Анотація до роботи:

Складанний Д.М. “Робастність процесу зневоднення та грануляції в грануляторі з псевдозрідженим шаром”. Дисертація на здобуття ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – Процеси та обладнання хімічної технології. Рукопис. Київ, 2003 рік.

В роботі запропоновано узагальнення та нове вирішення наукового завдання пошуку стабільних умов проведення процесу зневоднення та грануляції гетерогенних композитивних систем у псевдозрідженому шарі. Розроблено кількісну оцінку якості дисперсного складу гранульованого продукту та на її основі методи визначення збоїв технологічного режиму та впливу хімічного складу композитивної рідини на якість готового продукту. Розроблено методику пошуку областей стійкої кінетики гранулоутворення та знайдені такі області для процесу гранулювання розчину сульфату амонію з різними додатками гумінових речовин. На основі вказаної методики розроблено методику пошуку оптимальної швидкості теплоносія в апараті. Запропоновано кількісну оцінку стабільності кінетики гранулоутворення. Розширено підхід Тагучі до робастності процесів та показано результати його використання для оптимізації досліджуваного процесу. Оптимальними умовами проведення процесу визначено компромісні між умовами, що забезпечують робастність виходу гранульованого продукту, мінімальні втрати якості дисперсного складу продукту та стабільність кінетики гранулоутворення. Результати дослідження підтверджені експериментально.

1. У роботі приведено аналіз, теоретичне узагальнення та нове розв'язання наукової задачі пошуку стабільних умов проведення процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі шляхом розділення на задачі стабілізації кінетики процесу гранулоутворення, стабілізації виходу гранульованого продукту та стабілізації дисперсного складу гранульованого продукту.

2. Запропоновано новий показник якості дисперсного складу гранульованого продукту – функцію втрат якості дисперсних систем, що базується на функції втрат Тагучі. Розроблено алгоритм розрахунку коефіцієнтів запропонованої функції.

3. Проведено параметричну ідентифікацію математичних моделей безперервного безрециклового процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі у вигляді автокореляційних рівнянь із запізненням. На основі побудованих моделей визначено ступені впливу технологічних факторів процесу на його показники якості. Встановлено, що вихід гранульованого продукту передусім залежить від температурного режиму проведення процесу, а дисперсний склад гранульованого продукту – від щільності зрошення поверхні частинок у псевдозрідженому шарі.

4. Проведено дослідження кінетики гранулоутворення в режимі безперервного безрециклового процесу шляхом аналізу діаграм для різних концентрацій домішок у композитивній рідині (гумат 0,3; 0,7 та 1 % мас.). Визначено області стійкої кінетики гранулоутворення для наведених складів композитивних рідин та запропоновано кількісну оцінку стабільності кінетики гранулоутворення. На основі параметрів областей стійкої кінетики гранулоутворення розроблено методику пошуку оптимальної швидкості теплоносія в апараті.

5. Вперше показано результати застосування підходу Тагучі до забезпечення робастності процесу для пошуку оптимальних умов процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі. Для одержання зазначених результатів розроблено ряд планів експериментів для реалізації підходу Тагучі до пошуку робастних умов проведення процесу.

6. Побудовані експериментально-статистичні моделі процесу зневоднення та грануляції сульфату амонію концентрацією 40% мас., що містив додатки гуматів 0,3% мас. та стабілізуючих речовин 0,5% мас. та знайдені робастні умови проведення процесу з використанням самого підходу Тагучі (Т_ВХ = 204 ^ОС; Т_Ш = 96 ^ОС; = 150), що уточнені за допомогою запропонованого в роботі розширення вказаного підходу шляхом побудови експериментально-статистичної моделі характеристики “сигнал-шум” (Т_ВХ = 206 ^ОС; Т_Ш = 94,7 ^ОС; = 150).

7. Запропоновано методику пошуку оптимальних умов проведення процесу, як компроміс між робастним умовами та умовами, що забезпечують мінімальні втрати якості дисперсного складу гранульованого продукту. Знайдені умови проведення процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі у вигляді рекомендованої компромісної точки проведення процесу (Т_ВХ = 204,7 ^ОС; Т_Ш = 95,2 ^ОС; = 147,9) та компромісної області в околицях цієї точки. Представлені результати підтверджуючого експерименту, які доводять правильність підходу та одержаного результату.

8. Розроблене спеціальне програмне забезпечення для реалізації підходу Тагучі до забезпечення робастності процесу і відомих його модифікацій.

9. Розроблений спосіб оцінки якості дисперсного складу гранульованого продукту та програмне забезпечення впроваджено, що підтверджується відповідними актами..

Публікації автора:

1. Корнієнко Я.М., Статюха Г.О., Складанний Д.М. Моделювання безперервного безрециклового процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – №1. – 2002. – С. 133 – 138. (Здобувачем побудовано експериментально-статистичні моделі процесу виконано інші розрахунки).

2. Корнієнко Я.М., Статюха Г.О., Складанний Д.М. Визначення областей стійкої кінетики процесу гранулоутворення органомінеральних добрив // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – №2. – 2002. – С. 122 – 127. (Здобувачем проведено розрахунки по визначенню впливу хімічного складу композитивної рідини на стабільність кінетики гранулоутворення).

3. Корнієнко Я.М., Складанний Д.М. Математичне моделювання оцінки якості дисперсного складу гранульованого продукту при зневодненні та грануляції гетерогенних систем // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – №3. – 2002. – С. 114 – 118. (Здобувачем запропоновано модифіковану нормовану функцію втрат якості дисперсних систем як показник якості процесу та на її основі запропоновано методики визначення збоїв технологічного режиму проведення процесу та впливу хімічного складу композитивної рідини на якість гранулометричного складу продукту).

4. Корнієнко Я.М., Статюха Г.О., Складанний Д.М., Савченко Г.Б. Пошук стабільних умов проведення процесу зневоднення та грануляції у псевдозрідженому шарі з використанням методу Тагучі // Вопросы химии и химической технологии. - №1. – 2003. – С. 140 – 142. (Здобувачем запропоновано використати робастний підхід Тагучі та математичну модель статистичної характеристика “сигнал-шум” для аналізу процесу та знайдено робастні умови його проведення).

5. Складанний Д.М., Статюха Г.О. Розробка пакета програм обробки результатів експериментів з використанням робастного підходу // Вісник Житомирського інженерно-технологічного інституту. – № 3 (22). – 2002. – С. 138 – 143. (Здобувачем розроблено програмне забезпечення для реалізації поставлених задач та за його допомогою проведені розрахунки).

6. Статюха Г.А., Складанный Д.Н., Сучалкина Л.И. Исследование процесса нанесения защитного покрытия на фармацевтические препараты в аппарате кипящего слоя типа Wurster // Рациональный эксперимент в материаловедении. Материалы к 39–му международному семинару по моделированию и оптимизации композитов МОК’39. – Одесса: «Астропринт». – 2000. – С. 23. (Здобувачем запропоновано визначати якість дисперсного складу гранульованого продукту за допомогою статистичних характеристик розподілу гранул за діаметрами та побудовано моделі цих характеристик).

7. Статюха Г.А., Складанный Д.Н. Поиск оптимальных условий проведения процесса грануляции с использованием метода Тагучи // Прогнозирование в материаловедении. Материалы к 41–му международному семинару по моделированию и оптимизации композитов МОК’41. – Одесса: «Астропринт». – 2002. – С. 44. (Здобувачем запропоновано модель статистичної характеристики «сигнал-шум» для визначення робастних умов проведення процесу заводнення та грануляції).

8. Korniyenko Ya., Statyukha G., Skladannyy D. Computing of experimental research of the process dehydration and granulation in an air-fluidized bed // Summaries of 15^th International Congress of Chemical and Process Engineering “Chisa 2002”. – 2002. – P. 0738. (Здобувачем побудовано експериментально-статистичні моделі процесу виконано інші розрахунки).