Імітаційне моделювання та оптимізація процесу багатоступеневої кристалізації цукрози
eNUFTIR
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Імітаційне моделювання та оптимізація процесу багатоступеневої кристалізації цукрози
Имитационное моделирование и оптимизация процесса многоступенчатой кристаллизации сахарозы Simulative Modelling and Optimisation of the Multistage Crystallization Process of Sugar |
|
| Creator |
Єщенко, О. А.
Ещенко, О. А. Yeshchenko, O. |
|
| Subject |
кристалізація
рециркуляція багатоступенева промислова кристалізація імітаційна модель оптимізаційна модель утфель відтік цукроза кристаллизация рециркуляция многоступенчатая промышленная кристаллизация имитационная модель оптимизационная модель утфель оттек сахароза crystallization recirculation multistage industrial crystallization simulative model optimization model massecuite syrup sugar |
|
| Description |
Дисертаційна робота присвячена вирішенню проблеми інтенсифікації та оптимізації роботи систем багатоступеневої кристалізації цукрози на основі сучасних теоретичних уявлень та практичних підходів до процесів, що відбуваються за умов промислової кристалізації. На основі аналізу існуючих апаратурно-технологічних схем продуктового відділення та теорії графів розроблено графічну модель технологічної схеми продуктового відділення цукробурякового заводу. Розроблена узагальнена імітаційна модель процесу багатоступеневої кристалізації цукру та відповідна їй комп’ютерна програма, яка зареєстрована в Департаменті інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України, про що отримано Свідоцтво про права автора на твір ПА № 4790 від 02.10.2001 р. Побудована багатокритеріальна задача оптимізації схем промислової кристалізації цукрози, доведена неможливість її однозначного вирішення, визначена множина ефективних альтернатив і шляхи пошуку компромісу. На основі багатокритеріальної задачі оптимізації побудована однокритеріальна задача з ваговими коефіцієнтами для визначення оптимального рішення. Схеми багатоступеневої кристалізації цукрози з рециркуляцією збільшують вихід товарного цукру в середньому на 0,234…0,920 кг на 100 кг буряку і зменшують витрати нагрівальної пари на вакуум-апарати (кількість питомої випареної води зменшується на 7,4…7,9 %). Диссертационная работа посвящена решению проблемы интенсификации и оптимизации работы систем многоступенчатой кристаллизации сахарозы на основе современных теоретических представлений и практических подходов к процессам, которые происходят в условиях промышленной кристаллизации. На основании анализа предложенных и введенных в производство технологических схем продуктовых отделений сахарозаводов показана многовариантность их применения и отсутствие надежных средств их анализа, прежде всего, тех, что отображают динамику сложного процесса многоступенчатой кристаллизации сахарозы. На основе анализа существующих аппаратурно-технологических схем продуктового отделения и теории графов разработана графическая модель технологической схемы продуктового отделения свеклосахарного завода. Разработаны имитационные модели для каждого аппарата и установки, которые входят в аппаратурно-технологическую схему продуктового отделения, а также обобщенная имитационная модель процесса многоступенчатой кристаллизации сахара и соответствующая ей компьютерная программа, которая зарегистрированная в Департаменте интеллектуальной собственности Министерства образования и науки Украины, о чем получено Свидетельство о правах автора на произведение ПА № 4790 от 02.10.2001 г. Определено, что если погрешность начальных данных не превышает 1 % общая погрешность имитационной модели с прямым ходом расчета не превышает 2 %. Определены критерии оптимизации по технологическим показателям и энергозатратам. Построена многокритериальная задача оптимизации схем промышленной кристаллизации сахарозы, доказана невозможность ее однозначного решения, определено множество эффективных альтернатив и пути поиска компромисса. На основе многокритериальной задачи оптимизации построенная однокритериальная задача с весовыми коэффициентами для определения оптимального решения. Обосновано, что поиск оптимальной схемы сводится к установлению наилучшего соотношения рециркулирующих потоков, которые направлены на промежуточную и первую кристаллизацию. Показано, что схемы многоступенчатой кристаллизации сахарозы с рециркуляцией увеличивают выход товарного сахара в среднем на 0,234…0,920 кг на 100 кг свеклы и уменьшают затраты нагревательного пара на вакуум-аппараты (количество удельной выпаренной воды уменьшается на 7,4...7,9 %). При условиях чистоты продуктов больше 89 % с целью уменьшения количества сахарозы в мелассе, на сахарных заводах, оснащенных двухпродуктовой схемой кристаллизации, целесообразно ценрифуговать часть утфеля последнего продукта непосредственно после уваривания в вакуум-аппарате. Получена зависимость для определения оптимальной части утфеля, который направляется на центрифугование, от чистоты сиропа с выпарной станции. Найдено, что направление аффинационного утфели в рецикл как кристаллической основы для утфеля промежуточного продукта необходимо осуществлять при условиях чистоты сиропа-нетто меньше, чем 93 %, при этом выход товарного сахара увеличивается до 0,02 % по сравнению с типовой схемой. Частичная рециркуляция вторых оттоков первом и промежуточном продуктах в схемах, где используют аффинационный утфель как кристаллическую основу промежуточного продукта, увеличивают эффективность работы криталлизационных отделений, при этом выход товарного сахара увеличивается до 0,02 % в сравнении с типичной схемой. При уваривании сахарных утфелей из сиропа-нетто низкой чистоты для улучшения качественных показателей товарного сахара также целесообразно применять раздельное клерование сахаров промежуточной и последней кристаллизаций, которая повышает чистоту товарного сахара на 0,026 %. The thesis is devoted to the problem of intensification and optimisation of the work of the system of multistage crystallization of sugar on the basis of modern theoretical views and practical approaches towards the processes that take place in the course of industrial crystallization. On the basis of the analysis of existing apparatus-technological schemes of sugar house and the theory of graphs, the graphic model of technological scheme of sugar house at the sugar factory has been worked out. The general simulative model of the multistage crystallization process of sugar and the corresponding computer program have been worked out. The computer program has been registered in the Intellectual property department of the Ministry of Education and Science of Ukraine which is proved by the certificate on the author’s rights on the work ПА № 4790 from 02.10.2001. Multicriterial task of the optimization of industrial crystallization of sugar has been built, the impossibility of its one certain solution has been proved and the set of effective alternatives and the ways of compromise searching have been determined. On the basis of multicriterial task of the optimization there has been formed the onecriterial task with weight parameters for the definition of the best solution. The schemes of multistage of sugar with crystallization recirculation increase the outcome of sugar over 0,234…0,920 kg on 100 kg of beetroots on average and decrease the amount of necessary stream in a vacuumpan (the amount of evaporated water decreases on 7,4…7,9 %). |
|
| Date |
2012-12-17T14:49:38Z
2012-12-17T14:49:38Z 2008 |
|
| Type |
Other
|
|
| Identifier |
Єщенко, О. А. Імітаційне моделювання та оптимізація процесу багатоступеневої кристалізації цукрози : Автореф. дис... канд. техн. наук : 05.18.12 / НУХТ. - К., 2008. - 21 с.
http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/handle/123456789/4498 |
|
| Language |
other
|
|