Аннотация
Цель работы: показать практическое применение решения задач с помощью моделирующей программы CHEMCAD в области полученияэтилового спирта из картофеля.
Ключевые слова: этиловый спирт, моделирование, химико-технологические процессы, фармацевтика.
Введение
В фармацевтической промышленности применяется этиловый спирт, получаемый путем сбраживания крахмал содержащего сырья - в основном картофеля и зерна [1].
В Казахстане этиловый спирт получают в таких городах как Талгар, Уральск, Астана. Здесь процесс получения спирта основывается на различных технологиях с использованием современного автоматизарованного оборудованя.Для дальнейшего прогнозирования качества исходного продукта и для адаптации производства на другое исходное серье на заводах не предусмотрена математическая модель процесса, работающая в реальном режиме времени. Поэтому в данной статье мы предлагаем компьютерное моделирование технологии получения этилового спирта из сельскохозяйствнных отходов растительного происхождении.
Материалы и методы
Современные средства моделирования, которые могут быть использованы для разработки, анализа и проектирования новых производств, весьма многообразны. Они позволяют автоматизировать практически все стадии инженерного труда и свести к минимуму затраты рабочего времени, трудовых ресурсов и денежных средств. При этом поставленная задача решается оптимально, с учетом накопленного опыта и данных [2]. В нашей статье мы рассмотрим моделирование этого процесса с применением программы CHEMCAD.
CHEMCAD имеет модульную структуру и состоит из системного и функционального наполнений, представляющих собой средства и объекты расчета, а также баз данных и интерфейса пользователя, обладающего мощными графическими возможностями. Пакет моделирующих программ CHEMCAD представляет собой эффективный инструмент для компьютерного моделирования химико-технологических процессов при разработке, модернизации и оптимизации химических, фармацевтических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств [3].
Реализация
В технологии производства этилового сприрта основным аппаратом является ректификационная колонна (см. рисунок 1).
На рисунке 2 представлена автоматизированная схема процесса получения этилового спирта на основе программы CHEMCAD [4].
Эта модель позволит нам в реальном режиме времени выполнять следующие функции:
1.Расчет теплофизических свойств:
Анализ группы компонентов;
Регрессии данных;
Чистых компонентов.
- . Процесс улучшения и устранения неисправностей:
- Конструкция оборудования для перегонки с расчетом переноса массы;
- Составление отчетов;
- Анализ безопасности производственных процессов;
- Определение нормативного соответствия;
- Расчет теплового и материального баланса.
- . Процесс развития
- Расчет установки кинетики реакций из экспериментальных данных;
- Определение условий прямых лабораторных экспериментов и опытного производства;
- Масштабирование от лаборатории до опытного и масштабного производства;
- Анализ безопасности;
- Определение энергоэффективности / оптимизации энергии;
- Сверка данных;
Расчет экономики процесса.
Заключение. Компьютерная модель технологии получения этилового спирта из сельскохозяйственных отходов растительного происхождении,разработанная на основе программы CHEMCAD, даст нам возможность:
- Автоматизировать процессполучения этилового спирта;
- Оптимизировать брожение исходного сырья (картофель);
- Прогнозировать качество этилового спирта (процентное содержание).
Таким образом, применение программных моделирующих комплексов позволяет на стадии проектирования произвести необходимые исследования объекта управления и спроектировать оптимальную систему автоматизации.
49
Список литературы
1. Промышленная технология лекарств – учебник в 2-х томах. /Под ред. Проф. В.И. Чуешова.
Нанотехнологии - новое направление науки с потенциалом решения актуальных проблем
Несмотря на широкий ассортимент косметических препаратов для проблемной кожи, разработку
Нами были изучено и обосновано введение в состав косметического средства следующих
Литература
Харьков, Изд-во – НФАУ, 2002. – Том. 2, 716 с., с. 56-60
- http://www.interface.ru/home.asp?artId=39512 (датаобращения:14.11.2018)
- Математическое моделирование химико-технологических систем с использованием программы ChemCad: Учебно-методическое пособие / Казан. гос. технол. ун-т. Сост.: Н.Н. Зиятдинов, Т.В. Лаптева, Д.А. Рыжов. – Казань, 2008. – 160 с.
- Nor-Par a.s, The Book of Examples Steady State and Dynamics, 2002г – С. 37 [Электронный ресурс] URL:http://www.norpar.com/brochures/chemcad/ccex-en20062002.pdf (дата обращения: 15.11.2018)