автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Математическая модель реакционно-ректификационного процесса получения этилового спирта

на правах рукописи

ЛИСОВЕЦ Светлана Юрьевна

УДК 66.048:681.36

Г - Т Г

■ '.а '

Математическая модель реакционно - ректификационного процесса получения этилового спирта

Специальность 05.13.16- применение-вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул - 2000

Работа выполнена ira кафедре химической техники и инженерной экологии Алтайского Государственного Технического Университета им. И.И. Ползунова

Научный руководитель

д.т.н., профессор Комарова Л.Ф.

Официальные оппоненты:

д.х.н., профессор Белоусов А.М. к. ф-м. н. Камышников А.И.

Ведущая организация: Федеральный Научно - Производственный Центр «Алтай»

Защита состоится «27» июля 2000 г. в 13.30 на заседании диссертационного совета Д 064.45.02 в Алтайском государственном университете по адресу: 656099 г. Барнаул, ул. Димитрова, 66

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного университета

Автореферат разослан «26» июня 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

С.А. Безносюк

Aq^o nfi - А г> АЛ Й .О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Работа посвящена разработке математической модели процесса ректификации, совмещенного с химическими превращениями компонентов по всей зоне массообмена колонны. Математическое описание совместных эффектов реакционно-ректификационных процессов необходимо в промышленной переработке растительного сырья, особенностью которой является значительное количество биохимических компонентов в исходном сырье, промежуточных и готовых формах с относительно низкой химической стойкостью веществ по отношению к теплу, составу среды и прочим внешним воздействиям.

Актуальность темы диссертационной работы. Интенсификация режимов переработки растительного сырья на промышленных установках, с целью повышения выхода полезных компонент в готовых формах, снижение себестоимости за счет сокращения раскола сырья, энергии требуют осуществления оптимального автоматизированного управления, основой которого являются модели, адекватные процессам. Актуальность их разработки возрастает с интенсификацией переработки органического сырья, - обладающего меньшей устойчивостью по отношению к технологическим факторам: Кроме того, для промышленного производства продуктов растительного сырья актуальна проблема сокращения в готовых формах вредных для организма веществ, которые в условиях кустарного производства не выявлялись и не нормировались.

Повышение качества пищевого этилового спирта, который получают непосредственно из растительного сырья (зерно, картофель)" или из продуктов его переработки (сахар) связывают с содержанием в нем метанола. В полуфабрикате, полученном в результате сбраживания, содержится около ста веществ, используемых в пищевой, парфюмерной, фармацевтической и других отраслях промышленности. В том числе, в исходном полуфабрикате содержатся вещества, являющиеся ядовитыми, или ухудшающие вкус и другие органолептичсские качества готового продукта. Все компоненты имеют уникальные физико - химические характеристики, следовательно, по различному участвуют в превращениях при общих для всех условиях их осуществления. Поэтому обязательной стадией технологического процесса получения пищевого этанола является его выделение из полупродукта с минимизацией в готовом продукте вредных примесей. В том числе, при допустимой концентрации метилового спирта в готовом продукте 0.03 - 0.05% об., принятом в России, требования к концентрации метанола на мировом рынке составляют 0.01 - 0 02% об Однако.

литературные источники и лабораторные данные свидетельствуют о том, что в процессе ректификационной очистки этилового спирта осуществляются химические реакции, приводящие к появлению в дистилляте новых веществ. Известно, например, что, в составе мелассной бражки, получаемой на основе сахара, метанол не содержится. Однако ректификованный этиловый спирт, полученный из мелассной бражки, загрязнен метанолом на уровне 0.03-0.05% об. Появление метанола в дистилляте этилового спирта может быть объяснено гипотезой о химической реакции, происходящей в зоне массо-теплообмсна при ректификационном выделении этанола из мелассной бражки, что невозможно воспроизвести в лаборатории.

Целью диссертационной работы является математическое описание ректификационного процесса, совмещенного с химической реакцией в зоне тепломассообмена (реакционно - ректификационных процессов). Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить методы моделирование реакционно - ректификационных процессов (РРП) и использования моделей в промышленной практике;

- разработать математическую модель РРП, описывающую изменения концентрации веществ, участвующих в химических превращениях по всей зоне ректификации;

- разработать вычислительную схему реализации разработанной модели РРП;

- на примере промышленного технологического процесса очистки этилового спирта от метанола оценить адекватность и полезность разработанной модели:

- дать рекомендации по совершенствованию технологического процесса ректификационной очистки этилового спирта.

Объектом исследования настоящей работы являются реакционо-ректификационные процессы.

Предмет исследования - процесс ректификационной очистки этилового спирта в эпюрационной колонне, .совмещенный с химическими реакциями в зоне ректификации.

Достоверность полученных результатов и научных выводов подтверждается обоснованностью выбранных методов решения задачи, использованием современных методов и средств обработки данных, сравнением результатов моделирования с экспериментальными данными, всесторонним анализом литературных источников по теме диссертации.

Доказательство достоверности разработанной математической модели РРП осуществляется ее адаптацией к технологическому процессу выделения этанола из мелассной бражки. В том числе, производится адаптация и доказывается адекватность разработанной модели производственным данным, полученным п' процессе эксплуатации бражкой, спиртовой и эпюрационной колонн. Адаптированная модель эпюрационной колонны используется для исследования технологических условий повышения качества готового продукта за счет подавления побочных химических реакций, приводящих к появлению метанола в ректификованном этиловом спирте.

На защиту выносятся:

• Постановка задачи математического моделирования реакционно-ректификационных процессов, обеспечивающих расчет состава компонентов по всей зоне массообмена колонны.

• Математическая модель, описывающая экспериментально установленный факт появления метанола в процессе ректификационного выделения этилового спирта из мелассной бражки, как следствия химической реакции взаимодействия метилацетата с водой, происходящей в зоне массообмена колонны.

• Параметры ректификационной очистки этилового спирта, оптимизирующие процесс по критерию минимума метанола в готовом продукте, рассчитанные на модели ректификации, совмещенной с химическими реакциями в зоне массообмена.

• Методика использования математических моделей реакционно ректификационных процессов для исследования режимов переработки нестойкого по температуре обработки сырья с целью оптимизации режимов работы промышленного оборудования, в том числе и при автоматизированном управлении.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Предложена математическая модель реакционно - ректификационного процесса, обеспечивающая расчет изменения концентрации веществ, вступающих в химические реакции в зоне тепло - массообмена, распределенной по длине колонны.

2. Для расчета кинетики химических превращений предложено применить термодинамические методы.

3. Предложен алгоритм реализации математической модели РРП, обеспечивающий требуемую эффективность и качество расчета.

4. С помощью математической модели РРП, адаптированной к процессу ректификационного выделения этанола из мелассной бражки, показано, что появление метанола в дистилляте обусловлено реакцией взаимодействия метилацетата с водой. В результате реакции образуются метанол и уксусная кислота, которые, согласно экспериментальных и лабораторных данных, являются сопутствующими спирту примесями.

5. С использованием математической модели РРП найдены технологические условия подавления химических реакций в зоне массообмена и, соответственно, обеспечивающие понижение концентрации метанола в дистилляте эпюрационной колонны.

Практическая значимость. Разработанная математическая модель позволяет найти технологические условия переработки растительного сырья на стадиях с интенсивным тепло-массо обменом (концентрирования, выпарки, ректификации, сушки). Адаптированная к процессам получения ректификованного этилового спирта математическая модель позволяет найти оптимальные режимы работы бражной, эпюрационной и спиртовой колон и применить эти результаты в автоматизированном управлении производством. Для использования математической модели в других подобных технологических процессах требуется предварительная её настройка, состоящая в описании возможных химических, реакций, предполагаемых к изучению математическим моделированием и заданию соответствующих констант.

Реализация результатов. Результаты исследования режимов работы эпюрационной колонны использованы для повышения эффективности процесса очистки этилового спирта ОАО «Бийский спиртзавод». По данным завода выход этилового спирта марки «экстра» увеличился на 1-1.5 %. Работа выполнялась в рамках региональной научно-технической программы «Алтай-Наука» (1998-1999 г.).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на выездной научной сессии МАНЭБ (Бийск-Барнаул, 1999 г.); региональных научно-практических конференциях (Бийск, 1997, 1999 г.); первой краевой конференции по математике МАК-98 (АГУ, Барнаул. 1998); Всероссийской научно-практической конференции «Образование и наука на пороге третьего тысячелетия» (ИЭиП, Барнаул, 1999); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Материалы и технологии 21 века» (ФНПЦ «Алтай», Бийск. 2000 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 1_52 с. текста, включающих ]2 рисунков, 8 таблиц и содержит список литературы из 129 наименований, 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации и излагается суть поставленной научной задачи.

В первой главе описывается технологический процесс выделения этилового спирта из бражки. Рассмотрена сложная многокомпонентная система-бражка, состав которой в значительной мере зависят от вида исходного растительного сырья и принятых технологических режимов приготовления. Наиболее типичен состав: вода (82,0 - 92,0% масс.), сухие вещества (3,0 - 10,0% масс.) и этиловый спирт с сопутствующими летучими примесями 4,8 — 8,8% масс, (или 6,0 - 11,0% об.). Номенклатура летучих примесей в спиртоводной жидкости составляет более 70 компонентов, большинство из которых представляют ценнейшие компоненты для фармацевтической, пищевой, парфюмерной промышленности. Полученный в результате очистки спирт этиловый ректификованный согласно ГОСТ 5962 - 67 должен быть бесцветным, прозрачным, без посторонних частиц, с характерным для данного вида вкусом и запахом, без привкуса и запаха посторонних веществ и не содержать метанол, который токсичнее этилового спирта в 80 раз. Главной задачей ректификационной очистки этилового спирта является максимальное освобождение спирта-ректификата от метанола. Метиловый спирт образуется за счет разложения пектиновых веществ при водно-тепловой обработки сырья и в максимальном количестве содержится в картофельных бражках, меньшем - в зерновых и практически отсутствует в мелассных. Вместе с тем, экспериментальные данные, полученные хроматографическими методами на заводах отрасли, показывают наличие метанола в ректификованном этиловом спирте, полученном из "чистой'' мелассной бражки, что не описано известными моделями и методиками. В разделе приведены сведения об особенностях функционирования бражной, эпюрационной и спиртовой колонн промышленной установки БРУВАК, которые выбранЕ,! для оценки адекватности разработанных моделей РРП и расчетов режимов, подавляющих химические реакции получения метанола в дистилляте.

Рассмотрены теоретические и прикладные аспекты, а также современное состояние исследований и моделирования ректификационных процессов,

совмещенных с химической реакцией в зоне массообмена. Совмещёнными реакционно-массовыми процессами принято считать такие, когда в одном и том же аппарате химические превращения веществ осуществляются одновременно с разделением реакционной смеси посредством процессов массообмена. Исследование ректификационных процессов совмещенных с химическими превращениями в зоне массообмена, осуществлялось ведущими учеными и технологами страны В.Т. Жаровым, J1.A. Серафимовым, В.М. Платоновым, Б.Г. Берго, Ф.Б. Петлюком, М.И. Балашовым, В.П. Патласовым, Н.Ю Гарбер, Ю.А. Писаренко, В.П. Майковым, A.C. Мозжухиным, В.Н. Кива, Л.Ф. Комаровой, которые предложили методы расчета ректификации, осуществили термодинамические исследования ректификации идеальных и близких к идеальным смесей, разработали методологию термодинамико-топологического анализа структурных закономерностей диаграмм фазового равновесия, что способствовало разработке основ качественной термодинамической теории процессов ректификации.. Развитие математического моделирования процессов ректификации обусловлено общим системным подходом к оптимальному проектированию химико-технологических установок, развиваемых школой В.В. Кафарова. Массопередачу с учетом химической реакции одним из первых описал Дж. Астарита. Дж. Марек предложил общий мегод расчёта ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю, Мак-Кэбу и Тиле. Наши расчеты «по Сорелю», приведенные в диссертации, показывают достоверносгь лишь оценочных результатов.

Анализ литературных источников и доступных программных реализации моделей ректификационных и совмещенных процессов показал, что в отечественной науке развиваегся подход к описанию процессов на основе качественной и динамической моделей. Описанные подходы к моделированию РРП базируются на допущении о стационарности состояний и предназначены для описания равновесных процессов с позиции усредненных характеристик вводимой в производство и получаемой продукции, а так же стабильности режимов работы оборудования. В реальных условиях осуществления процессов с нестационарными режимами, при использовании в производственном контуре управляющих ЭВМ, решающих задачи оптимизации, применение рассмотренных моделей не возможно, т.к. они не позволяют выявить режимы, оказывающие влияние на развитие или подавление химических реакций. Разработка математической модели ректификационного процесса, совместного с химическими реакциями в зоне массообмена остается

актуальной. Математическая модель РРП должна базироваться на традиционной, отработанной модели ректификационного процесса и быть дополненной описанием химических превращений в зоне массообмена. С целью проверки адекватности методологического подхода к построению модели РРП. последняя адаптируется к хорошо изученному и описанному технологическому процессу.

Вторая глава посвящена разработке математической модели тарельчатой ректификационной колонны, содержащей п тарелок, в которой происходит разделение смеси из N компонентов с эффектами химических реакций па каждой тарелке. Исходное питаиие в количестве состава Ху подается на тарелку колонны /р. Сверху колонны отбирается дистиллят в количестве О состава Х0„ а снизу колонны - кубовый продукт в количестве IV состава Хт. При моделировании приняты следующие допущения: давление на каждом контактном устройстве (тарелке) постоянно; жидкость находится при температуре кипения, пар - при температуре точки росы. Режим работы контактного устройства - адиабатический; физико-химические свойства компонентов постоянны на данном контактном устройстве и усреднены в возможном диапазоне изменения концентраций; паровая фаза принимается идеальной; теплоты смешения потоков жидкости пренебрежимо малы.

Математическое описание процесса, соответствующее схеме материальных потоков рисунка I, включает уравнения общего материального баланса на тарелках колонны:

а->+ь. ♦,+к - а-- ь, - &=о, (1 >

покомпонентного материального баланса:

а -£„.,+¿„ ♦ ...+^х - - =о, (2)

теплового баланса:

в.- Н„-< + 1., Л,,■ + к.1ь-СШ-и%-ЭЛ. = 0. (3)

фазового равновесия: У — К„Х/„ ■ (4)

г. п

а также стехиометрические соотношения:

I у. = 1' I х ,„ =1 (5)

Здесь X, V, Х5 - составы жидкости, пара и внешнего потока. Так как на тарелках колонны равновесие не достигается, то состав покидающего тарелку пара определяется через эффективность тарелки в виде:

У -У..

где (У,,-;)- вектор состава пара, поступающего на тарелку; (У ) - вектор равновесных составов пара над п-й тарелкой; [Ет] - матрица эффективностей тарелки.

В уравнении (3) Н и /г - соответственно энтальпии пара и жидкости, определяемые выражениями

(7)

Н

П

При расчете равновесия жидкость - пар отклонение от идеальности жидкой фазы учитывается с помощью коэффициента активности у . Раскрывая константу

фазового равновесия АО,,, уравнение (4) можно переписать в виде

V ГЛ*?(Т)

(9)

где Р,°(Т) - давление паров чистого ¡-го компонента в зависимости от температуры. ■ Обобщенное уравнение реакции на тарелке представим в виде:

аА+ЬВе>сС + (Ш-, (Ю)

где а, Ь, с, й - стсхиометрические коэффициенты. Поскольку [¡а тарелке достигается химическое равновесие, то скорости обеих противоположно направленных реакций (между Л и В и между С и £>) равны:

V, = У2 -к^С°АСьв =А2СсСД. (П)

где к[ и к2 - константы скоростей реакций, а СА, Св, Сс, Св - молярные концентрации, которые, будучи возведенными в соответствующие степени (ими являются стехиометрические коэффициенты), определяют скорости реакций V, и V,.

Л',,1

1 1 Я е о О

| о р о в о л с о о э в С: О о • П ° 0 ТТ

1 1

Л!

Из уравнения (11) получаем формулу для расчета константы равновесия химической реакции:

(12)

К=-

х.

СО/^Ь

- я-в

СсСЪ

Рис. 1. Схема материальных потоков на тарелке ректификационной колонны.

По значению константы равновесия химической реакции и концентрации исходных компонентов в смеси, рассчитываются концентрации всех веществ, соответствующие равновесию в паре над тарелкой. Константа равновесия химической реакции является функцией от мольных концентраций компонентов при равновесии, она зависит от температуры, при которой протекает химическая реакция, и напрямую связана с тепловым эффектом реакции. Поэтому для расчета константы равновесия химической реакции Кр применен термодинамический метод Л.П. Владимирова, обеспечивающий относительную универсализацию модели.

Уравнение изобары химической реакции, связывающее значение константы равновесия с изменением энтальпии в результате реакции:

(13)

dT RT2

после интегрирования дает:

, г , (14)

ill А. =--- Л-const

RT

В то же время объединение первого и второго начал термодинамики, получившее название уравнения Гиббса-Гельмгольца:

hZj = ЛЯ® - TSSj .05)

совместно с уравнением нормального сродства:

&Z°=-RTbK 06)

дает выражение:

, г ЛH°r bS°T 07)

RT Т

Сопоставление уравнений (14) и (17) раскрывает сущность константы интегрирования в уравнении (14)

AS?- (I«)

const = —— Г

Если допустить, что в вследствие незначительности изменений величин теплоемкостей, с изменением температуры в результате реакции не происходит изменение теплоемкости, т. е. _ q, то уравнение (14) преобразуется к виду:

1пК = -— +

RT

ля,» AS»» (19)

А^г здесь соответственно энтальпия, э!ггропия и термодинамический потенциал Гиббса при данной температуре; Л//^, стандартные значения

энтальпии и энтропии системы; 1.987 кад/(моль*К) — универсальная газовая постоянная. Для определения Д^эз изучаемой реакции алгебраически

суммируются значения ^298 всех компонент реакции, причем с плюсом

берутся продукты реакции, а с минусом - исходные вещества.

Д//2°98 = с&н£т + сгЛНр298 - 293 ~ ЪЬН%т <20)

Обозначив концентрации исходных веществ через X), Л'в, Хс, Ад а через х изменение концентрации веществ при достижении системой равновесия и, используя формулу константы равновесия, определяем неизвестные равновесные концентрации

или -1) + хЩЛ", + Л'д) +■ + Хв)) + ЮГГА д - ХАХВ = 0 <22)

Модель процесса ректификации, учитывающая химические реакции на тарелках, может быть представлена совокупностью 4-х блоков, в том числе, расчет равновесных концентраций компонентов в паре и температуры на тарелке (Блок "равновесие"); расчет КПД тарелки по каждому компоненту (Блок "'массоперенос'); расчет константы равновесия химической реакции и изменения состава пара (Блок "химическое равновесие"); расчет потоков пара и жидкости на каждой тарелке ("подсистема балансов массы и энергии"). Численная реализация модели осуществлена методом релаксации. Модель реализована в среде «Турбо Паскаль».

В третьей главе диссертации осуществлено доказательство адекватности разработанной модели реальным процессам. Модель последовательно адаптировалась к условиям работы бражной. спиртовой и эпюрационной колонн, отличающихся способами обогрева, отбора и укрепления дистиллята. На модели эпюрационной колонны исследовался ректификационно-реакционный процесс с реакцией взаимодействия метилацетата СзН602 с водой Н20, в результате чего образуется метанол СН40 и уксусная кислота С2Н402:

с3п6о2 + н2о о с2н4о2+ся4о-

Реакция протекает в гомогенной паровой среде над тарелкой и в силу большой скорости реакции достигает химического равновесия за время прохождения пара через межтарелочлое пространств о. Адаптация модели к процессу

осуществлялась заданием стандартных значений энтальпии и энтропии веществ, участвующих в реакции, а так же заданием параметров питания (крепость — 20 % мол., исходная концентрация метанола - 0,0036028 % мол., количество входящего метанола - 10,751 моль), соответствующих производственным данным. Величина отбора головной фракции и количество греющего пара в расчетах не изменялись.

На рисунках 2 - 3 приведены распределения веществ по длине спиртовой и эторационной колонн. Экспериментальные значения, полученные лабораторным анализом только для точек отбора продуктов, нанесены символом *. Расчетные и экспериментальные значения моделируемых параметров приведены в приложении к диссертационной работе. Рис. 4, 5 на качественном уровне определяют распределение л.л.к и т.л.к по тарелкам и рабочую область бражной колонны. Наблюдаемая реальная область свидетельствует, что колонна работает в режиме 70-80% от теоретической. Рис. 6 показывает смещение рабочей области бражной колонны в зависимости от подачи пара. Эти данные совпадают с производственными расчетами «по Соррелю». На рис. 7 приведены распределения сивушных масел по колонне. Адекватность подтверждается совпадением «точки отбора» с расчетами, однако в некоторых случаях эти решения не эффективны. Аиачиз различных режимов работы эпюранионной колонны, проведенный на ее математической модели, позволил вывести следующие основные закономерности: метанол по всей высоте колонны ведет себя как головная примесь (рис. 2, 3), поскольку его коэффициент ректификации больше единицы при всех концентрациях, наблюдаемых в колонне. Изменением давления в головной части колонны реакция получения метанола подавляется. Адекватность модельных расчетов эксперимеотальным данным подтверждена на качественном и количественном уровнях. На модели было показано, что если поступающий на ректификацию раствор не содержит метанол (мелассная бражка), то в результате реакционно - ректификационных процессов его образование осуществляется в количестве, которое следует из предложенной гипотезы и подтверждается экспериментом.

Основные выводы по результатам исследований: I. Установлено, что широко распространенные б химической технологии ректификационные процессы, совместные с химическими реакциями в зоне массообмена, как правило, исследуются в стационарных режимах, что приемлемо для многотоннажных производств. Для оптимизации режимов переработки растительного сырья по критерию содержания полезных веществ в готовой

продукции необходимы математические модели, описывающие совместные реакционно - ректификационные процессы по всей длине ректификационной колонны.

2. Предложена и реализована математическая модель реакционно-ректификационного процесса, удовлетворяющая следующим допущениям: давление на каждом контактном устройстве ректификационной колонны постоянно; жидкость находится при температуре кипения, пар - при температуре точки росы; режим работы контактного устройства - адиабатический; моделируется процесс ректификации из многокомпонентного водного раствора. В растворе присутствует целевой продукт и множество органических веществ -примесей, концентрации которых на порядок ниже концентрации целевого продукта; физико-химические свойства компонентов постоянны на данном контактном устройстве и усреднены в возможном диапазоне изменения концентраций; паровая фаза принимается идеальной; жидкость на тарелке полностью перемешана; теплоты смешения потоков жидкости пренебрежимо малы; примеси независимы друг от друга, не влияют на коэффициент испарения целевого продукта, и. в силу малого их количества по сравнению с целевым продуктом и водой, на тепловой и материальный баланс в колонне; часть примесей в зоне массоообмена вступают в химические реакции. Химические реакции осуществляются независимо друг от друга. Концентрация веществ в каждой зоне массообмена аддитивна по отношению к ректификационным и химическим процессам.

3. Осуществлена адаптация разработанной математической модели РРП к технологическому процессу выделения пищевого этилового спирта способом многоступенчатой ректификации, осуществляемом на промышленной установке БРУВАК. Проведены численные эксперименты с разработанными математическими моделями РРП, подтверждающие их адекватность процессам, происходящим в бражной, спиртовой и эпюрационной колоннах установки БРУВАК ОАО- «Бийский спиртзавод» Найдены конструктивные и технологические режимы ректификации, повышающие эффективность бражной, спиртовой и эпюрационной колонн. В том числе исследовано влияние степени отбора дистиллята, давления в верхней части колонн, температуры питающего раствора, расхода пара и пр.

4. Осуществлено моделирование экспериментально установленного факта: появления метанола в ректификованном этиловом спирте, выделяемом из мелассной бражки, которая в исходном состоянии метиловый спирт не содержит. Подтверждена гипотеза об образовании метанола в зоне маесообмена ректификационного процесса в результате химической реакции между метиалацетатом и водой. Найдены режимы ректификационной очистки этилового спирта в эпюрационной колонне, подавляющие метанол в дистилляте. Показан, что наиболее эффективным является снижение давления в верхней части колонны.

5. Математическая модель, адаптированная к установке БРУВАК и режимы работы колонн, рассчитанные с помощью модели переданы на производство в ОАО «Бийский спиртзавод».

6. Использование разработанной модели РРП для исследования режимов ректификационной переработки растительного сырья может осуществляться соответствующей адаптацией, в том числе вводом в тело программы описания химических реакций и термодинамических условий их осуществления.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Лисовец С.Ю., Попова О.В., Титаренко 10.И. Актуальная задача экологического менеджмента /Сборник материалов научно-практической конференции "Социально-экономические проблемы развития г. Бийска до 2000 года" , Бийск: НИЦ БиГПИ, 1997,-С. 128- 131

2. Титаренко Ю.И., Лисовец С.Ю.. Сабельфелъл A.B., Сабельфельд К. К., Чипурин В.И. Технологическое обеспечение производства экологобезопасной продукции на ОАО «Бийский спиртзавод» / Устойчивое развитие конверсируемых регионов Сибири (экологические, медицинские, технические и психолого-педагогические аспекты). Сборник материалов выездной научной сессии Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы (МАНЭБ), посвященной 290-летию города Бийска. - Бийск-Барнаул: МАНЭБ, 1999.- С. 70-73

3. Молокеев В.А., Титаренко Ю.И., Лисовец С.Ю. О возможности минимизации содержания метилового спирта в целевом продукте /Сборник материалов научно-практической конференции "Социально - экономические проблемы развития г. Бийска до 2000 года", Бийск: НИЦ БиГПИ, ! 997,- С. 97-99

4. Титаренко Ю.И., Лисовец С.Ю. Ресурсосберегающие технологии получения концентрированных экстрактов растительного сырья / В сб. Устойчивое развитие

конверсируемых регионов Сибири (экологические, медицинские, технические и психолого-педагогические аспекты). Сборник материалов выездной научной сессии МАНЭБ, посвященной 290-легию города Бийска. - Бийск-Барнаул: МАНЭБ, 1999.- С. 68-70

5. Титаренко Ю.И., Сабельфельд A.B., Сабельфельд К.К., Лисовец С.Ю. Модель ректификационного процесса, отягощенного химическими реакциями на тарелках / В сб. материалов первой краевой конференции по математике «МАК-98» Барнаул :АГУ 1998,-С. 107-109

6. Комарова Л.Ф., Лисозец С.Ю., Сабельфельд A.B. Технологические проблемы повышения качества экстрактов растительного сырья /Социально-экономические проблемы города Бийска на долговременную перспективу: Сборник материалов научно-практической конференции, посвященной 290 - летию города. / Бийск: НИЦ БГПИ, 1999.- С. 122 - 124

7. Лисовец С.Ю. Математическое моделирование технологических процессов как средство повышения эффективности производства экстрактов растительного сырья / Сборник материалов к первой научно-практической конференции «Образование и наука на пороге третьего тысячелетия»Часть11 / Барнаул: АЭЮИ, 1999. - С. 10-12

8. Ломакин Г.С, Лисовец С.Ю., Чичикин.П.А. Проблемы использования экспертных систем / Сборник материалов научно-практической конференции "Социально-экономические проблемы развития г. Бийска до 2000 года" , Бийск: НИЦ БиГНИ, 1997,-С. 157-158

9. Лисовец С.Ю., Сабельфельд A.B., Титаренко Ю.И. Математическая модель ректификации с учетом химических реакций в зоне массообмена на тарелках / в сб. Первой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «материалы и технологии 21 века», Бийск: ФНПЦ «Алтай» 2000. - С. 96-97

10. Лисовец С.Ю., Титареико Ю.И. Моделирование реакционно - ректификационных процессов для оптимизации режимов переработки природного сырья. / в сб. Первой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «материалы и технологии 21 века», Бийск ФНПЦ «Алтай» 2000,- С. 122-124

11. Лисовец С.Ю., Комарова Л.Ф. Математическая модель ректификационной очистки этилового спирта с учетом химических реакций в зоне массообмена. / Химия растительного сырья, Барнаул: АГУ, №1, 2000. - С. 131-138

12. Лисовец С.Ю. Модель реакционно-ректификационного процесса получения этилового спирта / Препринт №10, Барнаул: АГУ, 2000. - 15 с.

Рис. 2. Распределение концентраций Рис.3. Распределение концентраций этанола и метанола по тарелкам этанола и метанола по высоте колонны

колонны

в зависимости от давления в верху колонны 1- при 1.0атм .2 при 0.5 атм.

-ц» -ер в ер ця -р в 5>? <и

1У1

Рис 4. Изменение профиля концентрации легколетучих веществ в паровой фазе при изменении отбора дистиллята (а) и парового потока (б)

Т 8 9 10 II II И Г

Рис.5. Теоретическая рабочая область бражной колонны на плоскости жидкость пар ректификационной тарелки.

Рис.6. Влияние температуры питания на Рис.7. Распределение спиртов рабочую область бражной колонны сивушного масла в спиртовой колонне

Содержание спирта в питании:в 1- хэт=15% мол, 2- хэт=20%, 3 - хэт=25%, 4 - хзт=35% мол.

ЛисовецС.Ю.

Математическая модель реакционно - ректификационного процесса получения этилового спирта

Автореферат

Лицензия ЛР № 020068 от 15.12.96

Редактор А. Дейкина Технический редактор В. Возчиков Тираж 100 экз. Заказ 1151, с. 469 Научно-издательский центр Бийского государственного педагогического института 659333. г. Бийск. ул. Короленко, 53.

Введение

Процесс ректификационного выделения этанола, как объект математического моделирования

Процесс ректификационного выделения этанола из бражки

Характеристики продуктов спиртового производства Влияние технологических факторов на эффективность ректификационной очистки этилового спирта Основные направления исследования механизма осуществления реакционно - ректификационных процессов

Обеспечение достоверности технологических параметров промышленного производства для оценки адекватности математической модели

Математическая модель реакционно-ректификационного процесса

Выбор прототипа математической модели РРП Математическое описание ступени разделения Структура математической модели Программная реализация математической модели РРП

Исследование режимов ректификационного выделения этанола из бражки с помощью модели РРП

Исследование достоверности модели РРП

Адаптация модели к условиям реального технологического процесса

Исследование влияния технологических факторов на эффективность работы ректификационных колонн

Выводы

Разработанная модель РРП адаптируется к процессам, происходящим в эпюрационной колонне и адекватна процессам, происходящим в реальных технологических аппаратах по качественным и количественным основаниям. Результаты расчетов, проведенных на модели, удовлетворительно совпадают с производственными данными для совпадающих условий осуществления технологических процессов. Разработанная модель РРП может быть рекомендована для использования при исследовании динамики колонны и для автоматизированного оптимального управления процессом.

Анализ, проведенный на математической модели процесса, подтвердил выводы, представленные в [35], и показал, что уменьшения количества примесей в эпюрате, а, следовательно, и в ректификованном спирте можно добиться путем подбора оптимальных величин греющего пара и отбора головной фракции при условии пониженного давления в колонне.

Главным фактором, влияющим на образование метанола, является рабочее давление в колонне.

Работа эпюрационной и спиртовой колонн под вакуумом обеспечивает лучшее качество продуктов при одинаковых затратах дорогостоящего греющего пара. Работа бражной колонны под разрежением могла бы понизить образование в ней примесей, однако это привело бы к уменьшению температуры пара бражного дистиллята, обогревающего спиртовую и эпюрационную колонны, и, следовательно, к увеличению энергозатрат.

109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При решении задач, отвечающих поставленной цели - разработке математического описания ректификационного процесса, совмещенного с химической реакцией в зоне массообмена, получены следующие результаты:

• Установлено, что широко распространенные в химической технологии ректификационные процессы, совмещенные с химическими реакциями в зоне массообмена, как правило, исследуются в стационарных режимах, что приемлемо для многотоннажных производств. Для оптимизации режимов переработки растительного сырья по критерию содержания полезных веществ в готовой продукции необходимы математические модели, описывающие совместные реакционно -ректификационные процессы по всей длине ректификационной колонны.

• Предложена и реализована математическая модель реакционно -ректификационного процесса, удовлетворяющая следующим допущениям:

- давление на каждом контактном устройстве ректификационной колонны постоянно;

- жидкость находится при температуре кипения, пар - при температуре точки росы;

- режим работы контактного устройства - адиабатический;

- моделируется процесс ректификации из многокомпонентного водного раствора. В растворе присутствует целевой продукт (этанол) и множество органических веществ - примесей, концентрации которых на порядок ниже концентрации целевого продукта;

110

- физико - химические свойства компонентов постоянны на данном контактном устройстве и усреднены в возможном диапазоне изменения концентраций;

- паровая фаза принимается идеальной;

- теплоты смешения потоков жидкости пренебрежимо малы;

- примеси независимы друг от друга, не влияют на коэффициент испарения целевого продукта и, в силу малого их количества по сравнению с целевым продуктом и водой, на тепловой и материальный баланс в колонне;

- часть примесей в зоне массоообмена вступают в химические реакции, химические реакции осуществляются независимо друг от друга, концентрация веществ в каждой зоне массообмена аддитивна по отношению к ректификационным и химическим процессам.

• Осуществлена адаптация разработанной математической модели РРП к технологическому процессу выделения пищевого этилового спирта способом многоступенчатой ректификации, осуществляемом на промышленной установке БРУВАК. Проведены численные эксперименты с разработанными математическими моделями РРП, подтверждающие их адекватность процессам, происходящим в бражной, спиртовой и эпюрационной колоннах установки БРУВАК ОАО «Бийский спиртзавод». Найдены конструктивные и технологические режимы ректификации, повышающие эффективность бражной, спиртовой и эпюрационной колонн. В том числе, исследовано влияние степени отбора дистиллята, давления в верхней части колонн, температуры питающего раствора, расхода пара и пр.

• Осуществлено моделирование экспериментально установленного факта: появление метанола в ректификованном этиловом спирте, выделяемом из мелассной бражки, которая в исходном состоянии метиловый спирт не содержит. Подтверждена гипотеза об образовании метанола в зоне

111 массообмена ректификационного процесса в результате химической реакции между метиалацетатом и водой.

• Найдены режимы ректификационной очистки этилового спирта в эпюрационной колонне, подавляющие метанол в дистилляте. Показано, что наиболее эффективным является снижение давления в верхней части колонны.

• Математическая модель, адаптированная к установке БРУВАК и режимы работы колонн, рассчитанные с помощью модели, переданы на производство в ОАО «Бийский спиртзавод».

• Использование разработанной модели РРП для исследования режимов ректификационной переработки растительного сырья может осуществляться соответствующей адаптацией, в том числе вводом в тело программы описания химических реакций и термодинамических условий их осуществления.

112

1. Щавлинский А.Н. Стандартизация растительного сырья и лекарственных средств //Отчет о научно - исследовательской работе. -М.: 1990.- 32 с.

2. Всесоюзная конференция по исследованию лекарственных растений и перспективам их использования в производстве лекарственных препаратов //Материалы всесоюзной конференции. М.: 1979.- 48 с.

3. Калошина H.A. Живительные бальзамы, эликсиры и экстракты //Под ред. A.B. Мазулина, Н.И. Федюковича. Минск.: Ураджай, 1997. - 89с.

4. Розен Б.Я. Химия союзник медицины. - М.: «Медицина», 1986. - 33 с.

5. Лекарственные растения в клинике //Новое в жизни, науке, технике. Серия «Медицина» №5. М.: Знание, 1983. - С. 12-16.

6. Алтымышев A.A. Природные целебные средства. Лекарственно -техническое сырье. Бишкек: Кыргызстан, 1991. - 57 с.

7. Курымысова И.И. Лекарственные растения (Заготовка, хранение, переработка, применение) //Под ред. В.Ф. Аксенова, Н.Г. Татимова. -Алма Ата.: Кайнар, 1988. - 75 с.

8. Абдуразакова С.Х. Совершенствование технологии бродильных производств на основе стимулирования биокаталитических процессов. /Ташкентский политехнический институт. Ташкент.: Фан, 1990.-120 с.

9. Громов С.И., Устинников Б.А. Переработка некондиционного сырья на спиртовых заводах. М.: ВО «Агропромиздат», 1989. - 198 с.

10. Ю.Бачурин П.Я. Устинников Б.А. Оборудование для производства спирта и спиртопродуктов. -М.: Агропромиздат, 1985. 343 с.11 .Технология спирта. В.Л. Яровенко, В.А. Маринченко, В.А. Смирнов // Под ред. В.Л. Яровенко. М.: Колос, 1999. - 156 с.

11. П.Лисовец С.Ю., Комарова Л.Ф. Математическая модель ректификационной очистки этилового спирта с учетом химических реакций в зоне массообмена //Химия растительного сырья. Барнаул.: АГУ, №1,2000.-С 131-138.

12. Биотехнология. //Под ред. A.A. Баева. М.: Наука, 1984. - 309 с.

13. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г., Биокинетика. Практический курс. -М.: ФАИР ПРЕСС, 1999. - 720 с.

14. Брей Дж., Уайт К., Кинетика и термодинамика биохимических процессов. М., 1959. - 280 с.

15. Варфоломеев С.Д., Зайцев C.B., Кинетические методы в биохимических исследованиях. М.: 1982. - 170 с.

16. Безбородов А.М. Биохимические основы микробиологического синтеза. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 304 с.

17. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль. //Под ред. В.Л. Яровенко, Б.А. Устинникова, Ю.П. Богданова, С.И. Громова. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-335 с.

18. Справочник по производству спирта. Оборудование, средства механизации и автоматизации. // Под ред. Ю.П. Богданова, В.Н. Зотова, С.П. Колоскова. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983 - 479 с.114

19. Справочник технолога ликеро водочного производства. //Под ред. B.JI. Яровенко, И.И. Бурагевского. - М.: Агропромиздат, 1992. - 288 с.

20. Ресурсосберегательная технология в производстве спирта. //Под ред. Н.С. Терновского. М.: Пищевая промышленность, 1994. - 168 с.

21. Яровенко В.Л., Ровинский J1.A. Моделирование и оптимизация микробиологических процессов спиртового производства. М.: Пищевая промышленность, 1978. - 247с.

22. Исследование лекарственных средств и обеспечение ими населения. /Межвед. сб. научных трудов //Под ред. А.И. Сичко. Свердловск.: СГМИ, 1983.-47 с.

23. Вопросы разработки новых лекарственных средств. //Сб. статей. -Рязань: 1984.-23 с.

24. Гравель И.В. Эколого фармакогностический анализ некоторых видов лекарственного растительного сырья, заготавливаемого в Алтайском крае: Автореф. дисс.к.т.н. - СПб.: 1995. - 20 с.

25. МАНЭБ, посвященной 290 летию города Бийска. - Бийск - Барнаул.: МАНЭБ, 1999.-С. 68-70.

26. Цыганков П.С. Ректификационные установки спиртовой промышленности. М.: Легкая промышленность, 1984. - 336 с.

27. Николаев А.П. Оптимальное проектирование и эксплуатация брагоректификационных установок. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 183 с.

28. Стабников В.Н., Николаев А.П., Мандельштейн М.Л. Ректификация в пищевой промышленности. Теория процесса, машины, интенсификация. М.: Пищевая промышленность, 1984. - 232 с.

29. Регламент производства спирта из мелассы //Ч 2. Брагоректификация. Киев.: УкрНИИСП, 1973. 202 е.

30. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. // Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1991. -302 с.

31. Ермаков С.А. Массоперенос карбоновых кислот, сопровождающийся быстрой химической реакцией, при экстракции в условиях самопроизвольной межфазной конвекции: Автореф. дисс.к.т.н. -Екатеринбург: 1998. 18 с.

32. Лузянина Г.Н. Разработка технологии получения эфиров акриловой кислоты на основе непрерывного совмещенного рекционно -ректификационного процесса: Автореф. дисс.к.т.н. М.: 1988. - 17 с.

33. Лапшина В.Б. Разработка технологии разделения полиазеотропных смесей растворителей, образующихся в производстве синтетической аскорбиновой кислоты: Автореф. дисс.к.т.н. -М.: 1988. 18 с.116

34. Исаев Б.А. Разработка методов синтеза и исследование оптимальных технологических схем ректификации многокомпонентных смесей: Автореф. дисс. .к.т.н. М.: 1988. - 20 с.

35. Хамухин A.A. Математическое моделирование многокомпонентного нефтехимического процесса, протекающего в условиях неравномерного течения потока реагентов: Автореф. дисс.к.т.н. Томск.: 1988. - 18 с.

36. Баженова Е.Е. Получение полных моделей равновесия в промышленных смесях для широкого диапазона давлений: Автореф. дисс.к.т.н. — М.: 1982.-20 с.

37. Малета В.Н. Интенсификация процесса массообмена при циклической работе аппаратов пищевых производств: Автореф. дисс.к.т.н. Киев.: 1988.-20 с.

38. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Химия, 1968. - 174 с.

39. Астарита Дж. Массопередача с химической реакцией. /Перевод с английского к.т.н. М.И. Балашова. //Под редакцией д.т.н. JT.A. Серафимова. Л.: Химия, 1971. - 342 с.

40. Гарбер Н.Ю. Анализ статики непрерывных совмещенных реакционно -ректификационных процессов с помощью ЭВМ: Автореф. дисс.к.т.н. -М.: 1983.-20 с.

41. Писаренко Ю.А. Разработка теоретических основ анализа стационарных режимов реакционно массообменных процессов. Автореф. дисс.д.т.н. -М.: 1997,20 с.

42. Патласов В.П. Качественные методы исследования реакционно -ректификационных процессов и разработка промышленных совмещенных процессов получения органических продуктов: Автореф. дисс. д.т.н.-М.: 1996.-20 с.

43. Фереферов М.Ю. Массообмен в жидкой фазе на тарелках ректификационных колон: Автореф. дисс.к.т.н. Ангарск.: 1997. -19 с.117

44. Филимонов И.В. Кинетика массопередачи на провальных тарелках ректификационных колонн: Автореф. дисс.к.т.н. Ангарск.: 1998.-18с.

45. Киевский В.Я. Определение возможных вариантов разделения многокомпонентных азеотропных смесей на ЭВМ: Автореф. дисс.к.т.н.-М.: 1987.-20 с.

46. Титаренко Ю.И., Сабельфельд A.B., Сабельфельд К.К., Лисовец С.Ю. Модель ректификационного процесса, отягощенного химическими реакциями на тарелках. //Сб. материалов первой краевой конференции по математике «МАК 98».- Барнаул.: АГУ, 1998 - С. 12-14.

47. Ломакин Г.С, Лисовец С.Ю., Чичикин П.А. Проблемы использования экспертных систем. /Сб. материалов научно практической конференции "Социально - экономические проблемы развития г. Бийска до 2000 года" - Бийск.: НИЦ БиГПИ, 1997, С. 157 - 158.

48. Токмулина Г.А. Разработка термодинамико топологического анализа для САПР и АСНИ процессов разделения продуктов промышленного органического синтеза: Автореф. дисс.к.т.н. -М.: 1982. - 20 с.

49. Серафимов Л.А., Львов C.B. Научно технический сборник работ по нефтехимии, №3, ГОСИНТИ, 1961. - С. 14-19.

50. Серафимов Л.А., Тимофеев B.C., Мозжухин A.C., Попова Л.М. //Научно технический сборник.- Химическая промышленность №1, 42 (1965). -С.54 -59.118

51. Анисимов И.В. Основы автоматического управления технологическими процессами нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Л. : Химия, 1967. - 405 с.

52. Чеботаев В.Ф. Балашов М.И., Серафимов JI.A., Львов C.B., Физико -химические основы ректификации. //Труды МИТХТ им. М.В. Ломоносова: 1971.-270 с.

53. Лисовец С.Ю. Математическая модель реакционно > -ректификационного процесса получения этилового спирта //Препринт №10, Барнаул.: АГУ, 2000. 15 с.

54. Ушаков С.Н. Поливиниловый спирт и его производные.// т 1, Изд. АН СССР, 1960, 100 с.

55. Уткин О.В. Автореф.канд.дисс., МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 1971. -20с.

56. Лисовец С.Ю., Попова О.В., Титаренко Ю.И. Актуальная задача экологического менеджмента. /Сб. материалов научно практической конференции. Социально - экономические проблемы развития г. Бийска до 2000 года. -Бийск: НИЦБГПИ, 1997. - С. 128 - 131.

57. Вильямс Т. Дж., Проектирование химико технологических процессов методами системотехники. - М.: Химия, 1967. - 127 с.

58. Новое в исследованиях по фармакологии и токсикологии. /Сб. статей. //Под ред. Г.А. Гиммельрейх. Киев.: 1974. - 67 с.

59. Попова О.В., Хмелев В.Н. Экологические аспекты использования ультразвуковых технологий. /В сб. многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве. Барнаул: 1997.-С.60-64.

60. Пономарев В. Д. Экстрагирование лекарственного сырья. М.: Медицина, 1979. - 53 с.

61. Совершенствование методов приготовления лекарств //Сб. статей. М.: 1979.-62 е.119

62. Инютин С.М. Выбор разделяющих агентов в азеотропной и экстрактивной ректификации с помощью ЭВМ. Дисс. к.т.н. -Барнаул.: 1983.- 148 с.

63. Инютин С.М., Комарова Л.Ф., Гарбер Ю.Н. Автоматизированная система поиска разделяющего агента //ТОХТ, 1984. Т. 18, №1. С. 102 -105.

64. Инютин С.М., Гарбер Ю.Н., Комарова Л.Ф. Выбор разделяющих агентов в ректификации с помощью 3BMD // Сб. V Всесоюзная конференция по теории и практике ректификации. Северодонецк.: 1984, С. 192-195

65. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. М.: Мир, 1973.-961 с.

66. Николаев Л.А., Фадеев Г.Н. Молекула, скорость, реакция. Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1975. - 175 с.

67. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической промышленности. М.: Химия, 1968. - 340 с.

68. Акопян A.A. Химическая термодинамика. М.: Высшая школа, 1963. -219 с.

69. Петлюк Ф.Б., Серафимов Л.А. Многокомпонентная ректификация. Теория и расчет. М.: Химия, 1983. - 304 с.

70. Жаров В.Т., Серафимов Л.А., Физико химические основы дистилляции и ректификации. - Л.: Химия, 1975. - 254 с.

71. Сборник трудов: физико химические основы ректификации //Под ред. И.Д. Тюрикова., A.C. Мозжихина., Т.А. Витмана. - М.: МИХМ, 1977. -124 с.

72. Львов C.B. Некоторые вопросы ректификации бинарных и многокомпонентных смесей. М.: АН СССР, 1960. - 40 с.

73. Кроу К. Математическое моделирование химических производств. М.: Мир, 1973.- 126 с.

74. Островский Г.М., Волин О.М., Моделирование сложных химико -технологических схем. -М.: Химия, 1975. 341 с.

75. Тябин Н.В. Теория равновесия и переноса в химико технологических процессах. Учебное пособие - Волгоград.: ВПИ, 1983. - 211 с.

76. Пухов Г.Е., Хатиашвили Ц.С. Модели технологических процессов. -Киев.: Техника, 1974. 54 с.

77. Бусленко И.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1988. -97с.

78. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Химия, 1985.-468 с.

79. Алцыбеева А.И., Белоусов В.П., Морачевский А.Г. Термодинамические свойства водных растворов спиртов. //Сб. статей, Химия и термодинамика растворов. Л.: Университет, 1964. - 601 с.120

80. Морачевский А.Г., Смирнова М.А., Пиотровская Е.М. Термодинамика равновесия жидкость пар. - JL: Химия, 1989. - 344 с.

81. Липатов Л.Н. Типовые процессы химической технологии как объекты управления. М.: Химия, 1973. - 320 с.

82. Платонов В.И., Берго Б.Г. Разделение многокомпонентных смесей. -М.: Химия, 1965.-366 с.

83. Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Ресурсосберегающие химические производства //Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ, 1987. - № 157, С. 85-88.

84. Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико -технологических систем. М.: Химия, 1991. - 432 с.

85. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. М.: Химия, 1982. - 288 с.

86. Кафаров В.В., Ветохин В.Н. Основы автоматизированного проектирования химических производств. М.: Химия, 1987. - 623 с.

87. Кафаров В.В., Винаров А.Ю., Гордеев Л.С. Моделирование и системный анализ биохимических производств. М.: Лесная промышленность, 1985. - 344 с.

88. Кафаров В.В., Макаров В.В. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности. М.: Химия, 1990.-320 с.

89. Палатник Л.С., Ландау А.И. Фазовые равновесия в многокомпонентных системах. Харьков.: Харьковский университет, 1961. - 89 с.

90. Коган В.Б. Азеотропная и экстрактивная ректификация. Л.: Химия, 1971.-431 с.

91. Терехин В.П., Шмелев A.C., Громыхалин С.А. Устойчивый релаксационный метод расчета сложной ректификационной колонны / в кн. Производство углеводородных растворителей. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1979. - С.54 - 57.

92. Давыдян А.Г. Особенности процессов периодической ректификации в колоннах разного типа. Дисс.к.т.н. - М.:НИФХИ, 1991. - 162 с.

93. Багатуров С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации. М.: Химия., 1974. - 440 с.

94. Серафимов Л.А. Введение в теорию концентрационных пространств и преобразование переменных состава. М.: Учебное пособие МИТХТ, 1981.- 35 с.

95. Кива В.Н. Качественный анализ ректификации на слабых математических моделях // Физико химические исследования массообменных процессов. - Л.: ВНИИСК, 1976. - С.290 - 332.

96. Серафимов Л.А. Теоретические принципы построения технологических схем ректификации неидеальных многокомпонентных смесей. Дисс.д.т.н. М.: МИТХТ, 1968. - 289 с.

97. Александров H.A. Массопередача при ректификации и адсорбции многокомпонентных смесей. М.: Химия, 1975. - 320 с.121

98. Френке Р. Математическое моделирование в химической технологии. М.: Химия, 1971. - 272 с.

99. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. JL: Химия, 1982. - 592 с.

100. Гельперин H.H. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1981. - 810 с.

101. Гельперин Н.И., Пебалк B.J1., Костанян А.Е. Структура потоков и эффективность колонных аппаратов химической промышленности. -М.: Химия, 1977. -264 с.

102. Давыдян А.Г., Месхи Г.А., Жванецкий И.Б., Платонов В.М. Исследование локальных закономерностей системы дифференциальных уравнений процессов ректификации и дистилляции. //Журн.физ.химии.- 1987.-Т.61,№1.-С. 94- 100.

103. Терней А. Современная органическая химия, /в 2 х томах, Т.1. - М.: Мир, 1981.-680 с.

104. Перри Дж. Справочник инженера химика./в 2-х тома, Т.1. - JL: Химия, 1969.-640 с.

105. Массообменные процессы химической технологии. /Сб. аннотаций 3. //Под ред. П.Г. Романкова, A.A. Медведева. Л.: Химия, 1968. - 121 с.

106. Беннект К., Майрс Д. Гидродинамика, теплообмен и массообмен. -М.: Недра, 1966. 88 с.

107. Денисов Е.Т., Кинетика гомогенных химических реакций. М.: 1988.- 98 с.

108. J Marek., Standard G., Coll. Czech. Chem. Comm., 19, 1074 (1954).

109. Морачевский А.Г., Смирнова H.A., Балашова И.М. Методы расчета равновесий жидкость пар для целей ректификации. //В сб. Всесоюзная конференция по ректификации.- Уфа: 1978. - С.31 -43.

110. Горелова О.М. Разработка малоотходной технологии производства бензойной кислоты. Дисс .к.т.н. - Барнаул.: 1999, 150 с.

111. Бахтина И.А. Разработка малоотходной технологии производства бутилцеллозольва. Дисс .к.т.н. - Барнаул.: 1998, 190 с.

112. Благов С.А. Автореф. дисс.к.т.н. Барнаул.: 1998, 18 с.

113. Егоров A.A., Сотников В.В. Линейные модели принятия решений при управлении химическими процессами.// Учебное пособие СПТИ -ТУ им Ленсовета. Л.: ЛГУ, 1989. - 32 с.

114. Эйринг Г., Лин С.Г., Лин С.М., Основы химической кинетики. М.: 1983.- 187 с.

115. Мозжухин A.C. Принципы построения автоматизированной системы информационного обеспечения равновесными данными (АСИОРД). //В сб. Всесоюзная конфернция по ректификации, Уфа.: 1978. С. 71-79.

116. Майков В.П. Энтропийные методы моделирования технологических процессов. М.: МИХМ, 1982. - 88 с.

117. Майков В.П. Об особенностях статики процесса ректификации на основе теории информации. //В сб. Всесоюзная конференция по ректификации. Уфа.: 1978. С. 25-27.

118. Андриевский В.П., Варганов В.Б., Титаренко Ю.И. Оптимизация разделения компонентов в режиме фронтальной адсорбции. //Химическая промышленность. М.: Химия, №4, 1990. - С.238 - 241.

119. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1968. - 848 с.

120. Крестовников А.Н., Вигдорович В.Н. Химическая термодинамика. -М.: Металлургиздат, 1982. 280 с.

121. Островский Г.М., Волин Ю.М. Моделирование сложных химико -технологических схем. М.: Химия, 1975. - 312 с.123