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

Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы Спирин Сергей Анатольевич

Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы
<
Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы
>

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

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

Спирин Сергей Анатольевич. Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Спирин Сергей Анатольевич; [Место защиты: Пенз. гос. ун-т].- Самара, 2008.- 188 с.: ил. РГБ ОД, 61 08-5/1304

Содержание к диссертации

Введение

Аналитический обзор 10

1.1. Химический состав и свойства недревесного растительного сырья 10

1.2. Использование отходов однолетних растений 23

1.3. Использование сопутствующих компонентов недревесного растительного сырья 26

1.4. Производство целлюлозы из недревесного растительного сырья 28

1.5. Реагенты для органосольвентных способов делигнификации 34

1.6. Окислительные органосольвентные способы получения целлюлозы 35

1.7. Химизм делигнификации при органосольвентных варках... 38

1.8. Способы регенерации растворителя при окислительных органосольвентных варках 43

1.8.1. Регенерация уксусной кислоты 43

1.8.2. Регенерация муравьиной кислоты 45

1.9. Задачи исследования 48

Методическая часть 49

2.1. Анализ исходного сырья 49

2.2. Обработка растительного сырья 49

2.3. Окислительно-органосольвентные варки недревесного растительного сырья 50

2.4. Приготовление и анализ равновесной пероксиуксусной кислоты 51

2.4.1. Анализ исходных химических реагентов 51

2.4.2. Расчет количеств исходных реагентов, необходимых

для приготовления равновесной перуксусной кислоты... 52

2.4.3. Анализ равновесной перуксусной кислоты 54

2.4.4. Определение остаточного количества перуксусной кислоты и пероксида водорода в отработанном растворе..55

2.5. Определение константы скорости реакции разложения пероксидных соединений 56

2.6. Анализ технической целлюлозы 57

2.7. Методика математической обработки экспериментальных данных 60

3. Экспериментальная часть 61

3.1. Получение волокнистых полуфабрикатов окислительно-органосольвентным способом 61

3.2. Характеристика недревесного растительного сырья 63

3.2.1. Солома риса 63

3.2.2. Солома овса 75

3.2.3. Солома гречихи 84

3.2.4. Шелуха риса 91

3.2.5. Шелуха гречихи 99

3.3 Сравнительный анализ результатов варок исследуемого сырья 106

4. Технологическая часть 109

5. Экономическая часть 114

5.1. План производства и реализации продукции 114

5.1.1. Расчет производственной мощности цеха 114

5.1.2. Расчет капитальных вложений 117

5.1.3. Расчет потребности в сырье и химикатах 118

5.2. План по труду и кадрам. Расчет эффективного фонда рабочего времени одного рабочего в год 120

5.3. План по себестоимости, прибыли и рентабельности 123

5.3.1. Калькулирование себестоимости продукции 123

5.3.2. Планирование прибыли и рентабельности 124

5.4. Основные показатели деятельности цеха 126

5.5. Оценка коммерческой эффективности проекта 128

5.6. Безубыточность производства продукции 131

Основные выводы 135

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность темы. В связи с реформированием рынка энергоресурсов, созданием ФОРЭМ и выхода на этот рынок ОАО «Российские железные дороги» в качестве главного потребителя электроэнергии перед этой отраслью возник ряд новых задач. Одна из них -необходимость оперативного прогноза величин тягового энергопотребления и тонно-километровой работы как главных показателей работы участка железной дороги.

В рамках договора на электроснабжение железная дорога ежегодно с разбивкой по месяцам, неделям, дням заявляет параметры своего электропотребления, одним из которых является количество требуемой активной электроэнергии. За превышение заявленных значений электропотребления взимается штраф в размере 10-кратной стоимости перерасходованной электроэнергии. Если же фактическое потребление ниже договорного, то оплата производится по значению, обусловленному договором. За заявленное, но не использованное количество электроэнергии потребитель также платит.

Одновременно с этим повышение точности прогноза тонно-километровой работы позволяет планировать грузовую работу, корректировать графики движения поездов, сокращая время их простоя, тем самым сокращая издержки компании.

Прогноз тонно-километровой работы необходим для правильного расчета оборота вагонов, а также эксплуатационных расходов и доходов ОАО «РЖД», потому что дорога выполняет не одинаковое количество операций, связанных с перевозками грузов в разных сообщениях.

Общее электропотребление железной дороги складывается из расхода энергии на тягу и на снабжение нетяговых потребителей. К нетяговым потребителям относятся промышленные предприятия, сельскохозяйственные и коммунально-бытовые потребители, железнодорожные станции. Их доля в общем электропотреблений железной дороги составляет более 20 %. Ввиду многообразия они представляют собой уникальный класс с большим числом характерных особенностей.

Методы прогнозирования тягового энергопотребления и тонно-километровой работы, применяемые на железной дороге, сложились во времена плановой экономики. Они опираются на основные пока-

затели развития отрасли в соответствии с планом производства работ и услуг. В условиях рыночных отношений существующие методы, как правило, дают завышенные значения договорной величины расхода электроэнергии, что приводит к убыткам.

Использование математической модели процесса тягового энергопотребления и тонно-километровой работы позволяет быстро обработать и проанализировать текущее состояние процессов и осуществить их прогноз.

Модель тягового энергопотребления и тонно-километровой работы может быть охарактеризована как динамическая, многосвязная система, математическое описание которой может быть произведено в пространстве входных-выходных сигналов в операторной форме. Тогда можно выбрать эту модель в форме линейной динамической системы определённого порядка, описываемой линейным разностным уравнением.

Известно, что в случае параметрической идентификации многосвязных линейных динамических объектов при наличии помех во входных и выходных сигналах применяются следующие методы: метод наименьших квадратов (МНК), метод максимального правдоподобия (ММП) и метод инструментальных переменных (МИЛ). В условиях априорной неопределённости (отсутствии информации о законах распределения помех наблюдения) и при наличии помех как во входных, так и в выходных сигналах методы МНК и ММП не применимы. Применение в данной ситуации метода инструментальных переменных осложняется самой процедурой выбора «инструментов или инструментальных переменных».

Известные работы по прогнозированию не содержат готовых методик, позволяющих учесть многообразие структуры и основные закономерности изменения во времени расхода тягового энергопотребления.

Таким образом, возникает необходимость разработки научно обоснованных методик и алгоритмов, позволяющих повысить точность оперативного прогноза расхода электроэнергии на тягу поездов и выполненной при этом тонно-километровой работы.

Целью диссертационной работы является разработка алгоритма параметрической идентификации процессов в форме многосвязной по входу и выходу линейной динамической системы с помехами во входных и выходных сигналах для повышения точности прогноза

тягового энергопотребления и тонно-километровой работы с использованием статистических измерений параметров перевозочного процесса. Для реализации поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

выполнить анализ процессов тягового энергопотребления и тонно-километровой работы на участке железной дороги как объектов моделирования;

произвести обзор существующих методов параметрической идентификации многосвязных линейных динамических объектов, выбор и обоснование их применения для данного класса;

разработать алгоритм параметрической идентификации многосвязных линейных динамических объектов при наличии помех во входных и выходных сигналах на основе критерия модифицированного МІЖ и создать на его основе программное обеспечение;

получить оценки точности прогнозирования тягового электропотребления и тонно-километровой работы с использованием программных комплексов NORD-3 и КОРТЭС, а также классического и модифицированного МНК как методов, принадлежащих к одному классу;

применить созданное программное обеспечение для решения
задачи прогноза тонно-километровой работы и энергопотребления.

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа; элементы математической статистики, теории идентификации моделей, теории матриц, линейной алгебры; прикладное программирование и математическое моделирование.

Достоверность и обоснованность научных положений подтверждаются соответствием результатов теоретических и тестовых испытаний и расчетов, математического моделирования и экспериментальных исследований.

Научная новизна диссертационной работы заключается в решении проблемы повышения точности прогноза тягового энергопотребления и тонно-километровой работы на железнодорожном транспорте, а именно:

1) разработан критерий модифицированного МНК для определения параметров многосвязной по входу и выходу модели тягового энергопотребления и тонно-километровой работы при наличии помех во входных и выходных сигналах, который в отличие от класси-

ческого МНК позволяет получать состоятельные оценки параметров рассматриваемой модели;

  1. разработаны методики определения параметров многосвязной модели тягового энергопотребления и тонно-километровой работы с применением предложенного критерия, которые сводятся к многократному решению систем линейных алгебраических уравнений;

  2. реализованы алгоритм и методика прогнозирования, позволяющие повысить точность прогноза процессов тягового энергопотребления и тонно-километровой работы с использованием данных перевозочного процесса: массы поездов и времени их проследования по участку.

Практическая значимость.

Построена модель тягового энергопотребления и выполненной тонно-километровой работы на участке железной дороги с использованием разработанного программного обеспечения, реализующего предложенный алгоритм параметрической идентификации многосвязных по входу и выходу линейных динамических объектов на основе разработанного модифицированного метода наименьших квадратов. Модель применена к решению задачи прогноза тягового энергопотребления и выполненной тонно-километровой работы на участке железной дороги для сокращения издержек компании ОАО «РЖД».

Реализация и внедрение результатов.

1. Разработанное программное обеспечение использовано в деятельности «Энергосбыт» (ЦГЖ — центр планирования и контроля) Куйбышевской железной дороги в следующем виде:

методик и рекомендаций для расчета моделей распределения энергопотребления и тонно-километровой работы, получаемых на основе анализа данных перевозочного процесса;

программного обеспечения для идентификации моделей распределения энергопотребления и тонно-километровой работы во времени, реализующего разработанные в диссертационной работе алгоритмы параметрической идентификации.

На защиту выносятся:

1. Модифицированный критерий метода наименьших квадратов, который в отличие от классического МНК позволяет получать состоятельные оценки параметров многосвязной по входу и выходу

линейной динамической системы при наличии помех во входных и выходных сигналах.

  1. Итерационные методики решения задачи оценивания параметров многосвязной по входу и выходу линейной динамической модели на основе минимизации отношения двух квадратичных форм.

  2. Модель тягового энергопотребления и выполненной тонно-километровой работы на участке железной дороги, использующая в качестве входных переменных статистические измерения параметров перевозочного процесса.

  3. Методика и алгоритм, позволяющие повысить точность прогноза процессов тягового энергопотребления и тонно-километровой работы за счет использования эксплуатационных данных перевозочного процесса.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на XIII Международной конференции «Математика. Экономика. Образование» (Новороссийск, 29 мая - 5 июня 2005 г.); V Международной конференции «Идентификация систем и задачи управления SICPRO '06» (Москва, 30 января - 2 февраля 2006 г.); XIV Международной конференции «Математика. Экономика. Образование» (Новороссийск, 28 мая - 3 июня 2006 г.); VI Международной конференции «Идентификация систем и задачи управления SICPRO '07» (Москва, 29 января - 1 февраля 2007 г.).

Публикации по работе. Самостоятельно и в соавторстве по материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов по главам, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Объем работы: 188 страниц основного машинописного текста, 68 рисунков, 12 таблиц. Список использованной литературы содержит 123 источника.

Использование отходов однолетних растений

В последние годы повысился интерес к отходам сельскохозяйственного производства, как к перспективному сырью для получения материалов, полезных человеку. Такое сырье содержит, как правило, природные биологически активные вещества, процесс выделения которых из отходов в большинстве случаев выгоднее химического синтеза.

Переработку отходов злаковых культур проводят по следующим основным направлениям: 1) сельское хозяйство (корма для животноводства); 2) механическая переработка (топливо, сорбенты, наполнители, ПАВ); 3) гидролизная промышленность (фурфурол, ксилиты); 4) получение неорганических веществ (диоксид кремния); 5) получение органических соединений (красители, фитостерины); 6) волокнистый полуфабрикат при производстве бумаги;

В странах, где рис является основной пищевой культурой, солому используют для бытовых нужд. Так из нее изготавливают строительный материал, шляпы, легкую домашнюю обувь, сумки, коврики и другие предметы домашнего обихода, удобрения, добавки к кормам и подстилки для животных. В Китае и других стран рисовая солома широко применяется для выращивания гриба Volvaria diplasia, играющего существенную роль в питании населения [1]. Также в Италии после очистки и измельчения сечку с шелухой используют в качестве пищевой добавки при изготовлении кондитерских изделий [35]. В сельском хозяйстве солому, из-за дешевизны сырья, иногда используют в качестве кормовых добавок для птиц и скота или удобрения, несмотря на низкую калорийность, плохую усвояемость и высокую зольность [18, 24].

Имеются сообщения о возможных направлениях использования шелухи гречихи в качестве упаковочного материала, насеста яйценосной птицы, набивки подушек. На корм животным используется гречневая мякина, отходы от очистки и сортирования зерна, от переработки зерна на крупу, а также и гречишная солома. В гречневой мякине содержится значительное количество усвояемого белка и других питательных веществ.

Отходы от производства риса отличаются по своему химическому составу от всех других злаковых культур, прежде всего большим содержанием в соломе и шелухе аморфного диоксида кремния. Поэтому теплотворная способность соломы и лузги ниже, чем у древесины или соломы и шелухи других зерновых (например, овса или гречихи), а при сжигании образуется много мелкодисперсной золы, которая имеет ограниченный диапазон возможного использования. Качество корма или удобрения из шелухи и соломы очень низкое также из-за высокого содержания кремнезёма. Дробление рисовых отходов быстро приводит к износу оборудования в силу их высокой абразив ности. В Италии отходы переработки риса истираются в порошок, который используется в качестве ПАВ в металлургической промышленности. Выход полезной продукции с 1 т соломы или шелухи риса: 1. аморфный диоксид кремния - из соломы от 70 до 120 кг; - из шелухи от 120 до 200 кг кремнезёма, содержание Si02 от 90 до 99 %; 2. фурфурол (из соломы и из шелухи) не менее 50 кг; 3. ксилит (из шелухи) до 80 кг; 4. сырьё для белёной целлюлозы (из соломы и шелухи) до 320 кг; 5. рисовое масло - из отрубей до 180 кг; 6. фитин и производные фитиновой кислоты (из шелухи) до 40 кг.

В России из отходов гречихи получают топливное средство в виде брикетов и гранул [37]. В качестве связующего при брикетировании используют шелуху отходов лущения гречишных зерен и древесные опилки при следующем соотношении компонентов, (%): отходы лущения гречишных зерен 70...80; мука отходов лущения гречишных зерен и 5... 10; древесные опилки 10...30; вода.

Путем прессования или экструзии из шелухи получают высококачественный строительный материал [38].

Шелуха гречихи представляет собой пористое тело. Ее структура состоит, в основном, из соединений углерода, которые связаны за счет радикальных связей, а остальные элементы за счет Ван-дер-Ваальсовых связей. Это позволяет рассматривать применение шелухи гречихи в качестве сорбентов с регулируемыми сорбционными свойствами [39] и экосорбентов [40].

Сообщений о применении соломы гречихи очень мало. В России солома гречихи используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве, и лишь незначительная ее часть используется в гидролизной промышленности.

В зависимости от условий гидролиза получаются разные по составу растворы полисахаридов, некоторые из них обладают биологически активными свойствами. В большей части, гидролизаты используют для выращивания пищевых дрожжей или в качестве субстрата для различных ферментационных процессов [18].

Окислительно-органосольвентные варки недревесного растительного сырья

Определение концентрации пероксида водорода в водном растворе пероксида водорода проводят перманганатометрическим методом [73].

Из анализируемого раствора пероксида водорода пипеткой отбирают 1 мл, переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят до метки дислиллиро-ванной водой. Из полученного раствора пипеткой отбирают пробу 10 мл и переносят в колбу для титрования, добавляют 1 мл 2 н. раствора H2SO4 и 30 мл дистиллированной воды. Полученную смесь тируют 0,1 н. раствором перманганата калия до появления устойчивой разовой окраски. Концентрацию пероксида водорода (CHiG ,%) рассчитывают: V„ N„, тЭ-100-1000 (2.1) -, _ г КМпР4 -1 КМпО,, V уПР где V шпо — объем раствора КМп04, пошедший на титрование пробы, мл; Nкмпоі — нормальность перманганата калия (0,1 н.); тЭ — миллиэквивалент пероксида водорода (0,017 мг/моль); Упр- объем пробы, взятой на титрование (10 мл). Определение концентрации уксусной кислоты Определение концентрации уксусной кислоты в водном растворе ледяной уксусной кислоты проводят прямым титрованием раствором гидроксида натрия.

Из анализируемого раствора уксусной кислоты отбирают пипеткой 1 мл, который переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой. Из полученного раствора пипеткой отбирают аликвоту 10 мл и перенося ее в колбу для титрования, туда же добавляютЮ мл дистиллированной воды, 3...5 капель фенолфталеина. Затем смесь тируют 0,1н. раствором гидроксида натрия до появления устойчивой розовой окраски. Концентрацию уксусной кислоты ( Ссн соон, %) рассчитывают по формуле _VNaOHNNaOHm3-100 -1000 Y ПР где VNa0H — объем раствора NaOH, пошедший на титрование пробы, мл; NxaOH— нормальность гидроксида натрия (0,1 н.); тЭ - миллиэквивалент уксусной кислоты (0,06005 мг/моль); Vup - объем пробы, взятой на титрование (10 мл). рПУК получают путем смешивания ледяной уксусной кислоты (не менее 96,0 %) с пероксидом водорода (33,0...35,6 %) при температуре 20±5 С. Соотношение уксусной кислоты и пероксида водорода поддерживается равным 1,5:1. В качестве катализатора используют концентрированную серную кислоту [73].

Молярные массы, г/моль 60 34 76 18 Пусть требуется получить 250 г РПУК. Теоретическое количество уксусной кислоты п?сн,соон, необходимое для получения 250 г рПУК составит _ 60 250 При эквимолярных количествах реагентов (1:1) необходимо 197,4 г уксусной кислоты, а при избыточном соотношении 1,5:1 количество уксусной кислоты составит 197,4-1,5 = 296,1 г Объем уксусной кислоты (Vc н соон, мл) рассчитывается с учетом плотности и концентрации раствора v _ тснъсоон № усн3соон — f, , \ —э) НуСоон Рсн3соон где Раисоон — плотность уксусной кислоты (1,06 г/см ); Ссн}соон - концентрация уксусной кислоты, определенная по справочнику [74] в зависимости от плотности (96,0 %). Необходимое количество пероксида водорода составит: m„0=2i =ul,8r.

Объем пероксида водорода (VH 0 , мл) рассчитывается с учетом плотности и концентрации раствора тН2ОгЛ00 ун2о2 - r , (2.4) и2о2 Рн2о2 где Рн2о2 - плотность пероксида водорода (1,136 г/см ); СНго2 - концентрация пероксида водорода, определенная путем титрования перманганатом калия (35,6 %). Количество серной кислоты mH2so4 составляет 2 % от массы пероксида водорода и уксусной кислоты: mn2so, =(296,1 +111,8)-0,02 = 8,16 г Объем серной кислоты {VH so . мл) составит: т„ „п -100 т/ _ нгьиА 11 IV1 H2SO4PH2SO4 где рн so - плотность серной кислоты (1,811 г/см ); (2.5) СнлоА — концентрация серной кислоты, определенная по справочнику в зависимости от плотности (95,4 %).

Необходимый объем уксусной кислоты отмеряют цилиндром и помещают в колбу на 500 мл. В эту же колбу добавляют необходимое количество серной кислоты, объем которой отбирают пипеткой. После перемешивания к полученной смеси из бюретки по каплям добавляют необходимый объем пероксида водорода. По окончании прикапывания смесь премешивают и оставляют на 24 часа при комнатной температуре. Готовую рПУК хранят в холодильнике. Перед использованием РПУК анализируют.

Характеристика недревесного растительного сырья

После выделения липидов на II стадии извлекают водорастворимые вещества: - из соломы риса и овса — горячей водной экстракцией. Водорастворимая фракция соломы злаковых культур включает в себя пектины, крахмал, танины; - из соломы и шелухи гречихи — щелочной экстракцией. Из щелочного раствора возможно выделение красителей и пигментов по методикам, изложенным в источнике [44].

Минеральные вещества извлекают путем щелочной обработки соломы и шелухи риса на стадии III с последующим осаждением диоксида кремния соляной кислотой.

После выделения перечисленных компонентов неволокнистого характера, основную ценность представляет лигноуглеводный комплекс, из которого получают на IV стадии целлюлозосодержащий волокнистый полуфабрикат окислительно-органосольвентным способом. Окислительно-органосольвентные варки лигноуглеводного материала проводят композицией, содержащей ПУК, уксусную кислоты и пероксид водорода при оптимальных соотношениях [80, 81].

Предложенная схема ресурсосберегающей переработки недресного растительного сырья (рисунок 3.1) апробирована в лабораторных условиях для соломы риса [91-93].

Одной из особенностей соломы риса является наличие липидного слоя на внешней и внутренней поверхности стебля, что наглядно представлено на рисунке 3.2. Липидный слой обладает гидрофобными свойствами и выполня ет защитную функцию. Наличие гидрофобного слоя препятствует проникновению химических агентов внутрь лигноуглеводнои матрицы и затрудняет извлечение прочих компонентов. Для удаления липидной фракции используют различные органические растворители, (этиловый эфир, этанол, бензол и т.д.).

При этом создаются благоприятные условия для эффективного выделения диоксида кремния, извлечение протекает практически количественно. Волокнистый продукт после выделения минеральной части представлен микрофотографиями (рисунок 3.3).

Из рисунка 3.3 видно, что при выделении минеральных компонентов, происходит набухание и разрыхление структуры природного полимера. Следствием является более глубокое и быстрое взаимодействие лигнина с компонентами варочного раствора, что приводит к повышению скорости де-лигнификации [89, 90]. Изменение состава волокнистого сырья при постадийной обработке соломы риса представлено на гистограмме (рисунок 3.4).

Анализ полученных экспериментальных данных подтверждает, что предварительное выделение компонентов из соломы риса приводит к обогащению сырья целлюлозой за счет снижении содержания лигнина и золы. В свою очередь это является благоприятным фактором для дальнейшего получения технической целлюлозы окислительно-органосольвентным способом.

Основными активными варочными агентами при окислительно-органосольвентных варках являются пероксидные соединения: перуксусная кислота и пероксид водорода. Эти соединения чувствительны к ионам тяжелых и переходных металлов, являющихся катализаторами их разложения. Для повышения целевого использования пероксидных соединений в варочную композицию вводят стабилизаторы из ряда органофосфонатов, в качестве которого используют реагент ИОМС (ТУ 2439-369-0576344-2003) [80]. Основными компонентами органофосфонатов являются натриевая соль нит-рилтриметиленфосфоновой кислоты и натриевая соль метилиминодимети-ленфосфоновой кислоты (рисунок 3.5). Расход стабилизатора составляет 0,01 % от массы а.с.с.

Основные компоненты стабилизаторов пероксидных соединений Для оценки влияния компонентов варочной композиции на процесс де лигнификации исследована зависимость расходования варочных компонентов с течением времени (рисунок 3.6).

Из рисунка 3.6 видно, что в первые 60 минут концентрация пероксида водорода практически не меняется, что служит косвенным признаком, того, что делигнифицирующим агентом является ПУК. Следовательно, функцию делпгнификации и частично отбелки выполняет ПУК, а пероксид водорода, в данном случае служит для поддержания концентрации равновесной ПУК. Поэтому в дальнейшем все кинетические параметры процесса делигнифика-ции исследованы для рПУК. Из рисунка 3.6. видно, что в период подъема температуры концентрация ПУК снижается на 16 %, но при этом удаления лигнина не наблюдается. Вероятно, в этот период происходит сорбция кислоты на поверхности природного полимера. При проведении эксперимента учтено термическое разложение пероксидных соединений.

Для достижения необходимой степени делигнификации и получения качественной технической целлюлозы, изучено влияние расхода ПУК на процесс делигнификации [83]. Данные представлены в таблице 3.2.

Анализ данных таблицы 3.2 показывает, что лучшие результаты наблюдаются при расходе ПУК 0,4 г/г. При этом, использование органофосфо-ната позволяет значительно повысить избирательность варочной композиции.

Варка в аналогичных условиях без предварительных стадий извлечения компонентов, при практически одинаковом выходе, приводит к получению неравномерно проваренной технической целлюлозы с низкой степенью белизны (менее 60 %).

При выбранном расходе ПУК (0,4 г/г) исследована кинетика процесса делигнификации. Кинетику варочного процесса исследовали при изотермическом режиме. Зависимость выхода технической целлюлоз от продолжительности варки представлены на рисунке 3.7. В исходном сырье содержится около 60 % холоцеллюлозы, а при выходе технической целлюлозы 57 % очевидно, что окислительно-органосольвентный способ позволяет сохранить хо-лоцеллюлозный комплекс на 97 %.

План по труду и кадрам. Расчет эффективного фонда рабочего времени одного рабочего в год

Данный план включает расчет численности промышленно-производственного персонала и фонда заработной платы. Расчет численности персонала ведется исходя из эффективного фонда времени работы одного рабочего в год, определяемого балансом рабочего времени. Фонд времени рабочего рассчитывают на основе календарного фонда времени, установленного режима работы предприятия (таблица 5.7).

По данным баланса рабочего времени определяется коэффициент, учитывающий запасных рабочих [100].

Расчет численности, фонда заработной платы основных и вспомогательных рабочих приведен в таблице 5.8.

Численность рабочих принята согласно предлагаемой технологии, установленного оборудования и режима работы предприятия. Тарифный фонд заработной платы определяется произведением тарифной ставки на общую потребность в человеко-часах. Тарифный фонд заработной платы в сумме с доплатами к тарифному фонду составляет фонд заработной платы. Доплаты к тарифному фонду включают: премии, доплаты за работу в сверхурочное время, праздничные дни и пр.

Фонд заработной платы в сумме с дополнительной заработной платой образует годовой фонд заработной платы.

Расчет численности и заработной платы специалистов и служащих цеха представлен в таблице 5.9. Таблица 5.9 — Расчет численности и фонда заработной платы руководителей. Производительность труда в стоимостном выражении определяется путем деления объема товарной продукции в стоимостном выражении на численность. Годовой фонд заработной платы - из таблицы 5.8 и 5.9. Среднегодовая заработная плата определена как отношение годового фонда заработной платы к численности промышленно-производственного персонала.

В данном разделе определяются: себестоимость производимой продукции, размер прибыли, получаемой от реализации продукции, уровень рентабельности продукции.

Себестоимость продукции рассчитана в калькуляции, которая представляет собой затраты на производство и реализацию единицы продукции по статьям расходов (таблица 5.11).

Калькуляция рассчитывается на объем продукции в соответствии с таблицей 5.2. Статьи 1-5 (затраты на сырье и материалы, воду, пар, электроэнергию) приняты согласно данным таблицы 5.6.

В калькуляции также учтена сопутствующая продукция — диоксид кремния, выручка от реализации которого (в размере 7699,6 тыс. руб.) уменьшает затраты на производство целлюлозы, (статья 2)

Данные по заработной плате рабочих, специалистов и служащих приняты из таблицы 5.8 и 5.9. Единый социальный налог (статьи 6, 8) рассчитан в размере 26% от суммы заработной платы (статьи 5, 7). Расходы по очистке сточных вод (статья 9) приняты согласно данным ООО «Новолялинский ЦБК» за 2008 год.

Цеховые расходы и прочие расходы приняты в размере 10% и 5%, соответственно, от суммы предыдущих статей. Сумма всех перечисленных статей определяет цеховую себестоимость продукции. Суммы цеховой себестоимости и общепроизводственных расходов составляет производственную себестоимость.

Расходы по статье «Коммерческие расходы» принимаются в размере 3% от производственной себестоимости. Сумма производственной себестоимости и коммерческих расходов составляют полную себестоимость продукции.

Прибыль от реализации товарной продукции определяется как разность между стоимостью реализованной продукции и полной себестоимостью. Объем товарной целлюлозы и ее стоимость рассчитаны в таблице 5.3. Рентабельность целлюлозы определена отношением прибыли от реализации товарной продукции к ее полной себестоимости.

Похожие диссертации на Прогнозирование многосвязных стохастических процессов на основе параметрической идентификации линейной динамической системы