ATREX.RU
Пресс релизы коммерческих компаний и общественных организаций

» Архив пресс-релизов

» Авторам от редакции

» Добавить пресс-релиз

10IT технологии «

Антивирусы «

3Промышленность и производство «

3Банки «

1Культура, искусство «

37Образование, учеба «

Природа, окружающая среда «

5Наука «

1Медицина «

Фармацевтика «

1Спорт «

Реклама, PR «

Договора, соглашения «

Логистика, транспорт «

3Благотворительность «

Скидки «

1Прочие события «

2Другие статьи «

1Комментарии специалистов «

Недвижимость «

Аналитика «

Самое-самое //

Пресс-релизы //

» Добавить пресс-релиз

Ученые Пермского Политеха разработали схему автоматизации экологичного производства сажи

Сажу используют в производстве резины, шин, печатных красок и лакокрасочных изделий. Но при ее изготовлении выделяется большое количество соединений, вредящих экологии. Этот процесс также необходимо автоматизировать для большей эффективности. Ученые Пермского Политеха разработали схему автоматизации безопасного для природы производства сажи.
Сажу (в науке – технический углерод) используют в изготовлении резины и шин, а также как цветовой пигмент в печатных красках и лакокрасочных изделиях. Ее мировое производство превышает 11 миллионов тонн в год. При этом в процессе ее получения выделяется большое количество вредных соединений окислов углерода и азота, которые образуют «парниковый эффект» и, как следствие, повышение температуры поверхности Земли. Важным вопросом производства сажи является не только ее экологичность, но и автоматизация: этому требованию в полной мере не соответствует ни одно из 10-ти российских химических предприятий, которые изготавливают технический углерод. Ученые Пермского Политеха разработали схему автоматизации эффективного и безопасного для природы производства сажи.

Статья опубликована в журнале «Инженерный вестник Дона», №7, 2024. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Технический углерод производится с помощью специальной установки – печного реактора. В нем исходное сырье (парафин) распадается на составляющие химические соединения под действием высоких температур (от 1400 до 1700 С), источником которых служит природный газ с высоким содержанием метана.
Печной способ получения сажи теряет в своей эффективности, если технология недостаточно автоматизирована. В настоящее время процесс производства в камере перемешивания контролируется специальным температурным датчиком. Также в камеру горения реактора подается азот, который, смешиваясь с кислородом, образует вредные соединения окиси азота и углерода. Все эти вещества, попадая в атмосферу, снижают ее прозрачность, увеличивают «парниковый эффект» и разрушают озоновый слой Земли.

Ученые Пермского Политеха разработали схему автоматизации печного реактора. Помимо увеличения эффективности и скорости производства, она позволит сократить вероятность ошибок из-за человеческого фактора, которые снижают качество продукции и безопасность технологического процесса. Настройка оборудования по предложенной схеме автоматизирует основные этапы производства сажи – подачу топлива, воздуха для проведения реакции окисления и нейтрализацию вредных соединений.

– 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 неопределенности. Управление подачей топлива, окислителя и других веществ будут выполнять специальные датчики – ПИ-регуляторы нечеткой логики. Они способны работать с переменными коэффициентами, которые не заданы заранее, и принимают значения на основе входных данных, которые получают здесь и сейчас, – рассказывает Юрий Хижняков, профессор кафедры автоматики и телемеханики ПНИПУ, доктор технических наук.

У нечетких ПИ-регуляторов есть несколько задач. Во-первых, они управляют расходом топлива на основе измерений содержания метана природного газа. Во-вторых, контролируют подачу воздуха. Для этого регулятор сравнивает заданную температуру с той, что в камере горения, чтобы определить, насколько хорошо перемешивается природный газ с кислородом. Если процесс нарушен, то регулятор добавляет воздух. Еще одна функция – автоматическая подача, например, аммиака, который нейтрализует вредные соединения (окислы азота), образующиеся в процессе производства.

– На финальных этапах нужно остановить химическую реакцию восстановления. Она происходит при высокой температуре. Для ее снижения впрыскивают воду в камеру закалки печного реактора. Наша схема предполагает, что в этой зоне можно, как вариант, расположить лазерный измеритель мелких частиц аэрозоли углерода. Когда луч проходит через него, мелкие компоненты рассеивают свет, измеритель фиксирует это и определяет концентрацию частиц. Информация подается на устройство, которое впрыскивает воду под давлением 2 МПа. Температура в камере закалки снижается и активность химической реакции восстановления прекращается. В итоге в процессе гранулирования получается твердый углерод с требуемыми физико-химическими свойствами, – дополняет Павел Ефимов, ассистент кафедры автоматики и телемеханики ПНИПУ.

Ученые Пермского Политеха разработали схему автоматизации экологически чистого производства сажи с применением ПИ-регуляторов нечеткой логики. Она универсальна и не зависит от структуры реактора. Разработка поддерживает экологичность производства и эффективную охрану окружающей среды, что крайне важно для предотвращения глобального потепления.

Контактное лицо: Лидия Попова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 03:20, 19.12.2024
Количество просмотров: 487
Страна: Россия

Разработка учёных ПНИПУ повысит точность прогноза электропотребления насосных станций в 3,7 раза, ПНИПУ, 06:37, 18.12.2025, Россия

Ежегодный рынок водоснабжения РФ — 490 млрд рублей. Учёные Пермского Политеха разработали систему на основе искусственного интеллекта, которая снижает погрешность прогноза энергопотребления в 3,7 раза. Это позволяет каждой станции гарантированно экономить более 160 тысяч рублей ежегодно.

Ученый ПНИПУ рассказал, как распознать и что делать при обморожении кожи, ПНИПУ, 17:53, 17.12.2025, Россия

С наступлением холодов риск обморожения становится реальной угрозой для каждого. Что делать, если почувствовали онемение и побеление кожи на щеках, пальцах рук или ног? Эксперт ПНИПУ рассказывает о первой помощи, которая поможет минимизировать ущерб для здоровья до визита к врачу.

Ученые ПНИПУ довели пользу комбучи до максимума: антиоксидантная активность нового напитка достигла 81%, ПНИПУ, 17:25, 17.12.2025, Россия

Ученые Пермского Политеха создали функциональный напиток на основе чайного гриба, усиленный фитокомпозицией из лопуха. Продукт демонстрирует рекордную антиоксидантную активность — 81%, предлагая новый эффективный способ защиты клеток от окислительного стресса.

Ученые Пермского Политеха разработали уникальную модель для предсказания «старения» углеродных имплантатов тазобедренного сустава, ПНИПУ, 17:24, 17.12.2025, Россия

Количество операций по эндопротезированию растёт. Но существующие методы расчёта не позволяют предсказать, как микротрещины в протезах влияют на их прочность. Учёные Пермского Политеха создали первую в мире компьютерную модель, которая предсказывает, как микротрещины в протезе влияют на его прочность и долговечность.

Новое изобретение ученых Алтайского ГАУ поможет предотвратить массовую гибель рыбы в пресноводных озерах зимой, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 17:20, 17.12.2025, Россия	19
Ученые Алтайского государственного аграрного университета запатентовали технологию, предотвращающую массовую гибель рыбы в пресноводных озерах зимой из-за нехватки кислорода подо льдом.

Ученый АГАУ представила результаты реализации гранта Губернатора Алтайского края на Совете по развитию биотехнологий, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:03, 13.12.2025, Россия

254

В Правительстве региона состоялось заседание научно-экспертного совета по развитию биотехнологий Совета по развитию биотехнологий при Губернаторе Алтайского края, на котором подвели итоги реализации проектов, получивших грантовую поддержку Губернатора Алтайского края в 2024 году, и завершившие работу в IV квартале 2025 года.

Ученые Пермского Политеха рассказали, как выбрать подходящий чай и не навредить здоровью, ПНИПУ, 21:02, 13.12.2025, Россия

253

15 декабря ежегодно отмечается День чая. Ученые Пермского Политеха рассказали, как производят разные виды этого напитка, какие из них нельзя употреблять натощак, почему белый чай не бодрит, а расслабляет, как получают разные вариации улуна, можно ли добавлять молоко в черный чай и многое другое.

Пермские ученые испытали добавку для ума и силы в пожилом возрасте, ПНИПУ, 21:02, 13.12.2025, Россия

252

Ученые Пермской фармакадемии и Пермского Политеха исследовали новую биодобавку «Дахар» на основе концентрата листьев персика с ДМАЭ — веществом, укрепляющим нейронные связи. Результаты показали, что ее прием значительно улучшает память, концентрацию и повышает физическую выносливость.

Ученые Пермского Политеха рассказали, как выбрать качественную и безопасную ледянку и тюбинг, ПНИПУ, 20:57, 13.12.2025, Россия

Чтобы зимний отдых стал по-настоящему веселым, важно выбрать хорошую ледянку. Эксперты ПНИПУ рассказали, из каких материалов должны состоять изделия, какие из них наиболее безопасны в использовании, можно ли хранить их на морозе и как долго они прослужат при правильной эксплуатации.

Ученые Пермского Политеха разработали инженерный инструмент, который ускорит производство оптического волокна в 2 раза, ПНИПУ, 20:30, 13.12.2025, Россия

Современный интернет, связь и медицина зависят от качества оптоволоконных кабелей. Но их производство — сложный процесс, где любая ошибка ведет к порче всей заготовки. Ученые Пермского Политеха создали инженерный инструмент, который позволит в два раза ускорить обработку заготовок и снизить брак на 75%.