсііомьзоЄались Для создания методических ' уМэанМЙ ho опрвдейёйио и «ШаДиз'у производственных резервов (потесала) технологических объектов управления («елевая Программа ГКНГ и Госпййна СССР 0Ц.)26,О4,Ш.) и отраслевых руяр&одяйих, методических іиатериалав ho созданию АСУТП в лесной СйяІшіЬз'но-бумажней fi деревообрабатывающей промышленности (целевая программаі ГМІІТ СССР.-

яйробацйя paflptfo .. МвтерйалЫ диссертаций докладывались на научных семинарах "Суб-йЙй^осйоЬйческое строение древесины и его роль в процессах двійЬнЙфИкации" РиГа^ 1979, 1983, І9Й6 г.Г.{

Всеебюзнои научно-технической конференции "Автоматизирован-йые системы управления в ЩИ", Астрахань, 1980г.",

ІЗ йё«дунароДйЬй коН$й.рвИЙий ИМИ, Бельгия, tern, 1980г.;

j Йсйоояэной конферёндаи по химии и физика целлюлозы, Ташкент

їя&гь.;' . ;.,

- Ік>&сошноМ совещании "Использование микропроцессорной техники
Й миви-ЭВЙ для пос*рЧ»еЙия АСУТП в tpi", Ленинград, 1982г.

Работа обсуздалас»» ha йлучно-технических советах ВНПОбум-проМ, Мучник, семинарах'» ДЙІГОІ в ЛТЙ.ЦВП.

ОйублийЬбанйкв jtee мончгрефш (1975, І98ІГ-.) одобрены на читательских кои^Р^йЦях ># НПОбумпром.

А|гЬ4ккацйй. По теме диосёртаЦйи опубликовано 48 работ, в том числа ііоіучвнЬ 16 авторских свидетельств - 6

на изобретения.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шестйТлав-и эаоюченйя7Ша~содержит 425 стр.машинописного текста,62 рисунка,15 таблип,библиографию (45с.)- 401 ссылка на литературные источники,34 страницы приложений,содержащих акты внедрения.