moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 10.26102/2310-6018/2022.37.2.024 1178 Идентификация математической модели управления абсорбционными аппаратами селективной очистки газовых выбросов Identification of mathematical control model aimed at controlling absorption devices for selective gas emissions cleaning 0000-0002-6579-2630 Меренцов Николай Анатольевич Merentsov Nickolay Anatolievich steeple@mail.ru aff-1 0000-0002-6960-9039 Персидский Александр Владимирович Persidskiy Alexander Vladimirovich a-persidsky@yandex.ru aff-2 0000-0002-4576-4229 Голованчиков Александр Борисович Golovanchikov Alexander Borisovich steeple@mail.ru aff-3 Волгоградский государственный технический университет Volgograd State Technical University Федеральный научно – производственный центр «Титан – Баррикады» Federal scientific and production centre "Titan – Barricady" Волгоградский государственный технический университет Volgograd State Technical University 01 01 2026 1 1 10.26102/2310-6018/2022.37.2.024 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

Оснащение аппаратов абсорбционной очистки газов системами автоматизированного управления гидродинамическим режимом их работы является на сегодняшний день наиболее эффективным средством повышения качества и эффективности их работы. При этом наиболее трудоемкая задача при введении в эксплуатацию таких аппаратов заключается в настройке параметров системы автоматизированного управления. Целью исследования, рассмотренного в данной работе, является улучшение качества работы и повышение энергоэффективности систем сорбционной очистки газовых выбросов путем удержания наиболее интенсивных гидродинамических режимов их работы. Основная задача – создание системы автоматизированного управления, а также алгоритма программы идентификации математической модели управления. Рассмотренная в данной работе система автоматизированного управления и алгоритм позволяют производить идентификацию математической модели управления (также называемую автокалибровкой) за счет проведения испытания аппарата в автоматизированном режиме. В работе дано описание механизма распознавания гидродинамических режимов и поиска режима эмульгирования для идентификации математической модели автоматического управления насадочным абсорбционным аппаратом. Представлена схема системы идентификации и управления режимами работы насадочным абсорбционным аппаратом. Приведен алгоритм программы идентификации математической модели управления (автокалибровки) массообменной абсорбционной системы. Предложенные система автоматизированного управления и алгоритм автокалибровки позволяют до 8 раз уменьшить время пусконаладочных работ, а также добиться повышения качества и энергоэффективности процесса абсорбционной очистки газов.

Equipping gas absorption apparatuses with automated control systems for the hydrodynamic mode of their operation is by far the most effective means of improving the quality and efficiency of their operation. At the same time, the most time-consuming task in commissioning such devices is to configure the parameters of the automated control system. The purpose of the study, considered in this paper, is to enhance the quality of operation and increase the energy efficiency of systems for gas emission sorption purification by maintaining the most intensive hydrodynamic modes of their operation. The main goal is to create an automated control system and an algorithm for mathematical control model identification program. The automated control system and algorithm, regarded in this article, make it possible to identify the mathematical control model (also called auto-calibration) by testing the apparatus in an automated mode. The paper gives a description of the mechanism for recognizing hydrodynamic modes and searching for an emulsification mode to identify a mathematical model for automatic control of a packed absorption apparatus. A diagram of the system for identification and control of a packed absorption apparatus operating modes is suggested. An algorithm for the identification program for the mathematical control model (auto-calibration) of a mass-exchange absorption system is presented. The proposed automated control system and auto-calibration algorithm enables the reduction of the commissioning time by up to 8 times and helps to improve the quality and energy efficiency of the gas absorption purification process.

 система автоматизированного управления идентификация технологических параметров массообмен абсорбция газов сорбционные массообменные аппараты гидродинамика режим турбулизации эмульгирование automated control system identification of process parameters mass exchange gas absorption sorption mass exchange apparatus hydrodynamics turbulent mode emulsification Грант Президента Российской Федерации МК-1287.2020.8 «Моделирование процессов управления в массообменном экологическом и нефтегазоперерабатывающем оборудовании» The research was conducted with the support of the grant of the President of the Russian Federation MK-1287.2020.8 "Modeling of control processes in mass-exchange environmental, and oil and gas processing equipment". References Сокол Б.А. и др. Насадки массообменных колонн. Под ред. Д.А. Баранова. М.: Инфохим; 2009. Каган А.М. и др. Контактные насадки промышленных тепломассообменных аппаратов. Под ред. Лаптева. Казань: Отечество; 2013. Голованчиков А.Б., Черикова К.В., Прохоренко Н.А. Математическое моделирование колпачковой тарелки в процессах ректификации. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2021;9(1). Дмитриев А.В, Мадышев И.Н, Дмитриева О.С, Николаев А.Н. Исследования диспергирования жидкости и газа в контактных устройствах с увеличенным диапазоном устойчивой работы. Экология и промышленность России. 2017;21(3):12–15. Мадышев И.Н, Дмитриева О.С., Дмитриев А.В. Перспективы использования струйно-барботажных контактных устройств для повышения энергоэффективности массообменных аппаратов. Экология и промышленность России. 2015;19(7):36–39. Голованчиков А.Б., Прохоренко Н.А., Фоменков С.А. Разработка и численное моделирование конструкции колонны для контактирования газа с жидкостью. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2020;8(4). Дмитриев А.В., Макушева О.С., Калимуллин И.Р., Николаев А.Н. Вихревые аппараты для очистки крупнотоннажных газовых выбросов промышленных предприятий. Экология и промышленность России. 2012;(1):4–7. Тимонин А.С., Божко Г.В., Борщев В.Я., Гусев Ю.И. Оборудование нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств. Книга 2. Под общей ред. А.С. Тимонина. М., Инфра-Инженерия; 2019. Носырев М.A, Комляшев Р.Б., Ильина С.И., Кабанов О.В. Очистка газовых выбросов от диоксида серы на промышленных предприятиях. Экология и промышленность России. 2018;22(8):24–27. Носырев М.А., Комляшев Р.Б., Ильина С.И. Расчет гидравлического сопротивления и удерживающей способности в абсорберах с псевдосжиженной насадкой. Экология и промышленность России. 2013;7:37–41. Беккер В.Ф., Киссельман И.Ф., Садырева Ю.А. Разработка эффективных аппаратов для очистки газов. Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. 2014;7(66):47–50. Беккер В.Ф., Киссельман И.Ф., Садырева Ю.А. Эффективность очистки абгазов в абсорберах с вращающейся подвижной насадкой. Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. 2013;4:37–39. Беккер В.Ф., Киссельман И.Ф. Очистка промышленных газов в абсорберах с вращающейся подвижной насадкой. Экология и промышленность России. 2010;1:18–21. Голованчиков А.Б., Меренцов Н.А., Качанов А.В. Моделирование процесса абсорбции в насадочной колонне, работающей в режиме эмульгирования. Экология и промышленность России. 2021;25(3):24–29. Меренцов Н.А., Голованчиков А.Б., Персидский А.В., Топилин М.В. Моделирование процессов управления в нефтегазоперерабатывающем массообменном оборудовании: монография. ВолгГТУ. Волгоград; 2021. 212 с. Меренцов Н.А., Персидский А.В., Голованчиков А.Б. Управление массообменными процессами при сорбционной очистке газовых выбросов. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2022;10(2). Доступно по: https://moitvivt.ru/ru/journal/pdf?id=1179.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.