Сажа без вреда. Автоматизированное производство от Пермского Политеха

Ученые Пермского Политеха разработали инновационную схему автоматизации производства сажи. Это решение не только повышает эффективность процесса, но и снижает вредное воздействие на окружающую среду, что крайне важно для борьбы с глобальным потеплением.

Сажа, или технический углерод, широко используется в производстве резины, шин и краски. Однако ее традиционное производство сопровождается значительными выбросами окислов углерода и азота, усиливающими парниковый эффект. В России процесс производства на химических предприятиях остается недостаточно автоматизированным, что снижает его экологичность и безопасность.

"Наша схема учитывает условия неопределенности. Управление подачей топлива, окислителя и других веществ выполняют ПИ-регуляторы нечеткой логики, способные адаптироваться к изменяющимся входным данным."

- Юрий Хижняков, профессор кафедры автоматики и телемеханики ПНИПУ, доктор технических наук

Печной реактор, в котором производится сажа, подвергается автоматизации на всех ключевых этапах. ПИ-регуляторы нечеткой логики контролируют подачу топлива и воздуха, основываясь на данных о концентрации метана в природном газе и текущей температуре камеры горения. Это позволяет оптимизировать процесс, обеспечивая полное смешение газа и кислорода.

Для нейтрализации вредных соединений, образующихся в ходе реакции, автоматическая система добавляет аммиак. На финальных этапах реакция восстанавливающего горения прекращается за счет впрыска воды, что контролируется лазерным измерителем частиц углерода. Эти меры обеспечивают выпуск твердого углерода с заданными свойствами, минимизируя загрязнение воздуха.

По словам исследователей, разработка универсальна и подходит для любых типов реакторов. Она помогает снизить человеческий фактор, делая производство сажи экологичным и эффективным. Это важный шаг в развитии технологий, поддерживающих устойчивость окружающей среды и борьбу с изменением климата.

Источник: пресс-служба ПНИПУ