Учёные ПНИПУ придумали, как автоматизировать производства технического углерода — сажи
Сажу, или технический углерод, широко используют в производстве шин, резины, а также в качестве пигмента для печатных красок и лакокрасочных изделий. Мировое производство этого вещества превышает 11 миллионов тонн в год, однако процесс его получения сопровождается выбросами вредных соединений, таких как окислы углерода и азота. Эти вещества способствуют образованию «парникового эффекта» и повышению температуры на планете. В ответ на экологические проблемы учёные из Пермского Политеха предложили инновационную схему автоматизации производства сажи, направленную на повышение его безопасности для окружающей среды.
В обычных условиях производство сажи в печных реакторах требует точного контроля температуры и подаче различных газов. Однако нынешняя технология имеет недостатки, например, из-за недостаточной автоматизации могут возникать ошибки, что снижает эффективность процесса и качество продукции. Пермские учёные разработали систему автоматизации, которая позволит не только повысить производительность, но и снизить вероятность человеческих ошибок. Согласно их схеме, управление подачей топлива и воздуха, а также нейтрализация вредных соединений будут выполняться с помощью специальных датчиков с нечёткой логикой, что обеспечит более точный контроль.
Как отмечает профессор Юрий Хижняков, схема учитывает неопределённые параметры химических реакций, такие как содержание метана в газе или влажность воздуха, что позволяет адаптировать процесс в реальном времени. Автоматические ПИ-регуляторы будут управлять расходом топлива и подачи воздуха, а также контролировать нейтрализацию токсичных окислов азота. Для того, чтобы остановить химическую реакцию на финальных этапах, в камеру реактора будет подаваться вода под давлением. Это позволит снизить температуру, прекратить восстановление и завершить процесс производства сажи, получая углерод с нужными характеристиками.
