Optimization of rawhide collagen defibrillization process

The paper features the rawhide collagen defibrillization process in the elastic leather materials manufacturing. Optimal colloid-chemical properties of semi-processed products were defined by way of using mathematical optimization of rowhide liming process. It was found that during the alkaline treatment of raw material (in the operating temperature range) the degree of defibrillation of raw material raises (in proportion to the derm collagen swelling) with increase in the ratio of process solution to the mass of raw material, and the extremum of hydrothermal stability and leather yield can be estimated. It was also shown that the degree of swelling decreases with a decreasing ratio of sodium sulphide and sodium hydrosulphide, and the leather area yield reaches the maximum value at the equal proportion of these reagents. Multicriteria optimization of rawhide liming process using the Harrington’s desirability function was carried out. The developed technology of soaking and liming was tested under production conditions. The above-mentioned low-waste technology provides elastic leather materials with a yield increase by 3.5%, which meet the industry standards requirements

К оптимизации гидрофобизирующей композиции в производстве меха

The present paper deals with response surface methodology based approach applied to development the optimal composition of filing and hydrophobizing mixture for the production of velor from nutria skins. Statistical models "qualitative characteristics of nutritia skins velour vs composition of hydrophobizing mixture" were constructed. The optimal composition of the fillerhydrophobic composition is determined by solving the problem of multi-purpose optimization using a method based on the Harrington desirability function. The composition of the fillerhydrophobizing mixture proposed according to the results of the research can be effectively used in the technologies of manufacturing sheepskin-fur and leather materials of high water resistance. The obtained hydrophobized nutria velor can be used for the production of uncovered sheepskin products for various purposes, which will be operated in extreme conditions.В данной статье рассматривается подход, основанный на методологии поверхности отклика, применяемый для разработки оптимального состава наполнительно-гидрофобизирующей смеси для производства велюра из шкур нутрии. Построены статистические модели "качественные характеристики велюровой шкурки нутрии в зависимости от состава гидрофобизирующей смеси". Оптимальный состав наполнителя-гидрофобного состава определяется путем решения задачи многоцелевой оптимизации с использованием метода, основанного на функции желательности Харрингтона. Предложенный по результатам исследований состав наполнитель-гидрофобизирующей смеси может быть эффективно использован в технологиях производства овчинно-меховых и кожевенных материалов повышенной водостойкости. Полученный гидрофобизированный велюр нутрии может быть использован для производства изделий из овчины без покрытия различного назначения, которые будут эксплуатироваться в экстремальных условиях

Проектирование оптимальных гибких схем водного хозяйства

У статті представлено метод оптимізації технологічних схем водного господарства, що базується на економічних критеріях. Ряд процесів водоспоживання характеризується безперервною і стрімкою зміною основних параметрів (зокрема, ступеню забрудненості та витрати води). Пропонований метод проектування враховує подібні зміни, внаслідок чого отримана схема водного господарства підготовлена до роботи в таких умовах (тобто, є гнучкою). В основі представленого методу гнучкого проектування схем водоспоживання лежать принципи адитивної комбінаторики, зокрема, теорема про кутові точки.The paper presents the process water network cost optimization method. The purity and flow rate parameters for some processes change continuously and/or by leaps and bounds. The proposed design method takes into account these changes, so the obtained water network is prepared to work in such conditions (it is flexible). The flexible network design method was based on the theorem of corner points solutions.В статье представлен базирующийся на экономических критериях метод оптимизации технологических схем водного хозяйства. Ряд процессов водопотребления характеризуются непрерывным и стремительным изменением основных параметров (в частности, степени загрязненности и расхода воды). Предлагаемый метод проектирования учитывает подобные изменения, вследствие чего полученная схема водного хозяйства подготовлена к работе в таких условиях (то есть, является гибкой). В основе представленного метода гибкого проектирования схем водопотребления лежат принципы аддитивной комбинаторики, в частности, теорема об угловых точках

Четверта міжнародна наукова-практична конференція «Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку»

Робота присвячена дослідженню робастності комбінаторного підходу до проектування та модернізації схем промислового підприємства, розробці методів підтримки проектних рішень при проектуванні технологічних схем водного господарства. Запропоновано критерії оцінювання процедур структурної оптимізації схем водного господарства. У відповідності до вказаних критеріїв запропоновано математичне забезпечення для процедури проектування схем водного господарстваThe work is devoted to investigation of robustness of combinatorial approach to the grassroot and retrofit design of industrial water networks. The evaluation criteria of procedures for structural optimization of water networks were proposed. According to the criteria the mathematical model procedures of water networks design was proposed.Работа посвящена исследованию робастности комбинаторного подхода к проектированию и модернизации схем промышленного предприятия, разработке методов поддержки проектных решений при проектировании технологических схем водного хозяйства. Предложены критерии оценки процедур структурной оптимизации схем водного хозяйства. В соответствии с указанными критериями предложено математическое обеспечение для процедуры проектирования схем водного хозяйства

Четверта міжнародна наукова-практична конференція «Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку»

Робота присвячена розв’язанню задачі оптимального проектування підсистеми зворотноосмотичної демінералізації води. В основу процедури оптимізації покладено задачу нелінійного умовного програмування, складену на базі математичного опису процесу розділення на мембранному елементі, та алгоритм послідовного квадратичного програмування для вирішення вказаної задачі нелінійного програмування. Наведено приклад розрахунку підсистеми для заводу з виробництва пива та безалкогольних напоїв.The paper addresses the problem of optimal design of reverse osmosis subsystem for water demineralization. The design procedure is based on constrained nonlinear programming model as well as the mathematical model of the separation process on the membrane element. The design procedure uses Sequential Quadratic Programming algorithm to solve nonlinear programming problem mentioned above. The case study of design of water treatment subsystem for the beer and soft drinks production plant was presented.Работа посвящена решению задачи оптимального проектирования подсистемы обратноосмотической деминерализации воды. В основу процедуры оптимизации положена задача нелинейного условного программирования, составленная на базе математического описания процесса разделения на мембранном элементе, и алгоритм последовательного квадратичного программирования для решения указанной задачи нелинейного программирования. Приведен пример расчета подсистемы для завода по производству пива и безалкогольных напитков

Четверта міжнародна наукова-практична конференція «Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку»

Методами обчислювального експерименту виконано дослідження процесу реакційної взаємодії, ініційованої контактним плавленням, в порошкових сумішах на прикладі реакції взаємодії в системі Ti-Al. З використанням наявних експериментальних термодинамічних величин та залежностей досліджено особливості отримання стійких рішень запропонованої математичної моделі.The Research of process reacting, initiated contact melting powder mixtures in the example of the interaction in the system Ti-Al, was executing by methods of computational experiment. Features obtain stable solutions of the mathematical models were investigated using the available experimental thermodynamic quantities and dependencies.Методами вычислительного эксперимента выполнено исследование процесса реакционного взаимодействия, инициированного контактным плавлением, в порошковых смесях на примере реакции взаимодействия в системе Ti-Al. С использованием имеющихся экспериментальных термодинамических величин и зависимостей исследованы особенности получения устойчивых решений предлагаемой математической модели

П'ята міжнародна наукова-практична конференція «Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку»

Статтю присвячено деяким аспектам міжнародного співробітництва в галузі проектування сталих промислових технологічних систем між науковцями кафедри кібернетики хіміко-технологічних процесів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» і кафедри хімічної інженерії Жешувського технологічного університету. Представлений досвід спільної роботи з оптимального проектування схем очищення стічних вод і схем водоспоживання.The article reveals some aspects of international cooperation in the field sustainable industrial networks design between scientists of Department of Cybernetics of chemical and technological processes of the National Technical University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute" and Department of Chemical and Process Engineering (Rzeszów University of Technology). The practice of collaborative work on optimal design of wastewater treatment networks and water usage networks, and of scientific meetings organization was presented.Статья посвящена которым аспектам международного сотрудничества в области проектирования устойчивых промышленных технологических систем между учеными кафедры кибернетики химико-технологических процессов Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт» и кафедры химической инженерии Жешувского технологического университета. Представлен опыт совместной работы с оптимального проектирования схем очистки сточных вод и схем водопотребления

П'ята міжнародна наукова-практична конференція «Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку»

Статтю присвячено питанням спадкоємності освітнього процесу в системі підготовки випускника технічного університету: раніше спеціаліста, тепер - бакалавра. Представлено досвід дипломного проектування бакалавра за спеціальністю "Комп'ютерно-інтегровані технології сталих хімічних виробничих комплексів" на кафедрі кібернетики хіміко-технологічних процесів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут».The paper addresses the continuity of the educational process in the technical university education system: from the Specialist Degree to the Bachelor Degree. The experience of organizing of Bachelor Graduation Project in "Computer-Integrated Technologies sustainable chemical production facilities" at the Department of Cybernetics of chemical and technological processes of the National Technical University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute" was presented.Статья посвящена вопросам преемственности образовательного процесса в системе подготовки выпускника технического университета: ранее специалиста, теперь – бакалавра. Представлен опыт дипломного проектирования бакалавра по специальности "Компьютерно-интегрированные технологии устойчивых химических производственных комплексов" на кафедре кибернетики химико-технологических процессов Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт»

Статистическое компьютерное моделирование химико-технологических схем

Статтю присвячено питанням комп’ютерного моделювання процесу функціонування хіміко-технологічних процесів в умовах невизначеності. Обґрунтовано процедуру комп’ютерного моделювання, що включає побудову комп’ютерної моделі у програмі- симуляторі, і застосування методу статистичних випробувань. Представлену процедуру проілюстровано прикладами.The paper addresses the computer simulation of the chemical engineering process uncertainty conditions. The computer simulation procedure was substantiated, which include building of computer model in the simulator program, and the application of the Monte-Carlo method. The presented procedure was illustrated by examples.Статья посвящена вопросам компьютерного моделирования процесса функционирования химико-технологических процессов в условиях неопределенности. Обоснована процедура компьютерного моделирования, включая построение компьютерной модели в программе-симуляторе, и применение метода статистических испытаний. Представленная процедура проиллюстрирована примерами