профессор аспирант кафедры информационных и управляющих систем
Professor Department of information and control systems
доцент аспирант кафедры информационных и управляющих систем
Associate Professor Department of information and control systems
профессор аспирант кафедры информационных и управляющих систем
Professor Department of information and control systems
аспирант кафедры информационных и управляющих систем
graduate Department of information and control systems
В статье рассматривается технологический процесс синтеза низкомолекулярных каучуков методом термо-окислительной деструкции как объекта управления. Выявлено, что основными управляющими параметрами, влияющими на скорость деструкции, являются: концентрация инициатора реакции, температура и массовая концентрация полимера. Основными параметрами управления являются: степень деструкции, качество получаемого полимера и время реакции. Установлено, что для эффективного управления температуру процесса и концентрацию инициатора необходимо стабилизировать в окрестности заданного значения, а значение массовой концентрации устанавливается дозировкой исходных компонентов. В этом случае кинетику процесса деструкции можно описать линейной зависимостью от времени. Т.е. степень деструкции линейно связана со временем проведения реакции. Тогда, определяя исходное качество полимера (его среднечисленную молекулярную массу), процесс деструкции проводится по времени до заданного значения степени разрушения. Поскольку в процессе деструкции расходуется инициатор, то для стабилизации его концентрации предлагается осуществлять его непрерывный ввод в реакционную среду. Получено математическое описание, описывающее кинетику при непрерывной подаче инициатора, и зависимость для расчета скорости подачи инициатора. Определены параметры линейной аппроксимирующей зависимости кинетики деструкции. Показано, что уже при малом времени деструкции график кинетики деструкции неуклонно стремится к его линейной асимптоте. Угол наклона асимптоты зависит от константы скорости деструкции (т.е. от температуры реакции) и начальной концентрации инициатора. Смещение кинетики деструкции по оси ординат зависит от начальной мольной концентрации полимера. Таким образом, подбирая начальную концентрацию полимера, появляется возможность управлять скоростью деструкции.
In this article the technological process of synthesis of low molecular weight polymers using the method of the thermal oxidative degradation as a control object is considered. It is revealed, that the main control parameters affecting the rate of degradation are: a reaction initiator concentration, temperature and mass concentration of the polymer. The degree of degradation, quality of produced polymer and the reaction time are the main control parameters. It is established that the process temperature and concentration of initiator should be stabilized in the vicinity of a predetermined value, and the value of the mass concentration is set by the initial dose components for effective control. In this case the kinetics of the degradation process can be described by a linear dependence of time. That is degree of degradation is linearly related with time reaction. Then the process of degradation is conducted by time to the predetermined degradation degree value by determining initial quality of the polymer. Due to initiator is expended in the process of degradation, then for stabilizing its concentration is offering its continuously input into the reaction medium. The mathematical model, describing the kinetics of continuous feed initiator, and dependence for calculating the initiator feed rate. The parameters of the linear approximating dependence of the degradation kinetics are defined. It is displayed, that graph kinetics of degradation is constantly striving to its linear asymptote at short time degradation. The inclination angle of this asymptote depends on the degradation rate constant (i.e., reaction temperature) and on the initial concentration of initiator. The degradation kinetics on the ordinate offset is depended on the initial molar concentration of polymer. Thus, to control the rate of degradation by selecting the initial concentration of the polymer is possible.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.