Автоматическая оптимизация технологических систем получения сульфогипса

• Автор: Айрапетов, Армен Карович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОГИПСА

1.1. Современные способы производства строительного гипса на

установках сероочистки дымовых газов

1.2. Системы управления природохранными технологическими комплексами назначение, общая характеристика, состав. .
1.3. Задачи автоматизированного управления технологическими системами получения строительного гипса из дымовых газов

1.4. Выводы по главе 1.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ ИЗВЕСТНЯКОВОЙ СУСПЕНЗИЕЙ.

2.1. Выбор способа математического моделирования и

структуры модели процесса.

2.2. Физикохимические, аппаратурные и технологические особенности процесса.
2.3. Математическое описание процесса с учетом скорости раство
рения сорбента.
2.4. Математическое описание процесса с учетом скорости суммарной химической реакции.
2.5. Выводы по главе 2
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА.
3.1. Экспериментальное определение и анализ кинетических динамических характеристик процесса.
3.2. Определение вида гидродинамической структуры математической модели объекта управления.
3.3. Оценка адекватности математической модели реальному технологическому процессу.
3.4. Выводы по главе 3.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ПРОЦЕССА С ЦЕЛЬЮ ЕГО ОПТИМИЗАЦИИ
4.1. Расчет и исследование статических характеристик
с помощью математической модели процесса
4.2. Выбор и формулирование критерия оптимизации режимных параметров процесса
4.3. Оптимизация статических режимов по минимуму удельного расхода известняка
4.4. Упрощенный алгоритм поиска оптимальных управляющих воздействий.
4.5. Выводы по главе 4
5. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБА И СРЕДСТВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
5.1 Разработка способа автоматического управления
процессом, протекающем в полом скруббере
5.2. Разработка устройства для автоматизированного контроля выбросов на установках получения сульфогипса
5.3. Разработка системы управления блоком параллельно работающих скрубберов
5.4. Основные направления дальнейших исследований по автоматизации природоохранных технологических систем получения сульфогипса
5.5. Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


При этом сами управляемые потоки связаны друг с другом, с показателями технологического режима и с потоком образующегося шлама дифференциальными операторами, характеризующими балансы потоков во всех трех фазах процесса с учетом изменения масс, запасенных на разных стадиях процесса. Для описания этих операторов возможно применение искусственных приемов, позволяющих получить приближенные характеристики процесса. Однако их принципиальная неточность и изменчивость свойств процесса доказывают необходимость оперативного корректирования (идентификации) математической модели при ее использовании в системах управления. С учетом особенностей математических моделей, отмеченных в п. На практике ее следует нестрого расчленить на несколько подзадач меньшей сложности. Наиболее удобный способ такого расчленения - частотная декомпозиция, основанная на условном разделении возмущающих воздействий на высоко- и низкочастотные в зависимости от результатов их частотных спектров с частотными характеристиками управляемых аппаратов. При этом задача управления должна рассматриваться как совокупность подзадач борьбы с возмущениями разных частот. В системах, в которых скорость массообмена между фазами составляет малую часть скорости ввода и вывода основных компонентов потоками обрабатываемого газа, орошающего раствора и шлама, можно использовать частотную декомпозицию задачи управления по методу возмущений. Поскольку, высокочастотоные динамические задачи - одномерные, а низкочастоная статическая - многомерная, последняя может решаться методами линейного программирования. Особенности кинетики трехфазного процесса и наличие в аппаратурной схеме рецикла известнчковой суспензии не дают возможности независимого задания параметров технологического режима. В связи с этим частотная декомпозиция должна проводиться с помощью системы управления с трехступенчатой иерархией, в которой высокочастотные подсистемы нижней ступени должны стабилизировать заданные значения материальных потоков, а среднечастотные - параметры технологического режима показатели состава газовых потоков, изменяя задания высокочастотным показателям (требуемые значения стабилизируемых потоков). Низкочастотная подсистема должна оптимизировать работу всей технологической системы получения сульфо-гипса, назначая задания среднечастотным подсистемам (оптимальные значения параметров режима и показателей состава обрабатываемого газа) и решая для этого задачу нелинейного программирования. Качество среднечастотной стабилизации параметров технологического режима работы скрубберов следует оценивать критерием качества управления непосредственно связанным с техникоэкономическими показателями работы всей природоохранной системы получения сульфогипса. Аналитическое описание этого критерия позволяет выбирать уже на стадии проектирования наиболее целесообразные структуры стабилизирующих и оптимизирующих подсистем. Современные способы производства строительного гипса на установках сероочистки дымовых газов. Одним из важнейших вопросов охраны воздушного бассейна от вредных газопылевых выбросов, многие годы находящемся в центре внимания специалистов всего мира, является разработка методов очистки и утилизации побочных продуктов в виде, пригодном для дальнейшего использования [1]. Для городов и крупных населенных пунктов решение этой проблемы, прежде всего связано с очисткой дымовых выбросов теплоэнергетических установок, сжигающих многосернистые угли и мазуты [2,3]. Опасность этих выбросов заключается в том, что они носят географически сосредоточенный характер, в результате чего в ряде регионов загрязнение атмосферы диоксидом серы (ЭОг) принимает угрожающие размеры. С другой стороны, истощение вблизи крупных городов запасов природного строительного сырья и возрастающие расходы на его доставку из других регионов делают актуальной утилизацию побочных продуктов сероочистки дымовых выбросов в виде строительного гипса, получаемого по «мокрому» известняковому (известковому) методу [4]. Наибольшее внимание развитию этого метода обессеривания и вводу в эксплуатацию соответствующих природоохранных технологических комплексов (ПТК) уделяется в Японии, США, Канаде и Германии [5-7].