نام پژوهشگر: سمیه خسروی نیا

کنترل گسترده واحد جداسازی بایواتانول
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1388
  سمیه خسروی نیا   محمدعلی فنایی

افزایش بهای سوخت های فسیلی و کاهش این منابع انرژی از یک سو و تشدید اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای از سوی دیگر موجب شده است که استفاده از بایواتانول در سیستم حمل و نقل، به عنوان یک سوخت پاک و تجدید پذیر افزایش یابد. این تحقیق با شبیه سازی حالت پایای کل فرآیند تولید بایواتانول با استفاده از نرم افزار aspen plus آغاز شده است. سپس با توجه به اهمیت زیاد واحد جداسازی در این فرآیند، شبیه سازی حالت پایا و دینامیکی واحد تخلیص بایواتانول با استفاده از سیستم تقطیر آزئوتروپی هتروژن، انجام شده و برای سیستم مورد نظر یک ساختار کنترل گسترده ساده ارائه گردیده است. در ساختار کنترل پیشنهادی، خلوص جریان محصول با استفاده از روش کنترل استنتاجی و استراتژی کنترل siso، در مقدار مطلوب حفظ شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیکی و پاسخ سیستم به اختلالات در دبی و ترکیب خوراک ورودی نشان می دهد که ساختار کنترل بکار گرفته شده عملکرد قابل قبولی دارد. پاسخ همه متغیرها به جز پاسخ غلظت محصول اتانول در مقابل کاهش متغیرهای اختلال ورودی، تقریبا پس از 5 ساعت به حالت پایا برمی گردد. همچنین دبی محصول تقریبا 6 ساعت پس از اعمال آشفتگی به حالت پایا می رسد و نسبت آن به دبی اتانول ورودی همواره بیش از 97/0 است. بنابراین در بدترین شرایط 3 درصد اتانول ورودی اتلاف می شود، که مقدار ناچیزی است. در پایان ساختار کنترل اولیه اصلاح شده و حلقه های کنترل دما با یک کنترلر dmcخطی جانشین شده است، تا بدین ترتیب مساله تداخل میان حلقه ها برطرف گردد. مقایسه نتایج نشان می دهد که ساختار دوم تا حدودی بهتر و سریعتر از ساختار اول عمل می کند، اما این بهبود چندان قابل توجه نیست، که مهمترین دلیل آن را می توان در غیر خطی بودن سیستم جستجو کرد.