Ієрархія задач керування неперервним процесом адсорбційного відновлення мастильних матеріалів
Анотація
Розвиток суспільства супроводжується постійним збільшенням обсягів відпрацьованих олив та мастил. Сучасний підхід господарчих органів до цих речовин не набув системності, їх зростання та утилізація не знаходяться під належним контролем. Актуальним напрямом дослідження є визначення сукупності задач керування процесами адсорбційного очищення у промислових масштабах, їхніх взаємозв’язків та пріоритетів. Призначення технології утилізації та сучасні вимоги до промислових виробництв дали підстави сформувати такі стратегічні (загальновиробничі) задачі системи керування: забезпечення економічної ефективності виробництва; дотримання вимог до якості продукції; виконання екологічних вимог до виробництва. Аналіз хіміко-технологічної системи неперервного адсорбційного очищення показав, що наступним рівнем ієрархії задач є технологічні (тактичні) задачі, обумовлені вимогами до властивостей регенерованих олив і мастил, а також властивостями забрудненої сировини, адсорбенту та стану самого адсорбера як основного технологічного апарата. Кожну технологічну задачу було деталізовано, це дало можливість сформулювати задачі керування наближено до типових задач керування, враховуючи особливості технології. Кінцевим етапом дослідження ієрархії задач було визначення переліку математичних методів, які можливо застосувати для систем керування адсорбційним очищенням олив та мастил. Використання різноманітних схем спрощує розуміння проблем і логіку міркувань авторів, сприяє системному підходу до автоматизації адсорбційного очищення. Отримані результати дають змогу зацікавленим особам обґрунтувати свій вибір задач і математичного забезпечення
Ключові слова
утилізація; очищення; регенерація; олива; мастило; адсорбція; задачі керування
Використані джерела
[1] M. I. Kulyk, "Utilization of used motor oils: ecological and economic aspect", Liudyna ta dovkillia. Problemy neoekolohii, iss. 1-2, pp. 122-128, 2015 [in Ukrainian].
[2] M. R. Petryk et al., Mathematical modeling of heat transfer and adsorption of carbohydrates in nanoproductive cellular catalysts of the systems of neutralization of welded gases, Kyiv, Ukraine: Nats. akad. nauk Ukrainy, In-t kibernetyky im. V. M. Hlushkova, 2017 [in Ukrainian].
[3] N. V. Usheva et al., Mathematical modeling of chemical and technological processes. Tomsk, Russia: Tomskyi polytekhn. un-t, 2014 [in Russian].
[4] M. D. Myshlyavceva, "Mathematical modeling of complex adsorption systems on the surface of solids: The transfer matrix method”, Ph.D. thesis, OmSTU, Omsk, Russia, 2013 [in Russian].
[5] L. T. Fajzullina, and E. Yu. Tumanova, "Mathematical modeling of gas flow hydrodynamics in a porous filled layer", in V AllRus. Stud. Sci. and Techn. Conf. Intensification of Heat and Mass Transfer Processes, Industrial Safety and Ecology, Kazan National Research Technological University, May 23-25, 2018, pp. 276-280 [in Russian].
[6] L. T. Fajzullina, and E. Yu. Tumanova, "Mathematical modeling of the adsorption process with various methods of adsorbent packing", in V All-Rus. Stud. Sci. and Techn. Conf. Intensification of Heat and Mass Transfer Processes, Industrial Safety and Ecology, Kazan National Research Technological University, May 23-25, 2018, pp. 280-283 [in Russian].
[7] E. I. Akulinin et al., "Problems of analysis, optimization and control in the separation of gas mixtures", Vestnik VGUIT, vol. 80, iss. 2, pp. 93-100, 2018 [in Russian]. doi: 10.20914/2310-1202-2018-2-93-100.
[8] E. I. Akulinin, D. S. Dvoreckij, and S. I. Dvoreckij, "Dynamics of cyclic adsorption processes of air enrichment with oxygen: Modeling and optimization", Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, vol. 19, iss. 17, pp. 108-114, 2016 [in Russian].
[9] V. G. Matvejkin, A. A. Ishin, S. A. Skvorcov, and S. I. Dvoreckij, "Automation of the process of adsorption separation of gas mixtures and hydrogen production", Vestnik TGTU, vol. 23, iss. 4, pp. 548-556, 2017 [in Russian]. doi: 10.17277/vestnik.2017.04.pp.548-556.
[10] V. G. Matvejkin et al., "Optimization and control of the cyclic process of adsorption air enrichment with oxygen", Vestnik TGTU, vol. 24, iss. 4, pp. 556-568, 2018 [in Russian]. doi: 10.17277/vestnik.2018.04.pp.556-568.
[11] S. A. Skvortsov, and A. A. Ishin. "The design of extreme adaptive control system for adsorptive hydrogen-production process", Vestnik VGU. Seriya: Sistemnyy analiz i informatsionnyye tekhnologii, iss. 4, pp. 8490, 2016 [in Russian].
[12] L. V. Ivanova, I. I. Korneev, and V. N. Yuzbashev, Oil and gas processing technology. Moscow, Russia: Khimiia, 1966 [in Russian].
[13] N. V. Keltsev, Adsorption technology basics, Moscow, Russia: Khimiia, 1984 [in Russian].
[14] L. D. Yaroshchuk, Intelligent control systems: Expert systems – the basics of design and application in automation systems: a guide for students of specialty 151 "Automation and computer-integrated technologies". Kyiv, Ukraine: KPI im. Ihoria Sikorskoho, 2019 [in Ukrainian].
[15] L. D. Yaroshchuk, and Ye. O. Tiurina, "Accounting of sustainable development strategy at the automation of oil and grease purification with adsorbents", KhІЕТR, iss. 1, pp. 126-134, 2019 [in Ukrainian]. doi: https://doi.org/10.20535/2617- 9741.1.2019.171211
[16] L. R. Ladieva, Optimization of technological processes: textbook. Kyiv, Ukraine: Politekhnika, 2004 [in Ukrainian].
[17] A. Zhulinskyi, L. Ladieva, and A. Burban, "An optimization of static operating modes of the installation of contact membrane distillation", Contemporary Engineering Sciences, vol. 10, no. 9, pp. 439-446, 2017. doi: 10.12988/ces.2017.7332.
[18] V. A. Shevchenko, "Optimization of power plant control of minimum fuel consumption taking into account weather conditions", Visnyk ChDTU, iss. 4, pp. 46-55, 2018 [in Russian].
[19] I. G. Anisimov et al., Fuels, lubricants, technical fluids. Assortment and application, in V. M. Shkolnikov (Ed.). Moscow, Russia: Tekhinform, 1999 [in Russian].
[20] D. S. Zhalkin, and S. H. Zhalkin, Chemotology of diesel fuels. Alternative fuels. Kharkiv, Ukraine: UkrDUZT, 2016 [in Ukrainian].
[21] L. P. Kazakova, and S. E. Krein, Physicochemical fundamentals of petroleum oils production. Moscow, Russia: Khimiia, 1978 [in Russian].
[22] L. R. Rudnick, Ed., Synthetics, Mineral Oils, and Bio-Based Lubricants: Chemistry and Technology, 3rd ed. Boca Raron: CRC Press, 2020.
[23] C. Stan, C. Andreescu, and M. Toma, "Some aspects of the regeneration of used motor oil", Procedia Manufacturing, vol. 22, pp. 709-713, 2018. doi: 10.1016/j.promfg.2018.03.102.
[24] L. D. Yaroshchuk, and Ye. O. Tiurina, "Verbal modeling of microprocesses of continuous oil and grease adsorption", KhІЕТR, iss. 2, pp. 78-88, 2020 [in Ukrainian]. doi: 10.20535/2617-9741.2.2020.208058.
[25] A. N. Planovskii, V. M. Ramm, and S. Z. Kagan. Processes and Apparatuses of Chemical Technology. 4th ed. Moscow, Russia: Khimiia, 1967 [in Russian].