Предложено математическое описание процесса ионного обмена в прямоточном аппарате с плотным движущимся слоем ионита с учетом изменения концентрации раствора на входе в аппарат. Математическое описание включает в себя следующие уравнения: уравнение материального баланса по раствору, уравнение изотермы ионного обмена, уравнение кинетики диффузии, начальные и граничные условия. Для решения поставленной задачи использовали интервально-итерационный метод. Проведены экспериментальные исследования сорбции ионов меди в аппарате, в результате которых найдены выходные кривые ионного обмена. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных позволило сделать вывод об их удовлетворительной сходимости.
В статье рассматривается вопрос разработки цифровых двойников типовых технологических процессов, которые могут использоваться при проектировании ХТС для расчета оптимальных параметров аппаратов и узлов химических предприятий, на этапе проектирования АСУТП для тестирования и отладки алгоритмов управления программируемых контроллеров, на этапе эксплуатации производства в задачах прогнозирования, а также для создания учебных тренажеров операторов технологических процессов. Приведены основные понятия цифровых двойников и сферы их применения, показана актуальность их разработки. Описан пример создания цифрового двойника жидкофазного химического реактора в среде программирования Delphi. Описана методика интеграции цифровой модели в разные узлы АСУТП, SCADA-системы и учебные тренажеры посредством применения технологии OPC и компонентов библиотеки dOPC среды Delphi. Приведены примеры применения разработанного приложения.