Control of pH in neutralization reactor of a waste water treatment system using identification reactor
Tanımlama tepkime tankı kullanarak, atık su arıtım sisteminin nötralizasyon tankında pH değerinin denetlenmesi
- Tez No: 166957
- Danışmanlar: PROF. DR. CANAN ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: pH Denetimi, Doğrusal Olmayan Denetim, Tanımlama, Model Öngörümlü Denetim, Bulanık Mantık Denetim. vıı, pH Control, Non-linear Control, Identification, Model Predictive Control, Fuzzy Logic Control
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
oz TANIMLAMA TEPKİME TANKI KULLANARAK, ATIK SU ARITIM SİSTEMİNİN NÖTRALİZASYON TANKINDA pH DEĞERİNİN DENETLENMESİ Obut, Salih Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Canan Özgen Ağustos 2005, 61 sayfa Kimyasal bir sürecin atık suyunda çeşitli kuvvetli ve zayıf asitler/bazlar ile bunların tuzları da barınmaktadır. Atık sular, suda yaşayan canlıların ve insan sağlığının korunması amacıyla çevreye deşarj edilmeden önce nötralize edilmelidir. Ancak, nötralizasyon noktası civarında titrasyon eğrisinin eğimindeki ani değişmeler nedeniyle, pH süreçleri doğrusal olmayan ve zamanla değişen bir dinamiğe sahiptirler. Bu nedenle, zor olan pH değerinin denetiminde genellikle gelişmiş denetim teknikleri düşünülmektedir. Bu çalışmada, bilinmeyen derişimde ve çeşitlilikte asit içeren bir süreç atık suyunun pH değerini, hat-üstünde tanımlama metodu kullanarak denetleyebilecek denetim sistemleri tasarlanmıştır. Bir Model Öngörümlü Denetleç, MÖD, ve bir Bulanık Mantık Denetleç, BMD, tasarlanmış ve laboratuar ölçekli bir nötralizasyon sistemine uygulanmıştır. Atık suyun karakteristikleri, ana nötralizasyon tankına paralel olarak çalışan ve yaklaşık olarak ana tanktan on kat daha hızlı bir dinamiğe sahip küçük bir tanımlama tankından elde edilmiştir. Denetim stratejisinde, süreç akımının yatışkın-durum titrasyon eğrisi, tanımlama tankının pH değerinin bu tanka giren baz akımına uygulanan bir vuru etkiye verdiği yanıt ile aynı vuru için süreç modelinin benzetimle elde edilen tepkisinin birlikte kullanılmasından elde edilmektedir. Yatışkın-durum titrasyon eğrisinin elde edilmesinden sonra, Oransal-Entegral, PI, ve Uyarlamalı Model Öngörümlü Denetleç, UMÖD, tasarımlarında kullanılmıştır. Öte vıyandan tanımlama tankı Bulanık Mantık Denetleç, BMD, tasarımında kullanılmamıştır. Tasarlanan tüm denetleçler öncelikle bozan etkeni uzaklaştırma, ayar noktası takibi ve gürbüzlük performansları açısından incelenmiş ve Bulanık Mantık Denetleç'in en iyi performansı verdiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT CONTROL OF pH IN NEUTRALIZATION REACTOR OF A WASTE WATER TREATMENT SYSTEM USING IDENTIFICATION REACTOR Obut, Salih M. S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Canan Özgen August 2005, 61 pages A typical wastewater effluent of a chemical process can contain several strong acids/bases, weak acids/bases as well as their salts. They must be neutralized before being discharged to the environment in order to protect aquatic life and human welfare. However, neutralization process is highly non-linear and has time-varying characteristics. Therefore, the control of pH is a challenging problem where advanced control strategies are often considered. In this study, the aim is to design a pH control system that will be capable of controlling the pH-value of a plant waste-water effluent stream having unknown acids with unknown concentrations using an on-line identification procedure. A Model Predictive Controller, MPC, and a Fuzzy Logic Controller, FLC, are designed and used in a laboratory scale pH neutralization system. The characteristic of the upstream flow is obtained by a small identification reactor which has ten times faster dynamics and which is working parallel to actual neutralization tank. In the control strategy, steady-state titration curve of the process stream is obtained using the data collected in terms of pH value from the response of the identification reactor to a pulse input in base flow rate and using the simulated response of the identification reactor for the same input. After obtaining the steady-state titration curve, it is used in the design of a Proportional-Integral, PI, and of an Adaptive Model Predictive IVController, AMPC. On the other hand, identification reactor is not used in the FLC scheme. The performances of the designed controllers are tested mainly for disturbance rejection, set-point tracking and robustness issues theoretically and experimentally. The superiority of the FLC is verified.
Benzer Tezler
- Fuzzy and sliding mode control of a pH neutralization system
pH nötralizasyon sisteminde bulanık mantık ve kayan durum denetimi
ÜSTER AKBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANAN ÖZGEN
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Beyaz kutu modeli kullanan doğrusal olmayan kendinden ayarlamalı PID kontrol algoritmasının bir nötralizasyon prosesine uygulanması
Application of nonlinear self-tuning PID control algorithm using white box model to a neutralisation process
YAPRAK DURAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HALE HAPOĞLU
- Genelleştirilmiş minimum değişmeli GMV algoritması kullanılarak bir nötralizasyon prosesinin ph kontrolü.
Ph control of a neutralisation process using generalized minimum variance algorithm
BURCU ULUDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Self-tuning PID kontrolün bir nötralizasyon prosesine uygulanması
Application of self-tuning PID control to a neutralization process
SEMİN ALTUNTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALE HAPOĞLU
- Computerized monitoring and control of sequencing batch reactor for nutrient removal
Nütrient giderimi için ardışık kesikli reaktörlerin bilgisayarla izlenmesi ve kontrolü
ERHAN BAĞRIAÇIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Çevre MühendisliğiMarmara ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT İNANÇ