แจ้งเอกสารไม่ครบถ้วน, ไม่ตรงกับชื่อเรื่อง หรือมีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับเอกสาร ติดต่อที่นี่ ==>
หากไม่มีอีเมลผู้รับให้กรอก thailis-noc@uni.net.th
หากไม่มีอีเมลผู้รับให้กรอก thailis-noc@uni.net.th
Tarawipa Saurod. Process modeling, dynamic data reconciliation and control of acetylene hydrogenation reactors . Master's Degree(Chemical Engineering). Chulalongkorn University. Center of Academic Resources. : Chulalongkorn University, 1998.
Process modeling, dynamic data reconciliation and control of acetylene hydrogenation reactors
การสร้างแบบจำลอง การปรับให้สอดคล้องของข้อมูล และการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์อะเซทิลีนไฮโดรจีเนชัน
Name: Tarawipa Saurod
ThaSH:
Mathematical models
Abstract:
The mathematical model of the industrial acetylene hydrogenation process is developed and formulated on SPEEDUP program which is a dynamic simulation program. The fixed bed acetylene hydrogenation reactor is modeled as the CSTRs connected in series. The data using in modeling, the actual data from the ethylene plant are reconciled first using material and energy balance redundancy. The best number of CSTRs is found to be twenty which is given the best agreement in temperature profile and the output acetylene concentration of each bed. The six kinetic models with the different reaction mechanism are derived and selected for the best one by comparing their predicted outputs with the actual data. The kinetic model which its reaction mechanism are the reaction rate depends on the first order of H2, H2 break to free atoms before react, the product are not adsorbed on the catalytic surface, and the catalytic activity depend on the accumulation of the inlet acetylene, gives the best agreement of the predicted result with the actual data. The dynamic data reconciliation using the material and energy balance constrains of process is performed. The best time history horizon is found to be ten steps. It can reduce the standard deviation of the actual data and the simulated data to about 40-70% and 90% in series. The noised data and the reconciled data are then used to obtain the new parameters of the model, i.e. the reconstruction of the model. The noised model gives 2.13% of temperature error and the reconciled model gives 0.16% of temperature error. The obtained model of acetylene hydrogenation reactor is used to demonstrate the design, implementation, and performance of Dynamic Matrix controller by simulation. The Dynamic Matrix controller is tuned for best performance with the control horizon, U=2, the prediction horizon, V=3. The integral error of Dynamic Matrix controller is only 3.33% of the PID controller's error. The ethylene loss is reduced by 80-98% by using Dynamic Matrix controller over PID controller. The degree of the benefit of using the Dynamic Matrix Control is illustrated
Abstract:
เสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการอะเซทีลีนไฮโดจีเนชัน โดยเขียนบนโปรแกรมสปีดอัฟ (Speedup) ซึ่งเป็นโปรแกรมสภาวะจำลองแบบไดนามิก เครื่องปฏิกรณ์อะเซทีลีนไฮโดจีเนชัน ถูกจำลองด้วยชุดลำดับเครื่องปฏิกรณ์แบบถังกวนต่อเนื่อง ข้อมูลที่นำมาใช้ในการสร้างแบบจำลองได้จากข้อมูลโรงงาน ที่ผ่านการปรับให้สอดคล้องของข้อมูล ด้วยตัวแปรเกินจากสมการสมดุลมวลสารและพลังงาน จำนวนชุดลำดับเครื่องปฏิกรณ์แบบถังกวนต่อเนื่อง ที่เหมาะสมเท่ากับยี่สิบถัง ซึ่งให้ผลการเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายในเครื่องปฏิกรณ์ และผลการทำนายค่าความเข้มข้นของอะเซทีลีนกับข้อมูลโรงงานเหมือนที่สุด สามารถเขียนชุดสมการการเกิดปฏิกิริยาของกระบวนการได้หกแบบ และเลือกชุดสมการที่เหมาะสม จากการพิจารณาเปรียบเทียบผลการทำนายจากแบบจำลองกับข้อมูลโรงงาน พบว่าชุดสมการที่เขียนจากกระบวนการเกิดปฏิกิริยา แบบที่ขึ้นกับความเข้มข้นไฮโดรเจนกำลังหนึ่ง ไฮโดรเจนมีการแตกตัวก่อนเกิดปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ที่เกิดไม่ถูกดูดซับบนตัวเร่งปฏิกิริยา และความสามารถของตัวเร่งปฏิกิริยา ขึ้นกับผลรวมของปริมาณอะเซทีลีนที่เข้าระบบ ให้ผลเปรียบเทียบผลการทำนายจากแบบจำลองกับข้อมูลโรงงานดีที่สุด การปรับให้สอดคล้องของข้อมูลแบบไดนามิกที่สร้าง ใช้สมการสมดุลมวลสารและพลังงานเป็นเงื่อนไขของการปรับ พบว่าค่าเวลาย้อนหลังที่ใช้ในการปรับข้อมูลที่ดีที่สุด เท่ากับสิบเท่าของช่วงเวลาในการเก็บข้อมูล สามารถลดค่าเบี่ยงเบนมาตราฐานของข้อมูลโรงงานได้ 40-70%, สามารถลดค่าเบี่ยงเบนมาตราฐานของข้อมูลที่ได้จากการจำลองได้ 90% และทดสอบโปรแกรมด้วยการใช้ข้อมูลที่มีสัญญาณรบกวน และข้อมูลที่ปรับให้สอดคล้องแล้วในการประมาณค่าตัวแปรของแบบจำลองใหม่ ผลการทำนายอุณหภูมิของแบบจำลองที่ใช้ข้อมูล ที่ปรับให้สอดคล้องแล้วคลาดเคลื่อนไป 0.16% และผลการทำนายอุณหภูมิของแบบจำลองที่ใช้ข้อมูลมีสัญญาณรบกวนคาดเคลื่อนไป 2.13% แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการอะเซทีลีนไฮโดจีเนชันที่สร้าง ถูกนำมาใช้ในการออกแบบระบบควบคุมแบบไดนามิกเมทริก และการทดสอบผลการควบคุม ตัวควบคุมที่ดีที่สุดคือ ตัวควบคุมที่มีค่าขั้นการทำนายผลล่วงหน้า เท่ากับสามเท่าของช่วงเวลาในการเก็บข้อมูล และมีค่าขั้นการควบคุมสำหรับผลในอนาคตเท่ากับสองเท่า ของช่วงเวลาในการเก็บข้อมูล ตัวควบคุมที่ได้มีประสิทธิภาพในการควบคุมกระบวนการ ผลการควบคุมให้ค่าผลร่วมความคลาดเคลื่อนจากค่ากำหนด (set point) เท่ากับ 3.33% ของค่าจากตัวควบคุมแบบพีไอดี ช่วยลดประมาณการสูญเสียเอธิลีนได้ 80-98% เมื่อเทียบกับตัวควบคุมแบบพีไอดี
Chulalongkorn University. Center of Academic Resources
Address:
BANGKOK
Email:
cuir@car.chula.ac.th
Name: Montree Wongsri
Role:
Advisor
Name: Paisan Kittisupakorn
Role:
Advisor
Created:
1998
Modified:
2553-12-14
Issued:
2010-12-12
วิทยานิพนธ์/Thesis
application/pdf
ISBN:
9746395068
eng
DegreeName: Master of Engineering
Level: Master's Degree
Descipline: Chemical Engineering
Grantor: Chulalongkorn University
©copyrights Chulalongkorn University
RightsAccess:
ใช้เวลา
0.035739 วินาที
Tarawipa Saurod
| Title | Contributor | Type |
|---|---|---|
| Process modeling, dynamic data reconciliation and control of acetylene hydrogenation reactors
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย Tarawipa Saurod | Montree Wongsri Paisan Kittisupakorn | วิทยานิพนธ์/Thesis |
Montree Wongsri
Paisan Kittisupakorn