Доклады о будущих и современных технологиях

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНО-ИНФОРМАЦИОННОГО

А. Г. Саткунас, Г. Г. Вилков

Научный руководитель - Г. Г. Вилков, д-р техн. наук, профессор

Ярославский государственный технический университет

Существуют различные методы математического моделирования про­цесса ректификации многокомпонентных смесей. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. В последние годы продемонстрировал свою эффективность энтропийный метод моделирования. Данный метод можно применять и при проектировании ректификационных аппаратов (проектная постановка задачи), и при автоматизированном управлении ими (поверочная постановка задачи).

Энтропийный метод позволяет представить сложную задачу модели­рования ректификационной колонны в виде последовательного решения ряда более простых задач:

- расчет наиболее вероятных составов продуктовых потоков;

- определение составов в оптимальном узле питания;

- расчет распределений компонентов в сечениях аппарата;

При расчете наиболее вероятных составов следует отметить, что в от­личие от применяемого ранее алгоритма, позволяющего получить составы выходных потоков только в условиях полного орошения, без учета места ввода сырья и доли отгона сырья, здесь используется более эффективный модифицированный алгоритм, с помощью которого можно получить рас­пределения концентраций при любом рабочем значении флегмы и указан­ных параметрах узла ввода питания.

Осуществлен расчет распределений концентраций в выходных пото­ках и их анализ для двухсекционных (обычные ректификационные колон­ны), трехсекционных (обычные колонны с одной стрипинг секцией) и че­тырехсекционных (ректификационные колонны с двумя стрипинг секция­ми). Разработаны алгоритмы моделирования для всех возможных вариан­тов осуществления промежуточных отборов.

Для трехсекционной ректификационной колонны предложен алгоритм оптимального управления, в основе которого лежит разбиение управлений на интенсивные и экстенсивные. В качестве критерия оптимального управления используется информационный критерий относительной раз­делительной способности колонны (п). Этот критерий должен быть макси­мизирован по интенсивным управлениям. В отличие от использовавшегося ранее приближенного условия оптимального статики осуществлен много­мерный поиск тах п по интенсивным управлениям, каковыми являются отборы Е1, Е2 и Е3.