Учёные Пермского Политеха разработали схему автоматизации печного реактора, который используется для производства технического углерода, больше известного как сажа. В пресс-службе ПНИПУ отмечают, что новая технология автоматизирует основные этапы производства сажи и сокращает ошибки на производстве по вине сотрудников. Сажу используют в изготовлении резины и шин, а также как цветовой пигмент в печатных красках и лакокрасочных изделиях, поэтому совершенствование технологий её выпуска важно для промышленности.
В условиях реального производства невозможно заранее точно определить значения всех переменных, задействованных в предстоящих химических реакциях: температуру, скорость перемещения и концентрацию сырья, конкретное содержание метана в природном газе, влаги в воздухе, примесей в сырье и т.д., хотя это позволило бы лучше регулировать и контролировать получение сажи. Наша схема учитывает эти условия неопределённости. Управление подачей топлива, окислителя и других веществ будут выполнять специальные датчики — ПИ-регуляторы нечёткой логики. Они способны работать с переменными коэффициентами, которые не заданы заранее, и принимают значения на основе входных данных, которые получают здесь и сейчас.
Нечёткие ПИ-регуляторы управляют расходом топлива на основе измерений содержания метана природного газа и контролируют подачу воздуха, если нарушается технология выпуска сажи. Также ПИ-регуляторы подают соединения для нейтрализации вредных окислов азота, образующихся в процессе производства. На финальных этапах производства сажи учёные предлагают разместить в камере закалки печного реактора лазерный измеритель мелких частиц аэрозоли углерода для определения концентрации частиц. В итоге в процессе гранулирования получается сажа с требуемыми физико-химическими свойствами.
Читать материалы по теме:
Фуллереновая сажа: петербургские ученые создали новый конструкционный материал
Россия запустила первый завод по производству композитных ветролопастей для ветрогенераторов