Geri Dön

Bitkisel atık yağlardan biyodizel üretiminin yapıldığı bir tepkimeli damıtma kolonunun aspen HYSYS ile dinamik benzetimi

Dynamic simulation of a reactive distillation column for biodiesel production from vegetable waste oils with aspen HYSYS

  1. Tez No: 656387
  2. Yazar: CANAN SOMUNCU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN KARACAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Bu çalışma tepkimeli damıtma kolonunda atık yemeklik yağdan biyodizel üretiminin dinamik benzetimi üzerine yapılmıştır. Çalışma teorik incelemeleri ve bununla beraber benzetim çalışmalarını kapsamaktadır. Biyodizel üretimi için bitkisel atık yağ ve metanol kullanılarak Aspen HYSYS programı ile dinamik benzetim çalışmaları yapılmıştır. Prosesin iletim fonksiyonları elde edildikten sonra geri beslemeli kontrol sisteminin ayar parametreleri Ziegler Nichols yöntemi ile bulunmuştur. Sistemin kontrolü için geri beslemeli kontrol algoritması kullanılmıştır. Tepkimeli damıtma kolonunun alt ürününden elde edilecek olan biyodizel mol kesri kontrol edilmiştir. Bunun için ayarlanabilir parametre olarak ise kazana verilen ısı miktarı ve geri akma hızı seçilmiştir. Sistemin kontrolü için geri beslemeli PID kontrol algoritması kullanılmıştır. Kazanı ve geri akma hızını kontrol eden vanaların açıklığına farklı pozitif ve negatif etkiler verilerek alt akım biyodizel mol kesrinin değişimi gözlenmiştir. Kazan ısısı vana açıklığı kontrol edilirken ilk olarak vana açıklığı %15 seçilmiş sonra pozitif etki verilerek bu açıklık %35'e çıkarılmış, ikinci PID kontrol çalışmasında ise vana açıklığı %100 olarak belirlenmiş sonra negatif etki verilerek bu değer %60'a düşürülmüştür. Son olarak kazan ısısı vana açıklığı %100 seçilmiş sonra negatif basamak etkisi verilerek %85'e düşürülmüştür. Bu etkiler sonucunda M-Oleat (Biyodizel) mol kesri sırasıyla 0,5872, 0,5009 ve 0,4514 olarak kaydedilmiştir. Geri akma hızı kontrol edilirken ilk olarak sistemde geri akma hızı OP değeri olarak %100 seçilmiş ve sonra %50'ye düşürülerek sisteme negatif etki verilmiştir, ikinci PID kontrol çalışmasında ise geri akış hızı %0 olarak belirlenmiş ve bir süre sonra potizif basamak etkisi verilerek %25'e çıkarılmıştır. Bu etkiler sonucunda M-Oleat mol kesri sırasıyla 0,6824 ve 0,4732 olarak kaydedilmiştir.

Özet (Çeviri)

This study was conducted on dynamic simulation of biodiesel production from waste cooking oil in reactive distillation column. The study includes theoretical studies and simulation studies. Dynamic simulation studies were carried out with Aspen HYSYS program using vegetable waste oil and methanol for biodiesel production. After obtaining the transfer functions of the process, the control parameters of the feedback control system were found with the Ziegler Nichols method. Feedback control algorithm is used for the control of the system. The biodiesel mole fraction to be obtained from the bottom product of the reactive distillation column was controlled. For this, the amount of heat supplied to the boiler and reflux flow rate were selected as adjustable parameters. The feedback control algorithm is used for the control of the system. The change of biodiesel mole fraction at the bottom was observed by giving different positive and negative effects to the opening of the valve controlling the boiler and reflux flow rate. While controlling the boiler temperature valve opening, firstly the valve opening was selected by 15%, then this opening was increased to 35% by giving a positive effect, and in the second PID control study, the valve opening was determined to be 100%, then this value was reduced to 60% by giving a negative effect. Finally, the boiler temperature valve opening was selected as 100% and then reduced to 85% by giving a negative step effect. As a result of these effects, the mole fraction of M-Oleat (Biodiesel) was recorded as 0,5872, 0,5009 and 0,4514, respectively. While controlling the reflux flow rate, firstly, the reflux flow rate in the system was chosen as 100% and then reduced to 50% with a negative effect. In the second PID control study, the reflux rate was determined as 0%, and after a while it was increased to 25% by giving a positive effect. As a result of these effects, the mole fraction of M-Oleate was recorded as 0,6824 and 0,4732, respectively.

Benzer Tezler

  1. Bitkisel atık yağdan biyodizel üretiminin yapıldığı bir tepkimeli damıtma kolonunun sıcaklık denetimi

    Temperature control of a reactive distillation column where biodiesel is produced from vegetable waste oil

    TUBA ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN KARACAN

  2. Yağ asidi katkılı kolza yağından biyodizel üretimi ve üretilen biyodizellerin karakteristik özelliklerinin incelenmesi

    Biodiesel production from rapeseed oil which added fatty acids and investigation of the characteristics produced biodiesel

    GİZEM UZUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİL ACARALI

  3. Biolipid production from molasses

    Melastan biyolipit üretimi

    GİZEM YÖRÜCÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ

  4. Bitkisel atık yağlardan biyodizel üretimi

    Bodiesel production from waste vegetable oil

    İ. ETHEM KARADİREK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Çevre MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NİYAZİ DEMİRCAN

  5. İyonik sıvı katalizörlüğünde bitkisel atık yağlardan biyodizel üretimi

    Biodiesel production from waste vegetable oils in ionic liquid catalyst

    ADİLE BİLGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiMersin Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR SÖNMEZ