Структурное моделирование и автоматическое управление диффузионными процессами химических технологий

• Автор: Мандра, Андрей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Проблема очистки производственных сточных вод
1.1 Способы очистки производственных сточных вод
1.2 Сточные воды водоподготовительной установки
1.3 Типовые системы управления процессом химической нейтрализации на ТЭЦ
Выводы
2 Математическое моделирование типовых диффузионных процессов
химических технологий
2.1 Модель идеального вытеснения
2.2 Диффузионная модель
2.3 Диффузионная модель с учетом химической реакции
2.4 Пространственно-одномерная диффузионная модель вытеснения с учетом химической реакции
2.5 Пространственно-одномерная модель идеального вытеснения с учетом химической реакции
2.6 Модель процесса химической нейтрализации сточных вод
Выводы
3 Структурное моделирование управляемых процессов диффузии в условиях химической реакции между взаимодействующими компонентами
3.1 Структурное моделирование процесса идеального вытеснения с учетом химической реакции
3.2 Структурное моделирование диффузионного процесса вытеснения с учетом химической реакции
3.3 Структурное моделирование процесса химической нейтрализации... 70 Выводы
4 Автоматическое управление процессами химической технологии в условиях протекания химической реакции между взаимодействующими компонентами

4.1 Управление диффузионным процессом вытеснения с учетом
химической реакции
4.2 Оптимальное по точности управление процессом химической
нейтрализации
Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Справка об использовании резульатов кандидатской
диссертации
Приложение В Акт об использовании в учебном процессе СамГТУ

Введение
Актуальность работы. Охрана окружающей природной среды -глобальная проблема. Она охватывает весь мир, затрагивает интересы всех стран и народов. Сохранение и воспроизведение природных ресурсов, бережное отношение к природе — составная часть основ развития производительных сил.
Охрана окружающей природной среды представляет собой систему политических, социально-экономических, правовых, научно-технических воспитательных и образовательных мер. Эти мероприятия направлены на сохранение, восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов и предупреждение вредного влияния результатов хозяйственной деятельности общества на природу и здоровье человека.
Цель охраны окружающей среды заключается в сохранении природных условий, необходимых для жизни людей на Земле, для дальнейшего развития производства и культуры. Сущность охраны окружающей природной среды состоит в установлении постоянной динамической гармонии между развивающимся обществом и природой, служащей ему и сферой, и источником жизни.
Вместе с тем, по мере развития общества природные ресурсы все более интенсивно вовлекаются в хозяйственную деятельность. Однако природные ресурсы не безграничны. С каждым годом все более дефицитными становятся энергетические, водные, лесные, почвенные и другие ресурсы. Увеличение объема добычи сырьевых и топливно-энергетических ресурсов обходится все дороже. Возникает проблема рационального использования ресурсов.
С другой стороны, антропогенное воздействие на природу превышает ее восстановительный потенциал, что влечет за собой необратимые изменения природной среды не только локального, но и регионального масштаба. Ежегодно выбрасываются миллионы тонн различных твердых и газообразных отходов, водоемы загрязняются миллиардами кубометров агрессивных вод. В результате загрязнения природной среды ухудшается здоровье населения,

дЩЛ + удЬСіМ = -ЛС2°(/)АС, (/,/)- /:С]° (/) АС2 (/, /), здс|М+удАС^і) = (/)ДС| (/5 ,) _ лсо (/>ДС2 (/; і)
(3.11)
с граничными условиями относительно возмущений А^(г), А^[ (7) граничных условий относительно стационарного режима, под воздействием которых возникает отклонения АС! и ДС
ДС1(0,0=Ая,(/), ДС2(О,/) = Дя2(0. (3.12)
При этом структурная схема на рисунке 3.2 преобразуется следующим образом:

Щ{К-ц,р) А С{1,р) 5(т| 1)

~кС° 8(1-ц)

-кС?5(1-ц)
— н ► дс? (!,Р) * 5(Л-С)
Рисунок 3.3 - Структурная схема процесса идеального вытеснения с учетом химической реакции при малых отклонениях
Здесь в соответствии с (3.2)
Щ (/, х,р) = 1(1-т)^ ехр[- Ь2 (/ - р)]; (3.13)
Ж2 {1, Л, р) = 1 (/ -ц)~ ехр[- Ъх (/ - л)]; (3.14)
А* (п>р) = (/8(л)АЯі (р) + с,°; (3.15)
Л (л,р)= рз(л)ая2(р)+ с°2, (3.16)
, р + к,С , р + кС
где Ьх = ~ , &2 — —
Найдем матричную передаточную функцию трубопровода: