Идентификация математической модели управления абсорбционными аппаратами селективной очистки газовых выбросов

Оснащение аппаратов абсорбционной очистки газов системами автоматизированного управления гидродинамическим режимом их работы является на сегодняшний день наиболее эффективным средством повышения качества и эффективности их работы. При этом наиболее трудоемкая задача при введении в эксплуатацию таких аппаратов заключается в настройке параметров системы автоматизированного управления. Целью исследования, рассмотренного в данной работе, является улучшение качества работы и повышение энергоэффективности систем сорбционной очистки газовых выбросов путем удержания наиболее интенсивных гидродинамических режимов их работы. Основная задача – создание системы автоматизированного управления, а также алгоритма программы идентификации математической модели управления. Рассмотренная в данной работе система автоматизированного управления и алгоритм позволяют производить идентификацию математической модели управления (также называемую автокалибровкой) за счет проведения испытания аппарата в автоматизированном режиме. В работе дано описание механизма распознавания гидродинамических режимов и поиска режима эмульгирования для идентификации математической модели автоматического управления насадочным абсорбционным аппаратом. Представлена схема системы идентификации и управления режимами работы насадочным абсорбционным аппаратом. Приведен алгоритм программы идентификации математической модели управления (автокалибровки) массообменной абсорбционной системы. Предложенные система автоматизированного управления и алгоритм автокалибровки позволяют до 8 раз уменьшить время пусконаладочных работ, а также добиться повышения качества и энергоэффективности процесса абсорбционной очистки газов.

1. Сокол Б.А. и др. Насадки массообменных колонн. Под ред. Д.А. Баранова. М.: Инфохим; 2009.

2. Каган А.М. и др. Контактные насадки промышленных тепломассообменных аппаратов. Под ред. Лаптева. Казань: Отечество; 2013.

3. Голованчиков А.Б., Черикова К.В., Прохоренко Н.А. Математическое моделирование колпачковой тарелки в процессах ректификации. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2021;9(1).

4. Дмитриев А.В, Мадышев И.Н, Дмитриева О.С, Николаев А.Н. Исследования диспергирования жидкости и газа в контактных устройствах с увеличенным диапазоном устойчивой работы. Экология и промышленность России. 2017;21(3):12–15.

5. Мадышев И.Н, Дмитриева О.С., Дмитриев А.В. Перспективы использования струйно-барботажных контактных устройств для повышения энергоэффективности массообменных аппаратов. Экология и промышленность России. 2015;19(7):36–39.

6. Голованчиков А.Б., Прохоренко Н.А., Фоменков С.А. Разработка и численное моделирование конструкции колонны для контактирования газа с жидкостью. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2020;8(4).

7. Дмитриев А.В., Макушева О.С., Калимуллин И.Р., Николаев А.Н. Вихревые аппараты для очистки крупнотоннажных газовых выбросов промышленных предприятий. Экология и промышленность России. 2012;(1):4–7.

8. Тимонин А.С., Божко Г.В., Борщев В.Я., Гусев Ю.И. Оборудование нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств. Книга 2. Под общей ред. А.С. Тимонина. М., Инфра-Инженерия; 2019.

9. Носырев М.A, Комляшев Р.Б., Ильина С.И., Кабанов О.В. Очистка газовых выбросов от диоксида серы на промышленных предприятиях. Экология и промышленность России. 2018;22(8):24–27.

10. Носырев М.А., Комляшев Р.Б., Ильина С.И. Расчет гидравлического сопротивления и удерживающей способности в абсорберах с псевдосжиженной насадкой. Экология и промышленность России. 2013;7:37–41.

11. Беккер В.Ф., Киссельман И.Ф., Садырева Ю.А. Разработка эффективных аппаратов для очистки газов. Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. 2014;7(66):47–50.

12. Беккер В.Ф., Киссельман И.Ф., Садырева Ю.А. Эффективность очистки абгазов в абсорберах с вращающейся подвижной насадкой. Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. 2013;4:37–39.

13. Беккер В.Ф., Киссельман И.Ф. Очистка промышленных газов в абсорберах с вращающейся подвижной насадкой. Экология и промышленность России. 2010;1:18–21.

14. Голованчиков А.Б., Меренцов Н.А., Качанов А.В. Моделирование процесса абсорбции в насадочной колонне, работающей в режиме эмульгирования. Экология и промышленность России. 2021;25(3):24–29.

15. Меренцов Н.А., Голованчиков А.Б., Персидский А.В., Топилин М.В. Моделирование процессов управления в нефтегазоперерабатывающем массообменном оборудовании: монография. ВолгГТУ. Волгоград; 2021. 212 с.

16. Меренцов Н.А., Персидский А.В., Голованчиков А.Б. Управление массообменными процессами при сорбционной очистке газовых выбросов. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2022;10(2). Доступно по: https://moitvivt.ru/ru/journal/pdf?id=1179.