автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Система управления процессом очистки циркуляционного газа в производстве окиси этилена

На правах рукописи

ПАВЛОВА Наталья Сергеевна

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ГАЗА В ПРОИЗВОДСТВЕ ОКИСИ ЭТИЛЕНА

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

••002149

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 8 АВГ 2011

г. Владимир 2011

4852149

Работа выполнена на кафедре "Автоматизация к информационные системы" Дзержинского политехнического института (филиала) ГОУ ВПО "Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е.Алексеева"

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Сажин Сергей Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Веселов Олег Вениаминович

кандидат технических наук Манцеров Сергей Александрович

Ведущая организация ФГУП «НИИ Полимеров

им. В. А. Каргина» (г. Дзержинск)

Защита диссертации состоится "19" октября 2011г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.01 Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ауд. 211/1

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью, направлять по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.025.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых.

Автореферат разослан "_/ " 1 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.025.01, __ Р.И.Макаров

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Современные химические технологические процессы имеют двойственную детерминированно-стохастическую природу. Участвующие в них потоки вещества, как правило, многофазные и многокомпонентные. В ходе протекания процесса в каждой точке фазы и на границах раздела происходит перенос импульса, энергии, массы. Весь процесс в целом протекает в аппарате с конкретными геометрическими характеристиками, оказывающими, в свою очередь, влияние на характер этого процесса.

Существенная особенность химико-технологических процессов состоит в том, что совокупность составляющих их явлений носит двойственную природу, проявляющуюся в наложении стохастических особенностей гидродинамической обстановки в аппарате на процессы массо-, теплопереноса и химического превращения. Это объясняется случайным взаимодействием составляющих компонентов фаз или случайным характером геометрии граничных условий в аппарате (случайное расположение элементов беспорядочно уложенной насадки, зерен катализатора, производственная ориентация межфазной границы движущихся сред).

Подобного рода системы характеризуются чрезвычайно сложным взаимодействием составляющих их фаз и компонентов, вследствие чего изучение их с позиций классических детерминированных законов переноса и сохранения становится невозможным.

Ключ к решению этой проблемы дает метод математического моделирования, базирующийся на стратегии системного анализа, сущность которой заключается в представлении процесса как сложной взаимодействующей иерархической системы параметров с последующим качественным анализом ее структуры, разработкой математического описания и оценкой неизвестных параметров.

Актуальность темы. В данной диссертационной работе рассматривается процесс очистки циркуляционного газа (ЦГ) от углекислого газа (СОг) производства окиси этилена. Окись этилена - важнейшее сырьё, используемое в производстве крупнотоннажной химической продукции, являющейся основой для большого числа разнообразных товаров народного потребления во всех промышленно развитых странах.

Основные направления использования окиси этилена: этиленгликоли - благодаря своей дешевизне этиленгликоль нашёл широкое применение в технике. Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60 % его потребления. В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров. В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров и как растворитель красящих веществ. В органическом синтезе - в качестве высокотемпературного растворителя;

полиэтиленгликоли - используются в производстве парфюмерии и косметики, фармацевтических препаратов, лубрикантов, растворителей для красок и пластификаторов;

эфиры этиленгликоля - входят в состав тормозных жидкостей, моющих средств, растворителей лаков и красок;

этаноламины - применяются в производстве мыла и моющих средств, очистки природного газа и аппретирования тканей;

этоксилаты - используют в производстве моющих средств, в качестве сурфактантов, эмульгаторов и диспергаторов.

Исходя из вышеперечисленного, производство окиси этилена имеет важнейшее народно-хозяйственное значение. Поэтому исследования, связанные с совершенствованием процесса очистки ЦГ от С02 в производстве окиси этилена является весьма актуальным и необходимым.

Объектом управления является процесс хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа в производстве окиси этилена. Необходимо поддерживать содержание С02 в ЦГ в пределах заданной нормы. Регулирование содержания двуокиси углерода в циркуляционном газе при подаче на стадию синтеза (не более 10 %) требуется для поддержания необходимой селективности процесса синтеза окиси этилена.

Большой вклад в развитие концепции создания интегрированных систем управления предприятием, составной частью которых является система автоматизированного непрерывного контроля за выбросами загрязняющих веществ, и последующее формирование управляющих решений, направленных на сокращение выбросов, внесли работы Макарова Р.И., Кострова A.B., Хорошевой Е.Р., Клюшникова В.Ю., Белобородова В.В., Белова A.A.

Изучены труды в области автоматизации Балакирева B.C., Лебедовско-го М.С., Шински Ф., Липатова Л.Н., Цирлина A.M., Бояринова А.И. и других учёных. Однако вопросы автоматизации очистки циркуляционного газа от С02 с коррекцией системы управления по результатам аналитического контроля выходного газа изучены недостаточно.

Учитывая эти факторы, следует считать задачу по разработке систем управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа весьма актуальной.

Целью диссертационной работы является энерго- и ресурсосбережение в процессе хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газового потока путем создания оптимальной системы управления на основе разработанной математической модели и современных методов оптимизации.

Достоверность теоретических разработок подтверждена совпадением результатов вычислительного эксперимента с экспериментальными данными, позволяет сделать вывод об эффективности разработанных методов для системы управления процессом очистки циркуляционного газа от С02.

Задачами данного исследования являлось:

- изучить технологический процесс очистки циркуляционного газа от С02 и систему управления производством;

- рассмотреть основные типы аппаратов для проведения процесса абсорбции, их основные достоинства и недостатки. Изучить системы автоматизации газовых абсорберов и их приборное оформление;

- проанализировать абсорбер как объект управления;

- на основе имеющихся сведений о кинетике и термодинамике процессов хемосорбции в производстве окиси этилена построить математическую модель процесса, пригодную для сравнительного исследования предлагаемых вариантов систем управления и синтеза оптимального управления;

- исследовать статические и динамические характеристики объекта управления;

- изучить основные свойства системы управления, такие как устойчивость, управляемость, наблюдаемость и их влияние на качество управления.

- на основе модели объекта реализовать синтез систем оптимального программного управления и разработать алгоритм оптимального управления объектом.

Методы исследования. В диссертации научные исследования основаны на методах математического моделирования с системным подходом к анализу и оптимизации управления объектом при широком использовании программно-математического инструментария.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Разработана модель объекта управления на основе термодинамической, гидродинамической, химической особенностей процесса, позволяющая реализовать комплексный подход к процессу оптимального управления, что существенно отличает модель от предложенных другими авторами.

2. На основе модели объекта реализован синтез систем оптимального программного управления, позволяющий адаптировать систему управления к переменным условиям проведения процесса.

3. Предложен алгоритм оптимального программного управления процессом очистки циркуляционного газа от С02 с коррекцией по результатам анализа системы управления.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Диссертационные материалы используются в учебном процессе в рамках дисциплины «Моделирование систем управления», «Автоматизация технологических процессов и производств» и «Интегрированные системы

управления» Дзержинского политехнического института Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева.

Проектные решения и программное обеспечение переданы в ФГУП «НИИ Полимеров им. В.А. Каргина» (г. Дзержинск).

Апробация работы. Основные положения и результаты, полученные в диссертационной работе докладывались на XXIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Белгород, 2010 г.), на XXIV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ-24. (Саратов, 2011), на XVIII Всероссийской конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и техническая диагностика» (Нижний Новгород, 2008 г.), на VIII Международной конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» (Москва, 2009 г.), на XV и XVI Международных научно-технических конференциях «Информационные системы и технологии - 2009» (Нижний Новгород, 2009г.), «Информационные системы и технологии - 2010» (Нижний Новгород, 2010г.), «Информационные системы и технологии - 2011» (Нижний Новгород, 2011г.), на всероссийской заочной электронной научной конференции (2010г.), на VIII, IX Международных молодежных научно-технических конференциях «Будущее технической науки» (Нижний Новгород, 2009, 2010 годы), на Международных научных конференциях «Фундаментальные и прикладные исследования» (Бразилия, Рио-де-Жанейро, 2009 г. и Испания, Тенерифе, 2010 г.).

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 20 печатных работ, из которых 2 статьи в издании, рекомендованном ВАК РФ.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Система управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена с двумя контурами коррекции системы управления по результатам анализа содержания С02 в циркуляционном газе.

2. Математическая модель системы управления и алгоритм оптимального управления объектом.

3. Результаты исследования устойчивости, управляемости и наблюдаемости системы управления. Доказано, что система является управляемой по выходу.

4. Синтез систем программного управления.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержащего 109 наименований, и 3 приложений. Основной текст занимает 132 страницы машинописного текста, содержит 47 рисунков и 3 таблицы.

Возмущающие воздействия

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и основные задачи исследования, определена научная новизна и практическая ценность полученных результатов, обоснована их достоверность, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, даётся краткое содержание диссертационной работы, приведены научные международные конференции, на которых докладывались и обсуждались результаты работы.

В первой главе диссертационной работы выполнен анализ технологического процесса очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена, как объекта управления. Определены и

классифицированы контролируемые и неконтролируемые параметры процесса, имеющие значение при исследовании системы управления.

Рассмотрены основные типы аппаратов для проведения процессов абсорбции, предложена их классификация. Выполнен анализ системы управления процессом хемосорбции с коррекцией по возмущающим воздействиям.

Структурная схема блока системы управления процессом очистки ЦГ от С02, обеспечивающая наибольшую эффективность использования процесса очистки показана на рис. 2.

Получено адекватное, удобное для исследования, структурное представление технологического процесса, в котором нашла отражение вся совокупность выходных контролируемых и неконтролируемых воздействий (рис. 1). На основе анализа состояния проблемы автоматизации процесса обоснована актуальность создания эффективной САУ, адекватной технологическому процессу. Поставлена задача исследования технологического процесса как объекта управления с целью создания его математической модели для синтеза оптимальной системы управления и её анализа на основе учёта особенностей объекта управления.

Определён перечень решаемых задач для достижения поставленной

цели.

Рис. 1. Объект управления. Входные и выходные переменные

1 корректирующая

модель

БХ Г

©—®~Н

ОБЪЕКТ

Ьбых

АР1 < Р1 АР

Т Сзвь

Рис. 2. Структурная схема системы управления процессом очистки ЦГ от углекислого газа

Во второй главе перечислены типовые модели для хемосорбционных и абсорбционных аппаратов; изложены их основные достоинства и недостатки.

Показано, что всё многообразие взаимодействующих диффузионных и тепловых потоков с учётом распределения по времени пребывания можно формализовать в виде типовых математических моделей: 1 идеального перемешивания; 2 идеального вытеснения; 3 диффузионной; 4 ячеечной; 5 циркуляционной; 6 комбинированной.

Перечисленные типовые модели отвечают следующим условиям:

- отражают основные физические закономерности реального потока в аппаратах и делают их достаточно простыми;

- позволяют экспериментально или теоретически определять параметры модели;

- дают возможность их использования для расчета конкретных процессов.

Представленное разнообразие моделей, естественно, вызывает трудности

при выборе нужной из них. Использовать же наиболее полные модели во всех случаях нецелесообразно, так как эти модели требуют определения дополнительных параметров и вызывают часто непреодолимые трудности при их анализе, которые могут быть и неоправданными.

В диссертации разрабатывается модель с позиции управления и системным подходом к решению задачи оптимизации и анализа системы управления, которая включает разработку математической модели объекта для целей управления, прогнозирования и принятия решений. За основу выбрана модель идеального вытеснения.

В предложенной нами модели рассмотрена термодинамическая, гидродинамическая, химическая составляющая процесса хемосорбции, это существенно отличает модель от предложенных другими авторами. Модель базируется на использовании принципов системного анализа и математического моделирования. Экспериментальные данные и расчёты полностью подтверждают выбор модели.

В процессе очистки циркуляционного газа от С02 в производстве окиси этилена установить зависимость расхода горячего раствора карбоната калия и степени очистки циркуляционного газа от углекислого газа можно либо экспериментальным путем, либо теоретически с использованием кинетических закономерностей процесса.

Для анализа системы управления расходом циркуляционного газа по содержанию в нём С02 с учетом возмущающих воздействий нужна проблемно-ориентированная математическая модель процесса очистки ЦГ от С02.

С точки зрения управления процессом можно выделить переменные, определяющие процесс хемосорбции: входные и выходные переменные (см. рис. 1).

Входные переменные. Возмущающие воздействия: нагрузка по циркуляционному газу (С), концентрация углекислого газа в газовой фазе на входе в аппарат (у„), температура газовой фазы на входе в колонну Пён). Управляющие воздействия: нагрузка по жидкому поглотителю (Ь), концентра-

ция карбоната калия в жидком потоке, подаваемым в колонну (хв„), температура жидкой фазы на входе в аппарат (Т1в).

Выходные переменные. Концентрация двуокиси углерода в газовой фазе на выходе из аппарата (ув), температура газа на выходе из аппарата (Т§в), содержание карбоната калия в жидком потоке на выходе из колонны (хв„) и температура жидкой фазы на выходе (Т1н).

По кинетическому признаку можно выделить три области протекания процесса хемосорбции: 1 кинетическая область; 2 диффузионная область; 3 диффузионно-кинетическая область.

При построении математической модели процесса поглощения двуокиси углерода из ЦГ в колонне - абсорбере в производстве окиси этилена была принята за основу модель идеального вытеснения. С точки зрения гидродинамики это предположение верно, так как высота абсорбера более чем в 10 раз превышает его диаметр, и, следовательно, имеет место достаточно интенсивный гидродинамический режим. Рассмотрение показателей аналитического контроля потоков газа и жидкости, позволяет считать, что колонна по кинетическому признаку имеет одну область протекания процесса, а именно, - кинетическую область.

Разработана стационарная и динамическая математические модели процесса.

Построив математическую модель процесса в динамике можно теоретически исследовать динамические характеристики объекта управления.

Третья глава. Методы исследования свойств систем, таких как -устойчивость, управляемость, наблюдаемость, достаточно хорошо разработаны только для систем с сосредоточенными параметрами. Существуют различные методы приведения систем с распределенными параметрами к системам с сосредоточенными параметрами. Наиболее распространен метод конечных разностей (метод Эйлера), который позволяет за счет увеличения размерности

системы привести бесконечномерную модель к конечномерной.

Объект можно представить состоящим из ряда элементарных звеньев по высоте абсорбера. В данном случае целесообразно ввести три элемента по числу секций в слое насадки, (см. рис. 3).

С учетом связей между параметрами объекта схему данной многомерной системы можно отобразить в виде общей схемы параметров системы (см. рис. 4).

ь

О.Ув,

Ьли

Дг

Дг

Дг

У2

¿'Л

хц

хц

Цхи

Рис.3. Параметры объекта управления

Хп у Х|2

О /' / О , / / О,

Ь ь / Ь

У1ЫХ

_о ь

Вход Состояние Выход

Рис.4. Общая схема параметров системы

Входные, выходные и промежуточные детерминированные сигналы в многомерных системах представляются вектор - функциями времени.

Приведем модель с распределенными параметрами к динамической модели с сосредоточенными параметрами. Предположим, что в элементарных участках абсорбера имеет место продольное перемешивание, и в качестве модели объекта управления можно принять ячеечную модель и после некоторых алгебраических преобразований, получим:

а Нг НГА:

Л

нг

л

ВЫХ | (КГ |

Нг Дг в

Нг Дг

£

Нг Дг

=

-Уг

НГ&=

ь кг

-X..--—

НЖ

Ух

___

Л,,

-*,2 +

ь Кг

-- НЖА= 12

Ь кг

НждсХ™ ы Увых %

(1)

Эта модель должна быть дополнена уравнением регулятора: с!Ь/А + тр Ь = к3(у,Ь1Х - узад) (2),

а также правилом корректировки задания регулятору по возмущающему воздействию (увх). Алгоритм корректировки выводится из условия, что приращение (Ду) содержания С02 в циркуляционном газе на входе в абсорбер должно быть компенсировано увеличением подачи поглотителя в эквимолярных долях путем изменения задания регулятору:

Узад ¡+1 = Узад 1 +Ду,где Ду = (Ь хих - в увх)/С (3)

В главе приведены уравнения состояния и выхода системы процесса. Уравнения выхода в виде:

У.ых=Р/ау2 (4)

Х1,ых = хц-6/уу1 (5)

После того, как получены уравнения выхода, можно записать уравнения состояния:

' dyL/dt = - а у! + р увх J dy2/dt = - а у2 + Р yi | dxn/dt = -yx„ +yxl2-5y2 + (Ç2-Çi)L

_ dxiz/dt = - ух,2 + yxjBX - 5р/а у2 + (Сз - Ç2)L (6)

• Исследована устойчивость системы.

Под устойчивостью системы автоматического регулирования обычно понимают свойство системы возвращаться к первоначальному состоянию или новому стационарному состоянию после прекращения действия внешнего возмущения.

Необходимое и достаточное условие асимптотической устойчивости для системы управления с обратной связью и с корректировкой задания регулятору по возмущающему воздействию выполняется - система управления объектом с обратной связью асимптотически устойчива.

• Исследована управляемость системы.

Управляемость системы является важным свойством, отражающим возможность, используя выбранные каналы управления, перевести систему из исходного состояния в любое заданное состояние с помощью имеющихся управляющих воздействий и за конечный промежуток времени.

Система не является управляемой по состоянию. Действительно, параметры состояния yi и у2 не зависят от Хц и х12 в рамках данной модели и устанавливаются независимым от них образом. Значит, не существует управляющее воздействие, приводящее систему в любое заданное состояние.

Система является управляемой по выходу. Всегда можно найти управление, которое переводит за конечный промежуток времени систему из заданного начального состояния в любое заданное конечное состояние.

• Исследована наблюдаемость системы.

Система называется наблюдаемой, если по реакции на выходе системы за конечный промежуток времени при заданном управляющем воздействии можно определить начальное состояние системы.

Необходимое и достаточное условие наблюдаемости выполнены. Исследуемая система наблюдаемая.

Как один из перспективных вариантов управления процессом хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа можно рассматривать

оптимальное программу =v0 мное управление, г—--На рис. 5 схемати-

_ Математическая модель г

I цГП объекта управления v(t) чески представлена сис-

H_ * dv(tydt = f(t. v(t). u(t)) *• тема программного управ-

ления.

Рис.5. Схема системы программного управления

|v(to) =

Va

Математическая модель объекта управления

dv(tydt = f(t. v(t). u(t))

ti

Ищем управление, оптимальное в смысле критерия: I = Jfu(t,v(t)u(t))dt (7)

[ ю

В исследуемом случае поведение модели объекта управления описывается системой уравнений: dv(t)/dt = A v(t) + В u(t), где А и В - матрицы размера пхп и nxq соответственно, v(t) - вектор параметров состояния системы и u(t) = L -параметр управления. Начальные условия заданы v(t0), но правая часть свободна, т.е. момент начала процесса t0 задан, а момент окончания процесса ti определяется первым моментом достижения целевым параметром заданного состояния.

Искомые функции это: v*(t) - оптимальная траектория, u*(t) - оптимальное

управляющее воздействие. Оптимальность понимается в смысле

ti

квадратичного критерия качества: I = J[v(t)S(v)tT+u(t)Qu(t)T]dt -» min (8)

to

Необходимым условием экстремума функционала качества управления в данной постановке задачи является принцип максимума:

1) в каждой точке оптимального управления u*(t) функция H(t,(p(t),v*(t),u*(t)) достигает максимума по управлению, причем:

H(l,ç,v,u) = ¿ ?>, (/)/(', v,M)-/° (Л v,h) (9)

2) функции v*(t), (p(t) удовлетворяют системе уравнений

dvj (t)/dt = 8 H(t,cp(t),v (t),u"(t))/ ßcp, = f¡(t/(t),u*(t)), Vj(to) = voj, j = 1....,n. d<pj(t)/dt = - a H(t,q>(t)y(t),u(t))/3vJ, j = i,...,n (io)

Находим максимум гамильтониана по управлению, применив необходимое условие безусловного экстремума: 5H(t,<p(t),v(t).u(t))/ du = BTcp(t) - Qu(t) = О Отсюда находим выражение для оптимального управления:

u*(t) = Q-'BVt). (П)

Данное управление обеспечивает максимум функции Гамильтона по управлению. Чтобы получить закон оптимального управления в явном виде, необходимо найти значения <pi(t) для всех значений параметров состояния v(t), решив систему канонических уравнений. Система канонических уравнений: dv(t)/dt = A v(t) + В Q'1 BT<p(t), v(t0) = v0 ;

dq>(t)/dt = - A<p(t) + Sv(t), <p(t,) = ф,. (12)

Решая эту систему уравнений, находим оптимальную траекторию v*(t) и необходимые вспомогательные функции <p(t).

В общем случае можно представить алгоритм построения оптимального программного управления с квадратичным критерием качества и с применением принципа максимума для управления объектом, описание поведения которого отображается системой линейных дифференциальных уравнений:

Рис. 6. Алгоритм оптимального программного управления

Результатом программного управления является видеокадр (рис. 7), изображающий график, характеризующий концентрацию СОг и К2С03 по высоте колонны. Среда исполнения проекта предназначена для реализации проекта созданного в среде разработки МаНаЬ - БтиПпк.

С02 К2СОЗ

до программного управления

К2СОЗ после

программного управления

Высота насадки, м

Рис. 7. Содержание компонентов, мольн %, по высоте колонны.

Сравнительный анализ до и после программного управления

Таким образом, график, построенный на основе математической модели процесса хемосорбции двуокиси углерода из ЦГ с коррекцией системы управления по результатам анализа содержания С02 в циркуляционном газе, отражает снижение количества используемого абсорбента, что, в свою очередь обеспечивает экономию сорбента (карбоната калия). Также из-за первоначальной подачи двойного избытка абсорбента осуществлялась двойная нагрузка на перекачивающий контур, а, следовательно, и скорейший износ оборудования. Таким образом, решена задача энергетического и ресурсосбережения в рассматриваемом контуре управления.

Это весомый результат, достигнутый за счёт оптимизации процесса очистки ЦГ от С02.

В четвертой главе «Управление процессом термического обезвреживания отходов» исследована система управления процессом очистки ЦГ от С02 и программно-технический комплекс. Представлена обобщенная схема системы управления, а также архитектура программного обеспечения.

Рассмотрены перспективы развития систем управления процессом сжигания отходов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложена система управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена с коррекцией системы управления по результатам анализа содержания С02 в циркуляционном газе.

2. Исследованы математические модели, применяемые для анализа и оптимизации процессов в абсорбционных аппаратах. Разработана математическая модель исследуемого объекта управления. Разработан алгоритм оптимального управления объектом.

3. Исследована устойчивость объекта и предложенной системы управления. Система исследована на управляемость и изучена система с точки зрения наблюдаемости.

4. На основе модели объекта реализован синтез систем оптимального программного управления.

5. Результаты работы переданы на кафедру "Автоматизация и информационные системы" Дзержинского политехнического института Нижегородского государственного технического университета и на их основе создаются методические указания для студентов. Проектные решения и программное обеспечение переданы в ФГУП «НИИ Полимеров им. В.А. Каргина» (г. Дзержинск).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ

В рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Павлова Н.С. Математическое моделирование и основные свойства системы управления процессом очистки циркуляционного газа от С02 в производстве окиси этилена / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2011. №1. С.22-25. (доля соискателя -80 %).

2. Павлова Н.С. Методы моделирования и оптимизации системы управления работы смесителя / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин // Фундаментальные исследования. 2008. № 12. С.53 (доля соискателя - 80 %).

В трудах Международных и Всероссийских конференций, зачитываемых ВАК при защите диссертаций (Постановление Правительства РФ №227 от

20.04.06, п. 11)

3. Павлова Н.С. Моделирование процессов хемосорбции С02 из ЦГ / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. XXIII Международной научно-практической конференции «Математические методы в технике и технологии-ММТТ-23». Белгород. 2010. (доля соискателя - 80 %).

4. Павлова Н.С. Разработка и исследование оптимального процесса управления смесителем растворения смолы / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. XVIII Всероссийской научно-практической конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика». Н.-Новгород. Март 2008. (доля соискателя - 80 %).

5. Павлова Н.С. Информационное обеспечение системы управления процессом получения полиэфирных смол / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. XV международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии». Н.-Новгород. 2009. (доля соискателя - 80 %).

6. Павлова Н.С. Оптимизация и моделирование стационарных ХТС / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин // Будущее технической науки: Тезисы докладов VIII молодежной научно-технической конференции, Н. Новгород, 2009. (доля соискателя - 80 %).

7. Павлова Н.С. Методы моделирования и оптимизации системы управления работы смесителя / С.Г. Сажин, Н.С. Павлова. - В кн.: Сборник докл. Международной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования. РАЕ». 2009. (доля соискателя - 80 %).

8. Павлова Н.С. Разработка методов моделирования и оптимизации системы управления с диагностикой параметров входных потоков / Н.С. Павлова. - В кн.: Сборник докл. VIII Всероссийской научно-практической конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика». Москва. 2009. (доля соискателя - 80 %).

9. Павлова Н.С. Информационное обеспечение моделирования процессов хемосорбции С02 из ЦГ / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии». Н.-Новгород. 2010. (доля соискателя - 80 %).

10. Павлова Н.С. Моделирование процессов хемосорбции С02 из ЦГ / Н.С. Павлова // Будущее технической науки: Тезисы докладов IX молодежной научно-технической конференции, Н. Новгород, 2010. (доля соискателя - 80 %).

11. Павлова Н.С. Исследование применяемых моделей для построения математической модели в абсорбционных аппаратах / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. Международной конференции «Современные наукоемкие технологии. РАЕ». 2010. (доля соискателя - 80 %).

12. Павлова Н.С. Методы приведения систем с распределенными параметрами к системам с сосредоточенными параметрами в процессе очистки циркуляционного газа от С02 / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. Международной конференции «Современные наукоемкие технологии. РАЕ». 2010. (доля соискателя - 80 %).

13. Павлова Н.С. Анализ статических и динамических характеристик системы в процессе очистки циркуляционного газа от С02/ Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. Международной конференции «Современные наукоемкие технологии. РАЕ». 2010. (доля соискателя - 80 %).

14. Павлова Н.С. Основные свойства системы управления процессом очистки циркуляционного газа от С02 в производстве окиси этилена / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. Международной конференции «Современные наукоемкие технологии. РАЕ». 2010. (доля соискателя - 80 %).

15. Павлова Н.С. Информационное обеспечение стадии очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена / Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии». Н.-Новгород. 2011. (доля соискателя - 80 %).

16. Павлова Н.С. Основные свойства системы управления процессом очистки циркуляционного газа от С02. Математическая модель процесса /

Н.С. Павлова, С.Г. Сажин. - В кн.: Сборник докл. XXIV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ-24. Саратовская школа молодых ученых — ШМУ-16. Саратов. 2011. (В стадии публикации), (доля соискателя - 80 %).

В других изданиях

17. Павлова Н.С. Исследование применяемых моделей для построения математической модели в абсорбционных аппаратах / С.Г. Сажин, Н.С. Павлова. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. РАЕ. 2010. №6. (доля соискателя - 80 %).

18. Павлова Н.С. Методы приведения систем с распределенными параметрами к системам с сосредоточенными параметрами в процессе очистки циркуляционного газа от С02/ С.Г. Сажин, Н.С. Павлова. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. РАЕ. 2010. №6. (доля соискателя - 80 %).

19. Павлова Н.С. Алгоритм построения оптимального программного управления процессом хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа / Н.С. Павлова // Всероссийская заочная электронная научная конференция. 2010. (доля соискателя - 80 %).

20. Павлова Н.С. Синтез оптимального программного управления процессом хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа / Н.С. Павлова // Всероссийская заочная электронная научная конференция. 2010. (доля соискателя - 80 %).

Подписано в печать 27.06.11. Формат 60 х 84 '/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 475.

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева. Типография НГТУ. 603950, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

Введение.

Глава 1. Современное состояние в области управления процессом получения окиси этилена.

1.1 Анализ технологического процесса и системы управления производства окиси этилена.

1.2 Основные типы аппаратов для проведения процесса абсорбции, их основные достоинства и недостатки.

1.3 Анализ существующего метода управления процессом абсорбции.

1.4 Анализ абсорбера как объекта управления.

1.5 Автоматизация газовых абсорберов.

1.6 Анализ системы управления процессом очистки ЦТ от углекислого газа с коррекцией по возмущающим воздействиям.

1.7 Постановка задач исследования.

Выводы.

Глава 2. Исследование моделей хемосорбционных и абсорбционных аппаратов для построения математической модели процесса хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа в производстве окиси этилена.

2.1 Обзор математических моделей, применяемых для анализа и оптимизации процессов в абсорбционных аппаратах.

2.1.1 Модели идеального смешения и идеального вытеснения.

2.1.2 Диффузионная модель.

2.1.3 Ячеечная модель.

2.1.4 Комбинированные модели.

2.2 Математическая модель объекта управления. Статические и динамические характеристики.

2.2.1 Анализ физико-химических основ процесса хемосорбции и обоснование выбора модели процесса.

2.2.2 Математическое моделирование процесса поглощения двуокиси углерода карбонатом калия в аппарате колонного типа с насадкой как объекта управления.

Выводы.

Глава 3. Математическая модель и основные свойства системы управления процессом очистки циркуляционного газа в производстве окиси этилена. Синтез оптимального программного управления.

3.1 Математическая модель системы.

3.2 Уравнения состояния и выхода системы.

3.3 Исследование устойчивости системы.

3.4 Исследование управляемости системы.

3.5 Исследование наблюдаемости системы.

3.6 Синтез оптимального программного управления процессом хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа.

Выводы.

Глава 4. Управление процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа.1.

4.1 Схема автоматизации процесса очистки циркуляционного газа от углекислого газа и создание контура управления.

4.2 Программно-технический комплекс.

4.3 Расчёт настроек автоматического регулятора.

4.4 Перспективы развития систем управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа.

Современные химические технологические процессы имеют двойственную детерминированно-стохастическую природу. Участвующие в них потоки вещества, как правило, многофазные и многокомпонентные. В ходе протекания процесса в каждой точке фазы и на границах раздела происходит перенос импульса, энергии, массы. Весь процесс в целом протекает в аппарате с конкретными геометрическими характеристиками, оказывающими, в свою очередь, влияние на характер этого процесса.

Существенная особенность химико-технологических процессов состоит в том, что совокупность составляющих их явлений носит двойственную природу, проявляющуюся в наложении стохастических особенностей гидродинамической обстановки в аппарате на процессы массо-, теплопереноса и химического превращения. Это объясняется случайным взаимодействием составляющих компонентов фаз или случайным характером геометрии граничных условий в аппарате (случайное расположение элементов беспорядочно уложенной насадки, зерен I катализатора, производственная ориентация межфазной границы с движущихся сред) [1,2].

Подобного рода системы характеризуются чрезвычайно сложным взаимодействием составляющих их фаз и компонентов, вследствие чего изучение их с позиций классических детерминированных законов переноса и сохранения становится невозможным.

Ключ к решению этой проблемы дает метод математического моделирования, базирующийся на стратегии системного анализа, сущность которой заключается в представлении процесса как сложной взаимодействующей иерархической системы с последующим качественным анализом ее структуры, разработкой математического описания и оценкой неизвестных параметров [3].

В данной диссертационной работе рассматривается процесс очистки циркуляционного газа (ЦТ) от углекислого газа (С02) производства окиси этилена.

Актуальность: окись этилена - важнейшее сырьё, используемое в производстве крупнотоннажной химической продукции, являющейся основой для большого числа разнообразных товаров народного потребления во всех промышленно развитых странах.

Полиолы; 3% триэтиленгликоль; 7% Этиленгликоль; 65%

Рисунок 1.1 - Глобальное промышленное использование окиси этилена (по данным на 2010 год)

Основные направления использования окиси этилена: этиленгликоли - благодаря своей дешевизне этиленгликоль нашёл широкое применение в технике. Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60 % его потребления. В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров. В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров и как растворитель красящих веществ. В органическом синтезе - в качестве высокотемпературного растворителя; полиэтиленгликоли - используются в производстве парфюмерии и косметики, фармацевтических препаратов, лубрикантов, растворителей для красок и пластификаторов; эфиры этиленгликоля - входят в состав тормозных жидкостей, моющих средств, растворителей лаков и красок; этаноламины - применяются в производстве мыла и моющих средств, очистки природного газа и аппретирования тканей; этоксилаты - используют в производстве моющих средств, в качестве сурфактантов, эмульгаторов и диспергаторов.

Исходя из вышеперечисленного, производство окиси этилена имеет важнейшее народно-хозяйственное значение. Поэтому исследования, связанные с совершенствованием процесса очистки ЦТ от С02 в производстве окиси этилена является весьма актуальным и необходимым.

Объектом управления является процесс хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа в производстве окиси этилена. Необходимо поддерживать содержание СОг в ЦТ в пределах заданной нормы. Регулирование содержания двуокиси углерода в циркуляционном газе при подаче на стадию синтеза (не более 10%) требуется для поддержания необходимой селективности процесса синтеза окиси этилена.

Большой вклад в развитие концепции создания интегрированных систем управления предприятием, составной частью которых является система автоматизированного непрерывного контроля за выбросами загрязняющих веществ, и последующее формирование управляющих решений, направленных на сокращение выбросов, внесли работы Макарова Р.И., Кострова A.B., Хорошевой Е.Р., Клюшникова В.Ю., Белобородова В.В., Белова A.A. [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].

Изучены труды в области автоматизации Балакирева B.C., Лебедовского М.С., Шински Ф., Липатова Л.Н., Цирлина A.M., Бояринова А.И. и других учёных [12, 13, 14, 15, 16, 17]. Однако вопросы автоматизации очистки циркуляционного газа от СО2 с коррекцией системы управления по результатам аналитического контроля выходного газа изучены недостаточно.

Учитывая эти факторы, следует считать задачу по разработке систем управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа весьма актуальной.

Цель: энерго- и ресурсосбережение в процессе хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газового потока путем создания оптимальной системы управления на основе разработанной математической модели и современных методов оптимизации.

Достоверность теоретических разработок подтверждена совпадением результатов вычислительного эксперимента с экспериментальными данными, позволяет сделать вывод об эффективности разработанных методов для системы управления процессом очистки циркуляционного газа от СОг.

Задачами данного исследования являлось:

- изучить технологический процесс очистки циркуляционного газа от СО2 и систему управления производством;

- рассмотреть основные типы аппаратов для проведения процесса абсорбции, их основные достоинства и недостатки. Изучить системы автоматизации газовых абсорберов и их приборное оформление;

- проанализировать абсорбер как объект управления;

- на основе имеющихся сведений о кинетике и термодинамике процессов хемосорбции в производстве окиси этилена построить математическую модель процесса, пригодную для сравнительного г>~ < исследования предлагаемых вариантов систем управления и синтеза оптимального управления;

- исследовать статические и динамические характеристики объекта управления;

- изучить основные свойства системы управления, такие как устойчивость, управляемость, наблюдаемость и их влияние на качество управления.

- на основе модели объекта реализовать синтез систем оптимального программного управления и разработать алгоритм оптимального управления объектом.

Методы исследования. В диссертации научные исследования основаны на методах математического моделирования с системным подходом к анализу и оптимизации управления объектом при широком использовании программно-математического инструментария.

Научная новизна:

Разработана модель объекта управления на основе термодинамической, гидродинамической, химической особенностей процесса, позволяющая реализовать комплексный подход к процессу оптимального управления, что существенно отличает модель от предложенных другими авторами;

- на основе модели объекта реализован синтез систем оптимального программного управления, позволяющий адаптировать систему управления к переменным условиям проведения процесса;

- предложен алгоритм оптимального программного управления процессом очистки циркуляционного газа от С02 с коррекцией по результатам анализа системы управления.

Диссертационные материалы используются в учебном процессе в рамках дисциплин «Моделирование систем управления» и «Автоматизация технологических процессов и производств» кафедры «Автоматизация и информационные системы» Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева, Дзержинского политехнического института.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования действующих систем управления процессами получения окиси этилена и процесса очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена как объекта управления.

2. Предложена система управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена с двумя контурами коррекции системы управления по результатам анализа содержания СОг в циркуляционном газе.

3. Результаты математического моделирования оптимизации системы управления и алгоритм оптимального управления объектом.

4. Результаты исследования устойчивости, управляемости и наблюдаемости системы управления. Доказано, что система является управляемой по выходу;

5. Результаты анализа модели объекта на основе которой реализован синтез систем оптимального программного управления.

Апробирование. Основные положения и результаты, полученные в диссертационной работе докладывались на XXIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Белгород, 2010 г.), на XXIV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ-24. (Саратов, 2011), на XVIII Всероссийской конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и техническая диагностика» (Нижний Новгород, 2008 г.), на VIII Международной конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» (Москва, 2009 г.), на XV и XVI Международных научно-технических конференциях «Информационные системы и технологии - 2009» (Нижний Новгород, 2009г.), «Информационные системы и технологии - 2010» (Нижний Новгород, 2010г.), «Информационные системы и технологии - 2011» (Нижний Новгород, 2011г.), на всероссийской заочной электронной научной конференции (2010г.), на VIII, IX Международных молодежных научно-технических конференциях «Будущее технической науки» (Нижний Новгород, 2009, 2010 годы), на Международных научных конференциях «Фундаментальные и прикладные исследования» (Бразилия, Рио-де-Жанейро, 2009 г. и Испания, Тенерифе, 2010 г.).

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 20 печатных работ, в т.ч. 2 статьи в изданиях, рекомендованном ВАК РФ.

Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи диссертационной работы.

В первой главе «Современное состояние в области управления процессом получения окиси этилена» выполнен анализ процесса очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена, выявлены особенности процесса как объекта управления. Установлено, что в большинстве установок по очистке ЦТ от СО2 отсутствуют подходы по оптимизации системы управления, основанной на математическом моделировании. Анализ показал необходимость создания одноконтурной системы коррекции по результатам анализа циркуляционного газа. Рассмотрены и классифицированы основные типы аппаратов для проведения процесса абсорбции. Определены и классифицированы контролируемые, входные и выходные параметры процесса, имеющие значение при исследовании системы управления. Выполнен анализ существующих систем управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа, сформулированы задачи исследования. 4

Во второй главе «Исследование применяемых моделей хемосорбционных и абсорбционных аппаратов для построения математической модели процесса хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газа в производстве окиси этилена» разработана математическая модель процесса хемосорбции углекислого газа из циркуляционного газа в производстве окиси этилена поглотителем -карбонатом калия.

Найдены аналитические решения и исследованы стационарные и динамические режимы работы колонны хемосорбции как объекта управления.

Обосновано принятое при построении модели предположение о гидродинамическом режиме работы колонны. Относительно термодинамического и кинетического режима работы колонны показано соответствие принятой математической модели процесса хемосорбции -модели первой кинетической области протекания процесса хемосорбции. Таким образом, разработанная математическая модель процесса используется для разработки системы оптимального управления объектом.

Третья глава «Математическая модель и основные свойства системы управления процессом очистки циркуляционного газа в производстве окиси этилена. Синтез оптимального программного управления». Исходная математическая модель системы управления процессом абсорбции двуокиси углерода карбонатом калия в аппарате колонного типа, представляющая собой модель объекта с распределенными параметрами, с помощью метода Эйлера преобразована в конечномерную модель с сосредоточенными параметрами, нелинейную. Линеаризация модели позволила применить для исследования свойств системы управления объектом достаточно хорошо разработанные методы.

Исследованы свободное и вынужденное поведение системы. Определены параметры и корни характеристического уравнения.

Исследованы следующие свойства системы: устойчивость, управляемость и наблюдаемость. г

Как один из перспективных вариантов рассмотрено оптимальное программное управление объектом. Предложен алгоритм оптимального программного управления процессом хемосорбции двуокиси углерода из циркуляционного газового потока на основе разработанной математической модели объекта.

Четвертая глава «Управление процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа» посвящена исследованию системы управления и программно-технического комплекса. Представлена обобщенная схема системы управления, а также архитектура программного обеспечения. Рассмотрены перспективы развития систем управления процессом сжигания отходов.

12

11. Результаты работы переданы на кафедру "Автоматизация и информационные системы" Дзержинского политехнического института Нижегородского государственного технического университета и на их основе создаются методические указания для студентов. Проектные решения и программное обеспечение переданы в ФГУП «НИИ Полимеров им. В.А. Каргина» (г. Дзержинск).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполнен анализ действующих систем управления процессами получения окиси этилена.

2. Предложена система управления процессом очистки циркуляционного газа от углекислого газа в производстве окиси этилена с коррекцией системы управления по результатам анализа содержания С02 в циркуляционном газе.

3. Исследованы математические модели, применяемые для анализа и оптимизации процессов в абсорбционных аппаратах.

4. Разработана математическая модель исследуемого объекта управления.

5. Решена задача оптимального управления процессом очистки циркуляционного газа от С02 на основе анализа дифференциальных уравнений, характеризующих динамику процесса, и, уравнений статики, учитывающих особенности процесса очистки циркуляционного газа от С02.

6. Исследована устойчивость объекта и предложенной системы управления. Показано, что асимптотически устойчивыми являются разомкнутая система управления, система управления с обратной связью, а также система управления с обратной связью и с управлением по возмущению.

7. Система исследована на управляемость. Сделан вывод, что система не является управляемой по состоянию. Однако, управляемость по состоянию не является критическим показателем, это справочный показатель. Главным качеством системы управления является управляемость по выходу, это означает, что всегда можно найти управление, которое за конечный промежуток времени переводит систему из заданного начального состояния в любое заданное конечное состояние.

8. Изучена система с точки зрения наблюдаемости. Ранг матрицы наблюдаемости равен размеру вектора состояния, что свидетельствует о выполнении необходимого и достаточного условия наблюдаемости. Следовательно, сделан вывод, что система является вполне наблюдаемой.

9. На основе модели объекта реализован синтез систем оптимального программного управления.

10. Разработан алгоритм оптимального управления объектом.

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

2. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов, 2-е изд., доп. М.: Химия, 1982. - 288 с.

3. Азбелев Н.В. Автоматизация химических производств на базе математического моделирования: сборник статей, М.: Наука, 1974. -159 с.

4. Макаров Р.И. Управление качеством листового стекла (флоат-способ). Учебное пособие для ВУЗов / Р.И. Макаров, В.В. Тарбеев, Е.Р. Хорошева, Ю.М. Попов, В.Н. Чуплыгин. М.: АСВ, 2004. - 152 с.

5. Костров A.B. Основы информационного менеджмента. — М.: Финансы и статистика, 2003. — 336 с.

6. Макаров Р.И. Автоматизация производства листового стекла: учебное пособие для вузов под ред. Макарова Р.И. / С.А. Лукашкин, Р.И. Макаров, Е.Р. Хорошева. -М.: Ассоциация строительных вузов, 2002. -195 с.

7. Макаров Р.И. Методы и модели информационного менеджмента / Р.И. Макаров, Д.В. Александров, A.B. Костров, Е.Р. Хорошова. М.: Финансы и статистика, 2007. - 336 с.

8. Клюшников В.Ю. Система производственного экологического мониторинга // Экология производства. 2007, № 1.

9. Белобородов В.В. Критерии выбора автоматической системы контроля выбросов // Экология производства. 2007, № 6, стр. 69-73.

10. Белов A.A. Автоматизированная обработка данных о загрязняющих выбросах: на примере ОАО "Муромский радиозавод": дис. канд. техн. наук. Владимир, 2009. — 158 с.

11. Антохов М.В. Совершенствование процесса формирования качества серной кислоты контактным методом на базе компьютерного моделирования стадии абсорбции серного ангидрида: дис. канд. техн. наук. Бийск, 2004. — 130 с.

12. Балакирев B.C. Оптимальное управление процессами в химических технологиях (экстремальные задачи в АСУ) / B.C. Балакирев, В.М. Володин, A.M. Цирлин. М. : Химия, 1978. - 384 с.

13. Лебедовский М.С. Автоматизация в промышленности. Справочная книга / М.С. Лебедовский, А.И. Федотов. JL: Лениздат, 1976. -256с.

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

15. Шински Ф. Системы автоматического регулирования химико-технологических процессов. Пер. с англ. Под ред. Н.И.Гельперина. -М.: Химия, 1974.-336 с.

16. Цирлин А. Оптимальное управление технологическими процессами: Учеб. Пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 400 с.

17. Бояринов А.И. Методы оптимизации в химической технологии / А.И. Бояринов, В.В. Кафаров. М.: Химия, 1973. - 575 с.

18. Рамм В.М. Абсорбционные процессы в химической промышленности. -М.: Госхимиздат, 1951. 352 с.

19. Астарита Дж. Массопередача с химической реакцией. Перевод с англ. Л. : Химия, 1971. - 224 с.

20. Скобло А.И. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности / А.И. Скобло, И.А. Трегубова, Ю.К. Молоканов. -М.: Химия, 1982. 356 с.

21. Маньковский О.Н. Теплообменная аппаратура химических производств / О.Н. Маньковский, А.Р. Толчинский, М.В. Александров. Л.: Химия, 1976. - 376 с.

22. Родионов А.И. и др. Определение межфазной поверхности в системе ,, газ-жидкость на контактных тарелках//Хим. пром-сть. -1964. № 10.-737-741.

23. Родионов А.И. и др. Определение поверхности контакта фаз на провальных ситчатых тарелках // ЖПХ. 1965. - Т. 38. - Вып.1. -143-148.

24. Меньшиков В. А. Профиль газосодержания и циркуляция в барботажном слое / В. А. Меньшиков, М.Э. Аэров //ТОХТ. 1970. -Т.4.-№6.-875-881.

25. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химических технологий М.: Химия, 1973. - 752 с.

26. Рамм В.М. Абсорбция газов, 2-е изд., переработ, и доп. М.: Химия, 1976.-656 с.

27. Бретшнайдер Свойства газов и жидкостей. Инженерные методыIрасчета. Л.: Химия, 1970. - 535 с.

28. Данквертс П.В. Газожидкостные реакции: Пер. с англ. М.: Химия, 1973.-296 с.

29. Туревский E.H. Схемы и методы расчёта процесса абсорбции / E.H. Туревский, А.И. Александров, A.JI. Халиф. М.: ВНИИЭгазпром, 1969.-51 с.

30. Хоблер Т. Массопередача и абсорбция. Перевод с польского JL: Химия, 1964.-497 с.

31. Беннет К.О. Гидродинамика, теплообмен и массообмен. Перевод с англ. / К.О. Беннет, Дж.Е. Майерс. М.: Недра, 1966. - 728 с.

32. Кутателадзе С. Основы теории теплообмена, 4-е изд. Новосибирск: Наука, 1970. - 659 с.

33. Аксельрод Ю.В. О расчете противоточной абсорбции, осложненной необратимой химической реакцией второго порядка / Ю.В. Аксельрод, В.В. Дильман, A.M. Вайнсберг // ТОХТ. 1970. - Т. 4. -№ 6. - 845-652.t