Polistiren reaktörünün optimum sıcaklık profiline geniş aralıkta tahmin edici kontrolün uygulanması
Application of long range predictive control to optimal temperature policy of styrene polimerization reactor
- Tez No: 95844
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: . Doğrusal/Doğrusal Olmayan Geniş Aralıkta Tahmin Edici Kontrol, Kesikli Polimerizasyon Reaktörü, Stiren Polimerizasyonu, Linear/Nonlinear Long Range Predictive Control, Batch Polymerization Reactor, Polymerization of Styrene ii
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
ÖZET Yüksek Lisans Tezi POLİSTİREN REAKTÖRÜNÜN OPTİMUM SICAKLIK PROFİLİNE GENİŞ ARALIKTA TAHMİN EDİCİ KONTROLÜN UYGULANMASI Kamil SUNAL Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Mustafa ALPBAZ Bu çalışmada, sürenin serbest radikaük çözelti polimerizasyonun gerçekleştirildiği soğutma ceketli kesikli bir reaktörde, reaktör içi sıcaklığın istenen optimum sıcaklık profili üzerinde tutulabilmesi için Geniş Aralıkta Tahmin Edici Kontrol teorik ve deneysel olarak uygulanmıştır. Ayrıca sistemin kontrolü yanında, dinamiği ve optimizasyonu da incelenmiştir. Stiren monomerinin, toluen çözücüsü içerisinde benzoil peroksit başlatıcısıyla oluşturduğu radikalik polimerizasyon kinetiği incelenmiş ve soğutma ceketli kesikli bir polimerizasyon reaktörünün matematiksel modeli enerji ve kütle denklikleri cinsinden çıkarılmıştır. Belirli bir başlatıcı konsantrasyonunda istenen son monomer dönüşümü (Xj) ve sayıca ortalama molekül ağırlığına (Mud) minimum reaksiyon süresinde ulaşmak için optimum sıcaklık profili hesabım içeren optimizasyon yöntemi kullanılmıştır. Geniş Aralıkta Tahmin Edici Kontrolün polistiren reaktörüne uygulanmasının teorik çalışmaları aşamasında, 2 farklı ayarlanabilen değişken kullanılmıştır. Bunlar; sisteme verilen ısı ve soğutma suyu akış hızıdır. Herbir ayarlanabilen değişken için doğrusal ve doğrusal olmayan modeller geliştirilmiştir. Model parametreleri Bierman yöntemiyle bulunmuştur. Herbir ayarlanabilen değişken için oluşturulan doğrusal veya doğrusal olmayan modeller kontrol algoritmasında (polimerizasyon reaktörünün benzetim programının içindeki kontrol alt programı) kullanılarak, N2 ve özellikle X ayar parametreleri taramasıyla istenilen sıcaklık kontrolü gerçekleştirilmiş ve sistem için en uygun modeller bulunmuştur. Deneysel çalışma aşamasında, ayarlanabilen değişkenin sisteme verilen ısı olması durumunda ve sistem için en uygun model ile birlikte optimum N2 ve X değerleri kullanılarak sıcaklık kontrolü gerçekleştirilmiştir. Deney yapılırken polistiren reaktörü on-line olarak bilgisayara bağlanmıştır. 2000, 117 sayfa
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Master Thesis APPLICATION of LONG RANGE PREDICTIVE CONTROL to OPTIMAL TEMPERATURE POLICY of STYRENE POLIMERIZATION REACTOR Kamil SUNAL Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Mustafa ALPBAZ In this study, in a cooling jacketed batch reactor realizing free radical solution polymerization of styrene, Long Range Predictive Control was implemented theoretically and experimentally to hold inner temperature of reactor on desired optimal temperature policy. In addition to control, dynamics and optimization of the system was investigated. The kinetics of radical polymerization of styrene monomer in toluene solvent which is formed by benzoylperoxide initiation was investigated and the mathematical modelling of cooling jacketed batch polymerization reactor was derived in the type of energy and mass balance. In a certain initiator concentration, optimization method including calculation of optimal temperature policy was used to get desired final monomer conversion (X,j) and numerical mean value of molecular weight (Mnd) in a minimum reaction time. In the stage of theoretical works of Long Range Predictive Control to the application of polystyrene reactor, two different manipulated variables were used. These are heat input and cooling flow rate. For each manipulated variables linear and nonlinear models were determined. The model parameters were found by Bierman Method. By using linear and nonlinear models in control algorithm (The control subprogram in the simulation program of polymerization reactor) forming for each manipulated variables, searching N2 and especially X setting parameters desired temperature control was realized and the most suitable models were found for the system. In the stage of experimental works, when manipulated variable was heat input to the system and the most suitable model for the system together with using optimum N2 and X values temperature control was realized. When the experiment was performed polystyrene reactor linked to the computer on-line. 2000, 117 pages
Benzer Tezler
- Polistiren reaktörünün optimum sıcaklık profiline adaptif genelleştirilmiş prediktif kontrolün uygulanması
Application of adaptive generalized predictive control to optimal temperature policy of styrene polymerization reactors
GÜLAY ÖZKAN
Doktora
Türkçe
1997
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Soğutma ceketli kesikli bir polistiren reaktörünün genetik algoritma kullanılarak kendinden ayarlamalı PID kontrolü
Self tuning control of jacketed batch polystyrene reactor using genetic algorithm
FAZIL KETEVANLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SEBAHAT ERDOĞAN
- Soğutma ceketli kesikli bir polimer reaktörünün self-tuning pid ile kontrolü
Başlık çevirisi yok
EMRULLAH AKKAYA
- Yarı-kesikli polimer reaktörünün optimizasyonu ve kontrolü
Optimization and control of semi-batch polymerization reactor
FATMA DURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHAT ERDOĞAN
- Polimer reaktörlerinde sıcaklık kontrolü ile elde edilen polistirenin nanosilika ile oluşturduğu kompozit kalitesinin incelenmesi
The investigation of composite obtained from nanosilicate and polystyrene produced in polymerization reactor with temperature control
RUZİYE ÇAMKERTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. SEBAHAT ERDOĞAN