Científicos de la Universidad Politécnica de Perm desarrollaron un esquema de automatización de un reactor de horno, que se utiliza para la producción de carbono técnico, más conocido como negro de humo. En el servicio de prensa de la PNIU señalan que la nueva tecnología automatiza las principales etapas de la producción de negro de humo y reduce los errores en la producción por culpa de los empleados. El negro de humo se utiliza en la fabricación de caucho y neumáticos, así como pigmento de color en tintas de impresión y productos de pintura, por lo que la mejora de las tecnologías de su producción es importante para la industria.
En las condiciones de la producción real, es imposible determinar de antemano con precisión los valores de todas las variables involucradas en las próximas reacciones químicas: la temperatura, la velocidad de movimiento y la concentración de las materias primas, el contenido específico de metano en el gas natural, la humedad en el aire, las impurezas en las materias primas, etc., aunque esto permitiría regular y controlar mejor la obtención de negro de humo. Nuestro esquema tiene en cuenta estas condiciones de incertidumbre. El control del suministro de combustible, oxidante y otras sustancias se realizará mediante sensores especiales: reguladores PI de lógica difusa. Son capaces de trabajar con coeficientes variables que no están predefinidos y toman valores basados en los datos de entrada que reciben aquí y ahora.
Los reguladores PI difusos controlan el consumo de combustible basándose en las mediciones del contenido de metano del gas natural y controlan el suministro de aire si se infringe la tecnología de producción de negro de humo. Además, los reguladores PI suministran compuestos para neutralizar los óxidos de nitrógeno nocivos que se forman en el proceso de producción. En las etapas finales de la producción de negro de humo, los científicos proponen colocar un medidor láser de partículas finas de aerosol de carbono en la cámara de enfriamiento del reactor del horno para determinar la concentración de partículas. Como resultado, en el proceso de granulación se obtiene negro de humo con las propiedades físico-químicas requeridas.
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