Кафедра "Автоматизація технологічних систем та екологічного моніторингу"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/3767

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/acem

Кафедра заснована у 1964 р. для підготовки спеціалістів з автоматизації виробництва.

Кафедра займається підготовкою спеціалістів з розробки і експлуатації комп’ютерно-інтегрованих та автоматизованих систем керування різноманітних об’єктів та процесів і виробництв (побутові, харчові, нафто- та газопереробні, хімічні ттощо).

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп’ютерного моделювання, прикладної фізики та математики.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють 2 доктори технічних наук, 5 професорів, 6 доцентів.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 5 з 5

Системний аналіз процесу сульфатування у виробництві поверхнево-активних речовин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона Ігорівна
Наведено дані про застосування поверхнево-активних речовин у різних областях промисловості України. Показано бурхливий розвиток виробництва поверхневоактивних речовин. Приведені основні стадії виробництва поверхнево-активних речовин. Показано, що стадія сульфатування органічних речовин є основною, на якій досягаються високі якісні показники отриманих продуктів. Наведено основні недоліки та переваги сульфатуючих агентів в технології поверхнево-активних речовин. Надано характеристику апаратурно-технологічних схем процесу сульфатування органічних речовин. Стверджується, що використання трубчастих плівкових абсорберів з низхідним потоком фаз в даний час є найбільш перспективним для використання в промислових умовах. Наведені рівняння з конвективної дифузії для спрощених моделей Льюїса – Уітмена, Левича, Хігбі, Данквертса. Запропоновано представляти процес сульфатування в трубчастому плівковому абсорбері наступними стадіями: процес масопередачі газоподібного триоксиду сірки до поверхні розділу фаз, процес абсорбції триоксиду сірки органічною речовиною з проходженням екзотермічної хімічної реакції, процес теплообміну між рідинною фазою та газоповітряним потоком, процес теплообміну між рідинною фазою та потоком охолоджувальної води. Наведено рівняння для розрахунку коефіцієнта масопередачі, яке дозволяє отримувати дані близькі з експериментальними даними Гутьерреса. Показано проходження послідовних хімічних реакцій при абсорбції триоксиду сірки органічною сировиною. Наведені кінетичні рівняння і методики розрахунку ступені сульфатування і кольоровості отриманих продуктів. Наведено основні рівняння для розрахунків коефіцієнтів теплопередачі та коефіцієнтів тепловіддачі. Наведені результати математичного моделювання процесу сульфатування в трубчастому плівковому абсорбері. Показана можливість досягнення високих якісних показників отриманого продукту: ступінь сульфатування 97,9 %, кольоровість 1 одиниця по йодній шкалі.
Аналіз процесу теплообміну в трубчастому плівковому абсорбері при сульфатуванні сумішей органічних речовин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона Ігорівна
В статті наведено, що виробництво поверхнево-активних речовин (ПАР) складається з таких стадій: каталітичного окислення двооксиду сірки, сульфатування, нейтралізації та очищення газоподібних викидів. Стадія сульфатування є основною, на якій можливо отримати високоякісні проміжні продукти. Показано, що для процесу сульфатування використовуються трубчасті плівкові абсорбери, в яких створюються м’які умови проходження екзотермічної реакції за рахунок ефективного відводу тепла. Це дає можливість отримати високоякісні ПАР як з точки зору ступеня сульфатування, так і з точки зору світлих продуктів. Наведено, що трубчастий плівковий абсорбер з низпадним потоком фаз представляє собою вертикальну конструкцію з двома потоками: плівка рідинної фази та газоповітряний потік, тобто двофазну систему. Наявність двох фаз змінює не тільки форми руху таких систем, але й їх природу, так як вирішальний вплив має взаємодія між фазами. На відміну від однофазних потоків на границі розділу двофазних потоків проявляються нові сили – сили міжфазного поверхневого натягу, які впливають і на процес масопередачі і на процес теплообміну. Показано, що в періодичних публікаціях мало даних про вплив на процес теплообміну температур та витрат вихідних реагентів. Такі дослідження дадуть можливість створити більш сучасну конструкцію промислового трубчастого плівкового абсорбера. Наведено дані аналізу з вибору температур та витрат використаних реагентів. Більш глибокий аналіз процесів теплообміну проводився методом математичного моделювання. Наведена спрощена математична модель, яка дозволяє провести аналіз процесу теплообміну за довжиною абсорбера. Розроблена програма розрахунку процесу сульфатування суміші органічних речовин в трубчастому плівковому абсорбері з використанням пакету прикладних програм MathLab. Наведено результати математичного моделювання для трьох швидкостей газоповітряного потоку: 16 м/с, 20 м/с, 24 м/с, які були рекомендовані при аналізі витрат вихідних реагентів. Показано, що основна кількість тепла реакції передається охолоджувальній воді по всій довжині абсорбера.
Розробка нової апаратурно-технологічної схеми процесу сульфатування сумішей органічних речовин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона Ігорівна
В статті наведено, що поверхнево-активні речовини на основі вищих спиртів фр. С12 – С14 знаходять основне використання в широкому спектрі засобів особистої гігієни, таких як шампуні, піноутворювачі для ван, зубні пасти, рідина для миття посуду, делікатні засоби для прання білизни. Використання ПАР на основі суміші вищіх спиртів фр. С12 – С14 та моноетаноламидів вищіх жирних кислот кокосової олії дає можливість значно покращити якісні характеристики засобів особистої гігієни. Наведено, що основним елементом апаратно-технологічної схеми процесу сульфатування сумішей органічних речовин є трубчастий плівковий абсорбер. Показано, що для сульфатування двохкомпонентних сумішей органічних речовин на основі вищіх спиртів фр. С12 – С14 та моноетаноламидів вищіх жирних кислот кокосової олії необхідно використовувати трубчастий плівковий абсорбер, який має двоступінчасте охолодження – верхня частина 1/3 довжини абсорбера, нижня частина 2/3 довжини абсорбера. Швидкість газоповітряного потоку підтримується на рівні Vг = 20 м/с, мольне співвідношення реагентів 1,08 : 1,0 концентрація триоксиду сірки в газоповітряному потоці – 3,7 % об., температура вихідних реагентів: рідинної фази – 313 К, газоповітряного потоку – 303 К, охолоджувальної води – 293 К. Виходячи з таких початкових даних був розрахований промисловий трубчастий абсорбер. Наведені дані такого розрахунку. Наведено, що розрахунок промислового трубчастого плівкового абсорбера проводився згідно з розробленим алгоритмом та програмою на мові MatLab, в програмі використано ітераційний метод розрахунку. Наведено розрахунок кількості труб промислового абсорбера. Показано, що абсорбер складається з таких основних елементів – верхньої елептичної кришки, розподільчої плити газоповітряного потоку, камери для розподілу суміші органічних речовин, плівкоутворювачів, двох камер охолодження, нижньої елептичної кришки. Наведено, що на основі промислового трубчастого плівкового абсорбера розроблена та приведена нова апаратурно-технологіна схема.
Системний аналіз процесу сульфатування у виробництві поверхнево-активних речовин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона Ігорівна
Наведено дані про застосування поверхнево-активних речовин у різних областях промисловості України. Показано бурхливий розвиток виробництва поверхнево-активних речовин. Приведені основні стадії виробництва поверхнево-активних речовин. Показано, що стадія сульфатування органічних речовин є основною, на якій досягаються високі якісні показники отриманих продуктів. Наведено основні недоліки та переваги сульфатуючих агентів в технології поверхнево-активних речовин. Надано характеристику апаратурно-технологічних схем процесу сульфатування органічних речовин. Стверджується, що використання трубчастих плівкових абсорберів з низхідним потоком фаз в даний час є найбільш перспективним для використання в промислових умовах. Наведені рівняння з конвективної дифузії для спрощених моделей Льюїса – Уітмена, Левича, Хігбі, Данквертса. Запропоновано представляти процес сульфатування в трубчастому плівковому абсорбері наступними стадіями: процес масопередачі газоподібного триоксиду сірки до поверхні розділу фаз, процес абсорбції триоксиду сірки органічною речовиною з проходженням екзотермічної хімічної реакції, процес теплообміну між рідинною фазою та газоповітряним потоком, процес теплообміну між рідинною фазою та потоком охолоджувальної води. Наведено рівняння для розрахунку коефіцієнта масопередачі, яке дозволяє отримувати дані близькі з експериментальними даними Гутьерреса. Показано проходження послідовних хімічних реакцій при абсорбції триоксиду сірки органічною сировиною. Наведені кінетичні рівняння і методики розрахунку ступені сульфатування і кольоровості отриманих продуктів. Наведено основні рівняння для розрахунків коефіцієнтів теплопередачі та коефіцієнтів тепловіддачі. Наведені результати математичного моделювання процесу сульфатування в трубчастому плівковому абсорбері. Показана можливість досягнення високих якісних показників отриманого продукту: ступінь сульфатування 97,9 %, кольоровість 1 одиниця по йодній шкалі.
Regularities of the process of sulfation of the mixtures of organic substances
(Технологический центр, 2016) Dzevochko, A.; Podustov, M.
Наведено результати досліджень процесу сульфатування сумішей органічних речовин низькоконцентрованим газоподібним триоксидом сірки в об'ємному реакторі. Описано матеріали та методи дослідження процесу. Визначено залежності якості поверхнево-активних речовин від основних технологічних параметрів: мольного співвідношення реагентів, концентрації триоксиду сірки та температури процесу сульфатування. Наведено дані про зміну величин щільності та в'язкості реакційних мас в ході даного процесу.