автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Разработка и исследование компьютерной модели управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия

На правах рукописи

ЩЕРБИНА Оксана Юрьевна

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКТА РЕКТИФИКАЦИИ В НАСАДОЧНОЙ КОЛОННЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химическихтехнол огий

АВТОРЕ ФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Бийск-2004

Работа выполнена в Бийском технологическом институте (филиале) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Леонов Геннадий Валентинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Стрельцов Юрий Андреевич;

кандидат технических наук, доцент Сергеев Анатолий Григорьевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государ-

ственный технологический институт (технический университет)

Защита состоится «25» июня 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К 212.004.03 в Бийском технологическом институте (филиале) Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова по адресу: 659305, Алтайский край, Бийск, ул. Трофимова, 27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бийского технологического института (филиала) Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Автореферат разослан " 24 " мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Светлов С.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Моделирование объектов управления для реализации процесса формирования качества, базирующееся на математических описаниях механизмов протекающих процессов, обладают хорошими прогностическими возможностями в широких диапазонах изменения свойств объектов переработки, и режимных параметров технологических процессов. Эффективность управления качеством продукции химических, производств в значительной степени определяется характером реактивности процесса на возможные управляющие воздействия. Отсюда следует вывод о необходимости первоочередной оптимизации технологических процессов с целью придания им свойства достаточной чувствительности к изменению регулирующих факторов. При разработке инструментария для проектирования цифровых процессорных систем управления технологическими процессами обеспечивается общность и универсальность методов и средств проектирования, управления. Локализация системы управления в этом случае обеспечивается инклюзией (включением в систему) математической модели конкретного процесса.

Принципы создания современных цифровых АСУТП предполагают наличие математического описания объекта. В результате проведегаюго нами анализа существующих методов расчета насадочных колонн был сделан вывод о целесообразности разработки математического описания процесса ректификации на базе фундаментальных уравнений тепло-массопереноса.

Данная работа посвящена вопросам исследования, совершенствования и компьютерного моделирования ряда характерных тепло- массообменных процессов с целью реализации оптимального управления качеством верхнего продукта в процессах ректификации, осуществляемых в насадочных колоннах периодического действия. Такого рода оборудование широко применяется для реализации процессов утилизации, регенерации на малогабаритных установках. Создание в рамках выполненной работы принципов построения аппаратно-программного комплекса, базирующегося на разработанном математическом описании и соответствующем программном обеспечении, позволяет проводить отработку проектов ректификационных установок с системами прямого цифрового управления с минимальными затратами средств и времени. Данный круг решаемых проблем определил актуальность выбранной темы диссертационной работы.

Цель работы. Целями диссертационной работы являются: • разработка компьютерной модели, служащей основой для проектирования, в том числе

технологических процессов ректификации и соответствующего аппаратурного оформления; прямого цифрового управления качеством продукта ректификации;

• • разработка эффективного аппаратурно-технологического

оформления на стадии управления флегмой.

Задачами, адекватными поставленной цели, являются:

• информационно-аналитическое исследование формирования качества продукта в процессе ректификации;

• разработка соответствующего математического описания;

• разработка и исследование аппаратно-программного модельного комплекса для синтеза и исследования системы прямого цифрового управления процессом ректификации;

• разработка автоматизированной системы управления;

• разработка конструкции флегмоделителя - основного элемента управления формированием качества верхнего продукта в насадочной ректификационной колонне.

Объект, предмет и методы исследования. В настоящей работе объектом исследования являлись насадочная ректификационная колонна периодического действия и процессы тепло- массопереноса, происходящие в ней. В качестве модельной использовалась система этанол - вода. Кроме того, проводились исследования виртуальной модели объекта и системы управления, реализуемых на базе созданного аппаратно - программного комплекса.

Научная новизна. Разработано математическое описание процесса ректификации в насадочных колоннах, базирующееся на феноменологических представлениях о механизмах протекающих процессов. На базе полученного описания разработана компьютерная модель управления качеством продукта ректификации. Разработаны базовые принципы и создан программно-аппаратный комплекс, позволяющий проводить имитационное моделирование взаимодействие объекта и цифровой системы управления. Разработан один из основных исполнительных элементов управления конструкции насадочной ректификационной колонны на стадии получения верхнего продукта -флегмоделитель, на устройство которого получен патент. На базе имитационных и натурных экспериментов показана возможность эффективного цифрового прогностического управления качеством продукта в периодических процессах ректификации с использованием насадочных аппаратов колонного типа.

Практическая значимость и реализация работы. Созданный программный продукт, базирующийся на разработанном математическом описании, позволяет проводить технологическое проектирование описываемого класса аппаратов в автоматизированном диалоговом режиме. Новые возможности проектирования на основе имитационного моделирования с использованием аппаратно-программных комплексов повысят качество проектов и позволят существенно сократить финансовые и временные ресурсы на экспериментальное-обеспечение проектирования. Спроектирована и принята к практическому использованию малогабаритная автоматизированная ректификационная установка периодического действия. В качестве основного исполнительного узла регулирования работы колонны применен разработанный и запатентованный флегмоделитель.

Апробация работы. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались на 16 научных конференциях международного, общероссийского и регионального уровня, проходивших в городах: Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Томск, Тамбов, Таганрог, Набережные Челны, Бийск.

На защиту выносятся:

• Математическое описание управления качеством продукта ректификации.

• Компьютерная модель управления качеством продукта ректификации.

• Цифровая система управления насадочной ректификационной колонной периодического действия.

• Флегмоделитель - один из основных элементов управления конструкции насадочной ректификационной колонны на стадии получения верхнего продукта.

• Результаты эксперимента, полученные на базе аппаратно-программного комплекса, устанавливающие влияние флегмового числа на показатели качества верхнего продукта.

• Результаты эксперимента, полученные на малогабаритной ректификационной установке.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 18 работ и один патент.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитируемой литературы (112 наименований), приложений и изложена на 121 странице машинописного текста, содержит 1 таблицу и 20 иллюстраций. Приложения к диссертации представлены на 25 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведено информационно-аналитическое исследовании. Выполнен обзор работ, посвященных разработке математических моделей процессов тепло- массопереноса. Рассмотренр поведение системы при минимально возможных флегмовом и паровом числах, обеспечивающих минимальные энергозатраты, при условии сохранения заданного параметра качества. Проанализированы варианты автоматического регулирования работы устройств для ректификации. Проведен анализ методов расчета процессов и аппаратов ректификации, в том числе на базе уравнений Вильсона, НРТЛ, ЮНИКВАК, ЮНИФАК. Показана необходимость разработки автоматизированных систем проектирования, проблемно - ориентированных на технологические процессы тепло- и массопереноса. Показано, что авторы рассмотренных работ учитывают различные стороны общей задачи, и не делают системного анализа влияния всех указанных проблем, объединив их в рамках цельной модели управления ректификационной колонной. В результате обзора литературных данных выбран способ описания сопряженного тепломассообмена процесса ректификации, с учетом зависимостей диффузионных и теплофизических свойств компонентов от величин потенциалов переноса. сформулированы цели и задачи настоящего исследования.

Вторая глава посвящена реализации синтеза математического описания процессов ректификации в колоннах насадочного типа, разработке базового программного продукта в системе Delphi - 5, который позволяет осуществлять компьютерное моделирование процесса.

Приведенное исследование процесса ректификации в насадочных колоннах периодического действия основывается на математической модели, базирующейся на уравнениях тепло- и массопереноса.

Разобьем колонну по высоте на некоторое конечное достаточно большое количество элементарных слоев высотой Дх^ (рисунок 1).

Холодильник

1л1,1 |_1сп,2

п

Ьп,2 | Л <3п,1 ЦЛ ^_! в)',2

)

Ц,2 | 4 0]\1

Ь2,1У_| 02.2

2

Ь2,2 I А 02,.

И,1 |_I 01,2

1

Ид! Куб Той

Рисунок 1 - Схема ступенчатой модели аппарата

В качестве модельного допущения предполагаем полную однородность концентрации в любом поперечном сечении слоя насадки, так как каждая из фаз движется в режиме идеального вытеснения; теплофизические свойства фаз, коэффициенты массо- и теплопередачи постоянны в пределах слоя; в пределах слоя; отсутствуют потери тепла в окружающую среду.

Рассмотрим процессы тепломассопереноса в пределах элементарного слоя. Принятая для разработки математического описания базовая схема взаимодействия фаз на элементарном слое насадки представлена на рисунке 2.

й.Ь - потоки пара и жидкости, кг/с; Кщ, К^ - концентрации

высококипящего и низкокигшцего компонентов в жвдкой и газовой фазах, масс.ед.; Тц, ТЬ7 - температуры жидкой и паровой (газовой) фаз, К; Ми, М/-межфазные потоки массы, низкокипящего и высококипящего компонентов, кг/с; (¿ы. - поток тепла от газовой к жидкой фазе за счет теплопередачи,

Вт; AxJ - высота-у-той ступени;; Мти ,Мтл - молекулярные массы

низкокипящего и высококипящего компонентов, кг/моль; Кг - коэффициент массопередачи для паровой фазы, м/с; - удельная поверхность

смоченной■ насадки,-.м' ; 5 - площадь сечения аппарата, V ; Р^,РкС] -давления паров высококипящего и низкокипящего компонентов в ядре потока, Па; Р/ (ТЬ]

' К¿ц ), Рь (Г£, КЬ1) • - равновесные с составом

жидкости в ядре потока давления насыщенных паров высококипящего и

низкокипящего компонентов, (Па) ; К- коэффициент теплопередачи, 1

Вт/(м К) ;Я — универсальная газовая постоянная, Дж/ (моль К); цифровые подстрочные индексы: 1- вход, 2- выход.

Рисунок 1 - Базовая схема взаимодействия фаз

Из уравнений балансов масс и тепла по потокам фаз и компонентов получим систему дифференциальных уравнений, представляющую собой математическое описание процессов ректификации в колонных аппаратах насадочного типа.

0)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8) (9)

(11) (12)

(13)

(14)

(3.34)

(3.35)

где (Л/т ) - средняя молекулярная масса газовой фазы, кг/моль.

Теплофизические свойства веществ, участвующих в процессе, являются функцией давления и температуры. Экспериментальные данные по равновесию фаз аппроксимируются в виде полиномной зависимости от температуры в пределах от 0 до + 100 °С.

Коэффициенты массоотдачи рассчитывались по уравнениям Герстера, Коэффициенты диффузии в газе по корреляции Джиллиленда, в жидкости -по формуле Арнольда, коэффициенты теплоотдачи определялись по формуле Льюиса.

Для программной реализации математической модели в качестве инструментария была выбрана среда программирования Delphi 5, разработанная под операционные системы Windows 9x/NT. Из численных для уравнений применяется канонический вид итерационных методов решений.

Компьютерная модель насадочной ректификационной колонны периодического действия реализована по принципу декомпозиции и представляет собой MDI (Multi Document Interface) - приложение. Такая структура позволяет широко варьировать функции, выполняемые программным продуктом путем простого добавления новых модулей или изменения уже существующих Приведено краткое описание модулей базовой версии программного продукта, реализующего математическое

моделирование насадочной ректификационной колонны периодического действия для разделения смеси этанол - вода. В состав программного продукта входят: Модуль uMain, Модуль uFlegmo, Модуль uRL, Модуль uModeling, Модуль uInputData, Модуль uBasic.

Один из модулей uModeling реализует компьютерное моделирование насадочной ректификационной колонны периодического действия для разделения смеси этанол - вода. Содержит также, описание собственного графического интерфейса, который отображает динамику процесса.

В третьей главе диссертации представлены решения задач имитационного и материального моделирование управления формированием качества продукта ректификации

Для отработки принципов и элементов системы прямого цифрового управления процессом формирования качества в ректификационных колоннах насадочного типа периодического действия был создан аппаратно-программный комплекс, позволяющий проводить эксперименты по выработке и оказанию оптимальных управляющих воздействий на работу виртуальной ректификационной установки. Последняя формировалась на базе разработанной математической модели. Эта же модель заложена в основу функционирования входящей в состав комплекса системы прямого цифрового управления.

Архитектура аппаратной части виртуальной системы управления ректификационной колонной представлена на рисунке 3.

В состав аппаратной части виртуальной системы входят следующие компоненты: моделирующая ЭВМ, в аппаратное обеспечение которой включены модуль аналогового вывода PIO DA8 и модуль аналогового ввода LA2-M3; контроллер ADAM 5000, в состав которого входят модуль аналогового ввода ADAM-5017-A и модуль аналогового вывода ADAM-5024-А. Управляющая ЭВМ, в аппаратное обеспечение которой включен преобразователь RS-232 в RS-424/485 ADAM-4520-D2.

В программную часть цифровой системы управления ректификационной колонной входят следующие компоненты:

1) разработанная компьютерная модель ректификационной насадочной колонны, содержащая дополнительные программные модули, которые обеспечивают взаимодействие с аппаратными модулями PIO DA8 и LA2-M3.

2) SCADA-система Genie.

При периодическом проведении процесса управление качеством продукта ректификации предполагает непрерывную или краткопериодную генерацию управляющих воздействий с целью корректировки параметров

процесса для обеспечения постоянства состава верхнего продукта и требуемой степени разделения. Таким образом, все входы системы, а это: объем загружаемой смеси (\Jsrn), концентрация смеси (Хзт), давление в системе(.Р.у/5), начальные температуры воды и масла (7У, Тт) будут влиять на ее выходы : концентрацию дистиллята (Хф) и расход дистиллята (Ьф).

Рисунок 3 - Архитектура аппаратной части цифровой системы управления

Объектом экспериментального исследования являлась

малогабаритная ректификационная установка, разработанная в Бийском технологическом институте (см. рисунок 4). Целью исследования являлась проверка адекватности полученной модели процесса ректификации по экспериментальным данным.

Одной из поставленных задач являлась разработка автоматизированной системы управления.

Основное назначение схемы автоматизации - получение продукта разделения заданного качества. При разработке схемы автоматизации использовался принцип декомпозиции.

Рисунок 4 - Схема экспериментально-промышленной (пилотной) установки

Основные задачи, решаемые системой автоматизации: автоматизация процесса загрузки и выгрузки сырья в куб; автоматизация выгрузки готового

продукта; стабилизация основных технологических параметров: давления в системе, стабилизация парового потока по высоте колонне; управление работой дефлегматора для получения продукта заданного качества. В состав установки входят следующие элементы: куб емкостью 450 л, снабженный рубашкой, колонна диаметром 150 мм и высотой - 1,5 м с насадкой в виде керамических колец Рапшга 10x10 x ^5 мм, флегмо делитель электромагнитный, выполненный из нержавеющей стали марки 12Х18Н9Т, дефлегматор, два конденсатора и сборник для приема верхнего продукта заданного качества. Регулирующим параметром является изменение подачи хладагента в дефлегматор. Регулирование числа флегмы осуществляется следующим образом: при изменении состава смеси в кубе, определяемого косвенным путем по изменению температуры в кубе и в верхней части колонны (датчики 1-1 и 1-2), производится расчет необходимого числа флегмы и вырабатывается соответствующее управляющее воздействие на делитель флегмы (приборы 8-1 - 8-2).

При разработке конструкции флегмоделителя основывались на его функциональное назначение, которое заключается в обеспечении отбора флегмы в соответствии с переменным флегмовым числом (см. рисунок 5). На одну из предложенных конструкций флегмоделителя получен патент на изобретение РФ №2200611. Устройство расположено внутри массообменного аппарата и работает следующим образом. Конденсат из дефлегматора ректификационной колонны попадает через приемную стационарную воронку 3 в распределительную качающуюся воронку 4. Для отбора флегмы качающаяся воронка приводится в движение (отклоняется) валом 8 при подаче напряжения на обмотку электромагнита 2; при этом флегма подается в приемное окно патрубка 5. Возврат качающейся воронки 4 в исходное положение, при котором происходит возврат флегмы в пространство массообменного аппарата, обеспечивается возвратным маховиком с грузом 7.

Регулирование флегмового числа достигается путем изменения отношения времени нахождения воронки в нейтральном положении т2, при котором осуществляется возврат флегмы в колонну ко времени нахождения воронки в рабочем положении когда происходит отбор продукта:

где - флегмовое число.

1 - корпус привода, 2 - электромагнит (статор), 3 - воронка стационарная, 4 - воронка качающаяся, 5 - патрубок для отбора флегмы, 6 - корпус, 7 -возвратный маховик с грузом, 8-вал (pomp) 'Рисунок 5- Флегмоделитель

В результате проведенных исследований на базе аппаратно-программного комплекса получены диаграммы управляющих воздействий на флегмоделитель в диапазоне изменения флегмового числа от 3 до 16 (рисунок 6). Изменение рабочего флегмового числа процесса при проведении исследования системы показано на рисунке 7. Алгоритм определения управляющего воздействия представлен в диссертации.

Для проверки модели на адекватность были проведены эксперименты на описанной выше пилотной установке. Флегмовое число меняли во времени в соответствии с результатами моделирования на аппаратно-программном комплексе.

Характеристики экспериментов приведены в таблице 3.1.

Сравнение экспериментальных и расчетных данных по этиловому спирту приведены на рисунке 8.

Рисунок 6 - Диаграмма управляющих воздействий

—расчеш

Рисунок 7 - Флегмовое число процесса

Таблица 3.1 Опытные данные, полученные на малогабаритной ректификационной установке

№ опыта, время процесса, начальная загрузка куба -концентрация Начало процесса/ конец процесса, час (текущее время) Спирт

Опыт№1 1135/2215 88-93°

Г=11 час 17,76 кг

Р=70л - 35% пк

Опыт№2 705/1823 (7^ + 3520) 88-94°

X =35час 24 кг

Р=70л - 43% пк

Опыт№3 91и/02'°(91и+ 17ии) 88-95°

Т=17час 32,17 кг

Р=70л - 60% пк

Опыт№4 Т=34час Р=70л - 60% пк 1805/225 (18иь + 34м) 88-93° 35,67 кг

1 - кривая, полученная для опыта 1; 3 - кривая, полученная для опыта 3;

2 - кривая, полученная для опыта 2; 4 - кривая, полученная для опыта 4;

10 - экспериментальные данные для опыта 1, О - экспериментальные данные для опыта 2, П - экспериментальные данные для опыта 3, - экспериментальные данные для опыта 4

Рисунок 8 - Сравнение экспериментальных и расчетных данных по этиловому спирту

На рисунке 9 представлены распечатки экранных окон при моделировании на аппаратно-программном комплексе при начальных параметрах и времени процесса, соответствующих эксперименту 4.

Для проверки адекватности полученной модели вычисляли оценку дисперсий, позволяющей воспользоваться для проверки критерием Фишера, то есть отношением большей оценки дисперсии к меньшей:

Рис 9 - Распечатки экранных окон с результатами моделирования

В результате сравнения с табличным значением, определенным при уровне значимости СС = 0,2, показала, что результат критического значения = 2,9, что больше полученного Данный факт позволяет судить об

адекватности полученной математической модели процесса и о применимости используемого подхода для моделирования

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основные результаты, полученные в процессе выполнения работы.

• Реализовано информационно-аналитическое исследование формирования качества продукта в процессе ректификации. Проведенный анализ литературных данных и информации патентных источников позволил сделать вывод о целесообразности разработки математического описания процесса ректификации на базе фундаментальных уравнений тепло- массопереноса, обладающего максимальным потенциалом прогностических возможностей.

• Осуществлен синтез математического , описания процесса ректификации в насадочной колонне на базе феноменологических представлений о механизмах протекающих процессов.

• Разработан пакет программ для компьютерной реализации полученного математического описания. Данный пакет может служить основой для создания систем автоматизированного проектирования ректификационных колонн насадочного типа, а также для реализации систем прямого цифрового управления формированием качества продуктов ректификации.

• Разработан аппаратно-программный модельный комплекс для синтеза и исследования системы прямого цифрового управления процессом ректификации.

• Разработана автоматизированная система управления пилотной ректификационной установкой.

• Разработана конструкция флегмоделителя - основного исполнительного элемента управления формированием качеством верхнего продукта в насадочной ректификационной колонне.

• Проведены экспериментальные исследования на пилотной установке с установкой начальных и поддержанием текущих параметров процесса на уровнях, полученных при имитационном моделировании на аппаратно-программном комплексе. .В итоге

доказана адекватность разработанной модели управления формированием качества продуктов ректификации.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Леонов Г.В. Разработка и исследование компьютерной модели управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О..Ю. Жданов, О.Ю. Щербина // Прикладные аспекты совершенствования химических технологий и материалов: Материалы Всероссийской научно-практической конференции.- В 2 ч.- Ч. 2. - Бийск: БТИ АлтГТУ, 1998. - С. 157-162.

2. Леонов Г.В. Программное управление ректификационной насадочной колонны периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина// Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности: Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. - В 2 ч. -Ч.1. - Таганрог: ТГРУ, 1998. - С. 129132.

3. Леонов Г.В. Компьютерное моделирование процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина // Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве: Тезисы докладов I Всероссийской научно-технической конференции. - В 19 ч. - Ч. XIX. - Нижний Новгород: НГТУ, 1999. - С.38-39.

4. Щербина О.Ю. Система программного управления процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия / 0.10. Щербина, О.Н. Мелехова, А.П. Кардаманов // Системный анализ в проектировании и управлении: Труды международной научно-практической конференции. - С.-Пб..: С.-ПбГТУ, 1999. - С.164.

5. Леонов Г.В. Система автоматизации насадочной ректификационной колонны периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (Сибресурс -5-99): Тезисы докладов 5-й международной научно-практической конференции.-Томск: ТУСУР, 1999.-С.94-95.

6. Леонов Г.В. Программное управление качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю.- .Щербина, A.M. Николаев // Наука и технологии: реконструкция и конверсия предприятий: Материалы региональной научно-практической конферен- ции. - Бийск: БТИ АлтГТУ, 2000. - С.220-222.

7. Щербина О.Ю. Система автоматизированного управления качеством продукта периодической ректификации // Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве: Тезисы докладов II Всероссийской научно - технической конференции.- В 11ч.- Ч.1.- Нижний Новгород: НГТУ, 2000. - С.39.

8. Щербина О.Ю. Регулирование и контроль качества продукта периодической ректификации// Технико-экономические проблемы промышленного производства: Тезисы докладов международной научно-технической конференции. - Набережные Челны: КПИ, 2000. - С. 191.

9. Леонов Г.В. Контроль и автоматизация качества продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина // Материалы и технологии XXI века: Тезисы докладов I Всероссийской научно- практической конференции молодых ученых. - М.: ЦЭИ ХИММАШ, 2000. - С. 187-188.

10. Щербина О.Ю. Система регулирования работы насадочной ректификационной колонны периодического действия // Молодежь - науке будущего: Тезисы докладов " Международной молодежной научной конференции. - Набережные Челны: КПИ, 2000. - С.92.

11. Щербина О.Ю. Информационные процессы управления работой ректификационной насадочной колонны периодического действия // Информационные технологии в науке, проектировании и производстве: Тезисы докладов Всероссийской научно - технической конференции (Computer - Based Conference). - В 3 ч. - Ч. 1. - Нижний Новгород: АТН РФ, 2000.- С.16.

12. Щербина О.Ю. Разработка модели управления процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия // Системный анализ в проектировании и управлении: Тезисы докладов Международной научно - практической конференции. - С.-Пб.: С. - ПбГТУ, 2000. - С. 185187.

13. Леонов Г.В. Моделирование и автоматизация процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина // Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях (ИАМП - 2000): Материалы 1-ой Всероссийской научно-технической конференции. - Бийск: БТИ АлтГТУ, 2000.- С.163-167.

14. Леонов Г.В. Разработка компьютерной модели управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина, А.В. Жданов // Вестник алтайской науки. - 2001. -№1. - С. 217-221.

15. Щербина О.Ю. Проектирование процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия как системы // Системный

анализ в проектировании и управлении: Труды международной научно-практической конференции. - С- Пб.: С.-ПбГТУ, 2001. - С.403-405.

16. Щербина О.Ю. Система автоматизации и контроля при проектировании процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия // Теплофизическис измерения в начале XXI века: Тезисы докладов четвертой международной теплофизической школы. -Тамбов: ТГТУ,2001.- С.150-152.

17. Щербина О.Ю. Разработка цифровой системы управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия // Системный анализ в проектировании и управлении: Труды VI -й международной научно-практической конференции. - С.-Пб.: С.-ПбГПУ, 2002.- С.403-405.

18. Патент РФ №2200611, МКИ В01 D 3/32. Устройство для деления потока жидкости массообменного аппарата/ В.А. Куничан» Г. В. Леонов, О.Ю. Щербина, Д В. Чащилов. - 2003. - Б. и. №8

19. Леонов Г.В. Синтез компьютерной модели процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина // Исследовано в России. - 2003. - №176. - С.2133-2142. -http://zhuraal.ape.relaern.ru/aiticles/2003/176 pdf.

Щербина Оксана Юрьевна

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКТА РЕКТИФИКАЦИИ В НАСАДОЧНОЙ КОЛОННЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Подписано в печать 23.04. 2004 г. Печать - ризография. Заказ 2004 - 30. Объем - 1,4. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ИВЦ БТИ АлтГТУ 659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 29.

UM 2 4 1 5

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 Информационно-аналитическое исследование.

1.1 Анализ современных процессов формирования качества продуктов ректификации.

1.1.1 Сравнительный анализ методов и средств ректификации.

1.1.2 Регулирование работы насадочных ректификационных колонн.

1.1.3 Системы регулирования с вычислительными устройствами.

1.2 Анализ методов расчета ректификационных колонн.

1.3 Моделирование тепло - массообменных процессов ректификации.

1.3.1 Анализ основных закономерностей процессов тепло-массопереноса.

1.3.2 Анализ моделей процесса ректификации в насадочной колонне.

1.4 Результаты поискового информационно-аналитического исследования.

1.5 Цели, задачи и объект дальнейшего модельного исследования.

Глава 2 Разработка математической модели процесса ректификации в насадочной колонне.

2.1 Синтез математического описания процесса.

2.2 Описание теплофизических и диффузионных параметров модели.

2.3 Разработка базового программного продукта.

Глава 3 Имитационное и материальное моделирование управления формированием качества продукта ректификации.

3.1 Разработка и исследование цифровой системы управления насадочной колонной периодического действия.

3.1.1 Создание аппаратно-программного комплекса для имитационного моделирования управления процессом.

3.1.2 Разработка конструкции флегмоделителя.

3.1.3 Определение вида управляющих воздействий.

3.2 Экспериментальные исследования с использованием материальной и виртуальной моделей.

3.2.1 Описание экспериментально-производственной (пилотной) установки.

3.2.3 Результаты моделирования и проверка на адекватность.

До настоящего времени методы технологического расчета ректификационных установок базируются на понятиях уравнения рабочей линии и теоретической ступени контакта. Данные методы вполне удобны и оправданы для расчета тарельчатых колонн непрерывного действия. В случае расчета процесса ректификации с применением аппаратов насадочного типа могут применяться как методы, базирующиеся на понятии теоретической ступени контакта, так и на понятие высоты единицы переноса. Все эти методы в той или иной мере теоретически обоснованы, но не являются достаточно точными.

В случае периодической ректификации или ректификации с переменной величиной потока питания получение продуктов с заданными параметра качества (управление качеством) обеспечивается путем непрерывной или краткопериодической генерацией управляющих воздействий с целью корректировки параметров процесса.

Для продуктовых колонн, предназначенных для получения одного целевого продукта (например, дистиллята), ставятся следующие задачи оптимального управления:

1) минимизация энергозатрат на получение целевого продукта заданной концентрации;

2) максимизация производительности по целевому продукту. ф

Принципы создания современных цифровых АСУТП предполагают наличие математического описания объекта. В результате проведенного анализа существующих методов расчета насадочных колонн и требований к математическим моделям, являющихся базовыми для создания компьютерных систем прямого цифрового управления, был сделан вывод о целесообразности разработки математического описания процесса ректификации на основе фундаментальных уравнений тепло- массопереноса, обладающего максимальным потенциалом прогностических возможностей.

Кроме того, математическая модель такого рода может служить базой для создания АРМ разработчиков ректификационных установок.

Данная работа посвящена вопросам исследования и совершенствования на базе компьютерного моделирования алгоритмов расчетов и процессов управления формированием качества верхнего продукта в ректификационных насадочных колоннах периодического действия. Такого рода установки широко применяются для реализации процессов утилизации, регенерации а также в малотоннажных производствах.

Основные результаты, полученные в процессе выполнения работы.

• Реализовано информационно-аналитическое исследование формирования качества продукта в процессе ректификации. Проведенный анализ литературных данных и информации патентных источников позволил сделать вывод о целесообразности разработки математического описания процесса ректификации на базе фундаментальных уравнений тепло- массопереноса, обладающего максимальным потенциалом прогностических возможностей.

• Осуществлен синтез математического описания процесса ректификации: в насадочной колонне на базе феноменологических представлений о механизмах протекающих процессов.

• Разработан пакет программ для компьютерной реализации полученного математического описания. Данный пакет может, служить-основой для создания систем автоматизированного проектирования ректификационных колонн насадочного типа, а также для реализации систем прямого цифрового управления формированием качества продуктов ректификации.

• Разработан аппаратно-программный модельный комплекс для синтеза и исследования системы прямого цифрового управления процессом ректификации.

• Разработана автоматизированная система управления пилотной ректификационной установкой.

• Разработана конструкция флегмоделителя - основного исполнительного элемента управления формированием качеством верхнего продукта в насадочной ректификационной колонне.

• Проведены экспериментальные исследования на пилотной установке с установкой начальных и поддержанием текущих параметров процесса на уровнях, полученных при имитационном моделировании на аппаратно-программном комплексе. В итоге доказана адекватность разработанной модели управления формированием качества продуктов ректификации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Решетов С.А. Непрерывная ректификация трехкомпонентных смесей с С- и S- образным ходом линий сопряженных нод-ренод // Теоретические основы химической технологии. 2000. - Т.34. - №5.- С. 514 — 519.

2. Тимошенко А.В. Топологические инварианты распределения изоэнер-гетических многообразий в концентрационных симплексах исходных составов питания / А.В. Тимошенко, Л.А. Серафимов// Теоретические основы химической технологии. -1999. — Т.ЗЗ. №2. - С.164-168.

3. Лисицин Н.В. Расчет материального баланса нефтеперерабатывающего предприятия / Н.В. Лисицин, С.В. Дрогов, Н.В. Кузичкин // Химическая промышленность. 2003. - №2. - С.35- 40.

4. Патласов В.П. Исследование математической модели реакционно-ректификационного процесса трехкомпонентной смеси с нелокализованной реакционной зоной / В.П. Патласов, В.А. Готлиб, Б.А. Гендельман //

5. Теоретические основы химической технологии. 1996. — Т.ЗО. - №3.- С.314-320.

6. Ананченко И.В. Метод оценки экономической эффективности гибких систем ректификационных колонн / И.В. Ананченко, В.К. Викторов // Теоретические основы химической технологии. 1997. — Т.31. - №5. - С.495-497.

7. Давыдян А.Г. Граничные режимы в простой ректификационной колонне при разделении азеотропных смесей / А.Г Давыдян, М. Мэлоун, М. Дохерти // Теоретические основы химической технологии. 1997. — Т.31. -№4.- С.367-379.

8. Демусенко Е.В. Правило Банкрофта и возможность его использования при разработке технологических схем ректификации / Е.В. Демусенко, А.С. Мозжухин // Теоретические основы химической технологии.- 1997.-Т.31. №5. - С.491-494.

9. Налетов А.Ю. Информационный подход к масштабированию тепло-и массобменных процессов// Теоретические основы химической технологии.1999. Т.ЗЗ. - №3. - С.328-336.

10. Полянин А.Д. Линейные задачи тепло- и массопереноса: общие формулы и результаты// Теоретические основы химической технологии.2000.-№6.-С. 563-574.

11. Захаров В.П. Нейтрализация агрессивных сред в трубчатых турбулентных аппаратах / В.П. Захаров, К.С. Минскер, Ф.Б. Шевляков и др.// Химическая промышленность. 2003. - №3. — С.30-35.

12. Амелькин С.А. Оценка предельных возможностей процессов разделения/ С.А. Амелькин, И.М. Бурцлер, К.Н. Хоффманн и др. // Теоретические основы химической технологии. 2001. - Т.35. - №3. - С.232 — 238.

13. Систер В.Г. Гидродинамика и массообмен пленки жидкости при полидисперсном капельном орошении / В.Г. Систер, О.Ю. Мартынов //

14. Теоретические основы химической технологии. 2001. - Т.35. - №2. - С. 164171.

15. Викторов В.К. Синтез теплоинтегрированных систем ректификации/ В.К. Викторов, Н.В. Кузичкин, М.В. Жуковец // Теоретические основы химической технологии. 2001. - Т.35. - №1. - С.49 - 56.

16. Ким Л. А. Учет перекрестных эффектов в нелокальных уравнениях переноса тепла и массы / JI.A. Ким, A.M. Бренер // Теоретические основы химической технологии. 1998. - Т.32. - №3. - С.247 -249.

17. Алексашенко А.А. Аналитическое исследование систем уравнений тепломассопереноса // Теоретические основы химической технологии. -1997.- Т.31. №4. - С.361-366.

18. Осипова Л.Э. Моделирование неэквимолярных процессов массо-теплопереноса в системах газ (пар) жидкость / Л.Э. Осипова, Э.Ш. Теляков, Н.А. Николаев // Теоретические основы химической технологии. - 1997. — Т.31.- №3.- С.274 - 280.

19. Абиев Р.Ш. Исследование течения газожидкостной системы в трубе с периодически меняющимся сечением// Химическая промышленность. -2003.- №12.- С.10-17.

20. Берлин А.А. Малогабаритные трубчатые турбулентные реакторы вытеснения. Технология XXI века / А.А. Берлин, К.С. Минскер, В.П. Захаров// Химическая промышленность. 2003. - №3. — С.36-45.

21. Холпанов JI.П. Турбулентный двухфазный массообмен в пленке жидкости// Теоретические основы химической технологии. 1997. — Т.31. -№2.- С.132-140.

22. Солохин А.В. Качественный анализ реакционно-ректификационных систем / А.В. Солохин, С.А. Благов, B.C. Тимофеев // Теоретические основы химической технологии. 1996. -Т.30. - №2. - С. 151-162.

23. Писаренко Ю.А. Возможные виды разделения непрерывных совмещенных реакционно-ректификационных процессов / Ю.А. Писаренко, Р.Ю. Данилов, JI.A. Серафимов // Теоретические основы химической технологии. 1996. - Т.ЗО. - №6.- С.641-649.

24. Писаренко Ю.А. Использование режимов бесконечной эффективности в анализе статики реакционно-ректификационных процессов/ Ю.А. Писаренко, Р.Ю. Данилов, JI.A. Серафимов // Теоретические основы химической технологии.- 1995. Т.29. - №6. - С.612-621.

25. Патласов В.П. Качественное исследование математической модели динамики безотборного режима процесса ректификации бинарной смеси с химической реакцией // Теоретические основы химической технологии. -1995.- Т.29. №3. - С.279-284.

26. Анисимов А.В. Метод расчета химико-технологических систем с обратными потоками / А.В. Анисимов, B.C. Тимофеев // Теоретические основы химической технологии. 1994. -Т.28. - №6. - С.605-612.

27. Джонова-Анатасова Д.Б. Коэффициент массопередачи в жидкой фазе для регулярно уложенных насадок / Д.Б. Джонова-Анатасова, С. Ц. Наков, Н.Н. Колев // Теоретические основы химической технологии. 1996. — Т.ЗО. - №3. - С.265-267.

28. Пономарев В.Н. Полистационарность в процессах непрерывной ректификации / В.Н. Пономарев, О.И. Саксонова, B.C. Тимофеев // Теоретические основы химической технологии. 1996. - Т.ЗО. - №4. - С.383-391.

29. Полянин А.Д. Массо- и теплообмен частиц, капель и пузырей с потоком при различных усложняющих факторах / А.Д. Полянин, А.В. Вязьмин// Теоретические основы химической технологии. 1996. — Т.ЗО. -№6. - С.595-604.

30. Алексашенко А.А. Выбор формул для расчета параметров тепломассопереноса// Теоретические основы химической технологии. -1996.-Т.30. №6. - С.605-610.

31. Айнштейн В.П. О лимитирующих стадиях в процессах массопереноса при течении тонких пленок / В.П. Айнштейн, М.К. Захаров // Теоретические основы химической технологии. 1996. - Т.ЗО. - №6. - С.624-633.

32. Полевой А.С. Исследование высокоэффективных насадок при ректификации разбавленных растворов на основе .fi -фенилэтилового спирта// Теоретические основы химической технологии. 1996. — Т.ЗО. - №5. - С.473-484.

33. Алексашенко А. А. Качественное исследование некоторых нелинейных прямых и обратных задач тепломассопереноса // Теоретические основы химической технологии. 1996. — Т.ЗО. - №1. - С.5-13.

34. Патласов В.П. Качественное исследование математической модели динамики безотборного режима процесса многокомпонентной ректификации с химической реакцией // Теоретические основы химической технологии. -1996.-Т.30. №1. - С.91-99.

35. Патласов В.П. Метод интегральных многообразий в качественном исследовании процесса ректификации с химической реакцией / В.П. Патласов, В.А. Готлиб // Теоретические основы химической технологии. -1995. -Т.29. №6. - С.622-630.

36. Солохин А.В. Качественный анализ реакционно-ректификационного процесса с нелокализованной реакционной зоной / А.В. Солохин, С.А. Благов, B.C. Тимофеев и др. // Теоретические основы химической технологии. 1993. -Т.27. - №5. - С.478-488.

37. Сучков Б.А. О количественной оценке четкости разделения в ректификации // Теоретические основы химической технологии. 1995. — Т.29. - №4. - С.390-394.

38. Кузьменко Ю.Л. Влияние скорости фазовых потоков на разделение веществ в противоточной кристаллизационной колонне / Ю.Л. Кузьменко, А.А. Бакбергенов, С.К. Мясников и др. // Теоретические основы химической технологии.- 1995. Т.29. - №4. - С.395-399.

39. Мемедляев З.Н. Массоотдача в орошаемой насадке в режимах подвисания в инверсии фаз / З.Н. Мемедляев, Н.Н. Кулов, А.А. Ильиных и др. // Теоретические основы химической технологии. 1994. - Т.28. - №1. -С.37.

40. Мемедляев З.Н. Гидродинамика и массообмен в орошаемой насадке при пульсирующей подаче жидкости / З.Н. Мемедляев, Н.Н. Кулов, В.М. Маскалик // Теоретические основы химической технологии. 1994. — Т.28. -№5.- С.483-489.

41. Мищенко С.В. Разработка автоматизированной системы научных исследований и проектирования технологических процессов тепломассопереноса / С.В. Мищенко, С.В. Пономарев // Теоретические основы химической технологии. 1994. -Т.28. - №5. - С.547-555.

42. Петин В.Ф. Явление последовательного взаимодействия вихрей в регулярно-расположенной насадке массообменных аппаратов / В.Ф. Петин,

43. О.С. Балабеков // Теоретические основы химической технологии. 1994. — Т.28.- №4.- С.328-335.

44. Кениг Е.Я. Исследование кинетики массо- и теплопереноса при разделении многокомпонентных смесей // Теоретические основы химической технологии. 1994. - Т.28. - №3. - С.223-242.

45. Кениг Е.Я. Исследование кинетики массо- и теплопереноса при разделении многокомпонентных смесей // Теоретческие основы химической технологии. 1994. - Т.28. - №4. - С.348-370.

46. Максимов В.В. О воздействии электромагнитного излучения на ассоциаты молекул в газовой фазе / В.В. Максимов, А.Н. Орлов, Ю.Н. Петров и др. // Теоретические основы химической технологии. 1994. — Т.28. - №4.-С.371-374.

47. Волошко А.А. Теплообмен при образовании пузырей // Теоретические основы химической технологии. 1994. — Т.28. - №2.- С.185-187.

48. Готлиб В.А. Анализ эволюции фазовых портретов динамических систем ректификации / В.А. Готлиб, В.А. Митропольская, А.С. Мозжухин // Теоретические основы химической технологии. 1993. — Т.27. - №5. - С.489-494.

49. Давыдян А.Г. Режим минимальной флегмы в ректификационной колонне со средним резервуаром / А.Г. Давыдян, В.Н. Кива, В.М. Платонов // Теоретические основы химической технологии. 1993. - Т.27. - №4. - С.368-372.

50. Кива В.Н. Возможные составы продуктов ректификации тройной смеси с бинарным седлом / В.Н. Кива, И.М. Марченко, Ю.Н. Гарбер // Теоретические основы химической технологии. 1993. - Т.27. - №4. - С.373-380.

51. Мошинский А.И. О нелинейных уравнениях для ячеечных моделей// Теоретические основы химической технологии. 1993. — Т.27. - №2. -С. 130135.

52. Малюсов В.А. О кинетике некоторых процессов разделения смесей // Теоретические основы химической технологии. 1993. — Т.27. - №1. - С. 1417.

53. Холпанов Л.П. Методы расчета гидродинамики тепломассообмена в системах с подвижной поверхностью раздела // Теоретические основы химической технологии. 1993. — Т.27. - №1. - С. 18-27.

54. Рассказов А.В. Массообмен и инверсия фазового состава при росте двухфазных кристаллических слоев / А.В. Рассказов, С.К. Мясников // Теоретические основы химической технологии. 1992. - Т.26. - №1. - С.3-24.

55. Давыдян А.Г. Периодическая ректификация в двухсекционной колонне со средним резервуаром при различающихся потоках пара в секциях/ А.Г. Давыдян, В.Н. Кива, В.М. Платонов // Теоретические основы химической технологии. 1992. - Т.26. - №2. - С.163-172.

56. Давыдян А.Г. Периодическая ректификация многокомпонентных смесей в двухсекционной колонне со средним резервуаром / А.Г. Давыдян, В.Н. Кива, В.М. Платонов // Теоретические основы химической технологии. -1992. -Т.26.- №4. С.467-478.

57. Гималаев М.К. Совместное проектирование ректификационного объекта и системы управления / М.К. Гималаев, Э.Ш. Теляков, В.Б.

58. Покровский// Теоретические основы химической технологии. 1992. — Т.26.2.-0.312-316.

59. Хиао — Мин Ху. Применение оценки скорости переноса для расчета бинарных коэффициентов массопередачи и моделирование многокомпонентной ректификации / Хиао — Мин Ху, Фу Шен // Теоретические основы химической технологии. 1992. - Т.26. - №4. - С.486-494.

60. Тасев Ж. Неадибатическая ректификация в роторно-пленочной колонне с коническими тарелками / Ж. Тасев, X. Генчев // Теоретические основы химической технологиии. 1992. - Т.26. - №4. - С.556-562.

61. Крель Э. Руководство к лабораторной перегонке / Пер. с нем. В.И. Чернышева, А.В. Шафрановского; Под ред. В.М. Олевского. М.: Химия, 1980.- 520 с.

62. Кантерман Л.Б. Химия и технология топлив и масел / Л.Б. Кантерман, Б.С. Духан, П.Г. Иванов // Теоретические основы химической технологии. 1958,- Т.З. - №5. - С.57-60.

63. Перри Дж. Справочник инженера-химика. Т.1./ Пер. с англ. под ред. Н.М. Жаворонкова, П.Г. Романкова. - JL: Химия, 1969. - 640 с.

64. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химиии и химической технологии. М.: Химия, 1985. - 448 с.

65. Кафаров В.В. Основы массопередачи. Системы газ жидкость, пар — жидкость, жидкость - жидкость. - М.: Высшая школа, 1979. - 288 с.

66. Перри Дж. Справочник инженера-химика. Т. II./ Пер. с англ. под ред. Н.М. Жаворонкова, П.Г. Романкова. - JL: Химия, 1969. - 650 с.

67. Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии.- В 2ч.-Ч.1./ Пер. с англ. А.В. Беспалова, А.П. Жукова, В.В. Паукова; Под ред. B.C. Бескова- М.:Мир, 1989.-304с.

68. Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии.- В 2 ч.-Ч.2./ Пер. с англ. А.В. Беспалова, А.П. Жукова, В.В. Паукова; Под ред. B.C. Бескова- М.: Мир, 1989. 360 с.

69. Яровенко B.JI. Технология спирта / В Л. Яровенко, В. А. Маринченко, В.А. Смирнов. М.: Колос, 1999. - 464 с.

70. Таганов И.Н. Моделирование процессов массо- и энергопереноса. — Л.: Химия, 1979. -208 с.

71. Романков П.Г. Теплообменные процессы химической технологии / П.Г. Романков, В.Ф. Фролов. Л.: Химия, 1982. - 288 с.

72. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. — М.: Наука, 1970. -214с.

73. Исаченко В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.

74. Бакластов A.M. Промышленные тепломассообменные процессы и: установки. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 328 с.

75. Скобло А.И. Процессы и аппараты химической промышленности / А.И. Скобло, И.А. Трегубова, Ю.К. Молоканов. -М.: Химия, 1982. 584 с.

76. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. М.: Химия, 1982. - 288 с.

77. Бельков В.П. Математические модели и алгоритмы расчета массообменных и тепловых процессов / В.П. Бельков, В.В. Кафаров. — М.: МХТИ, 1985.-312 с.

78. Берман Ю.А. Тепломассоперенос. Минск: ИТМО АН БССР, 1979.-217с.

79. Бакластов A.M. Промышленные тепло-массообменные процессы и установки / A.M. Бакластов, В.А. Горбенко, О.Л. Данилов. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 328 с.

80. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева.-М.: Энергия, 1977. 344 с.

81. Исаев С.И. Теория тепломассообмена / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов. М.: Высшая школа, 1979. - 495 с.

82. Кафаров В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств / В.В. Кафаров, М.Б. Глебов. М.: Высшая школа, 1991.-400 с.

83. Леонов Г.В. Разработка компьютерной модели управления качеством продукта ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В: Леонов, О.Ю. Щербина, А.В. Жданов // Вестник алтайской науки. -2001№ 1.- С.217-221.

84. Рамм В.М. Абсорбция газов. — М.: Химия, 1976. 656 с.

85. Аметистов Е.В. Тепло— и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Е.В. Аметистов Е.В. и др.; Под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. - 365 с.

86. Александровский А.Д. Delphi 5. Шаг в будущее. М.: ДМК, 1999. -528с.

87. Фаронов В.В. Турбо Паскаль. М.: УИЦ МВТУ ФЕСТО ДИДАКТИК, 1992. - 304 с.

88. Патент РФ №2200611, МКИ В01 D 3/32. Устройство для деления потока жидкости массообменного аппарата / В.А. Куничан, Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина, Д.В. Чащилов. 2003. - Б.и. №8.

89. Калишников С.Г. Электричество. — М.: Наука, 1985. 576 с.

90. Левшина Е.С. Электрические измерения физических величин / Е.С. Левшина, П.В. Новицкий. Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 514 с.

91. Евстигнеев Н.Н. Измерение электрических и неэлектрических величин. — М.: Энергоатомиздат, 1990. 317 с.

92. Леонов Г.В. Синтез компьютерной модели процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия / Г.В. Леонов, О.Ю. Щербина// Исследовано в России. 2003. - №176. - С.2133-2142. -http://zhurnal.ape.relaern.ru/articles/2003/176.pdf.

93. Решетников М.Т. Планирование эксперимента и статистическая обработка данных: Учебное пособие. Томск: ТГТУ, 2000. — 231с.