Modeling and control of nanofiltration for organic component in aqueous solution using GMC controller

การสร้างแบบจำลองและการควบคุมของนาโนฟิลเตรชันสำหรับสารประกอบอินทรีย์ในสารละลายเจือน้ำโดยใช้ตัวควบคุมแบบจีเอ็มซี

Name: Sampanpong Bhensirikul

LCSH: Membrane separation

LCSH: Nanofiltration

LCSH: Mathematical models

LCSH: Water -- Purification -- Filtration

LCSH: Generic model control

Abstract: Membrane separation process has become an important unit in many industrials. Dynamic control of membrane separation process has not been received much study because studying of dynamic membrane process behavior still does not develop a satisfied model to explain membrane separation mechanism. Controlling of membrane separation process needs a reliability mathematical model to explain the complicated mechanisms such as mass-transfer mechanism, concentration polarization, and fouling. It is important to develop the model to represent the real process before using the model to predict and handle the response of membrane separation process. In this research, a nanofiltration membrane process for tannic acid component in aqueous solution has been studied. The mathematical model of this system is developed to explain behavior of the system and determine the optimal set point of controlled variable, water-permeate flux, using applied pressure as a manipulated variable. A GMC controller coupled with a Kalman filter is implemented to track optimal water flux set point. The GMC coupled with Kalman filter has been found to be effective and robust with respect to changes in process parameters.

Abstract: กระบวนการแยกสารด้วยเยื่อแผ่นได้เข้ามามีบทบาทในอุตสาหกรรมหลายประเภท แต่การควบคุมเชิงพลวัตรของกระบวนการแยกสารด้วยเยื่อแผ่นยังไม่มีการศึกษามากนัก เนื่องจากนักศึกษาพฤติกรรมเชิงพลวัตรของกระบวนการยังไม่สามารถสร้างแบบจำลองเพื่ออธิบายกลไกการแยกสารของกระบวนการเยื่อแผ่นได้ดีเท่าที่ควร และการควบคุมกระบวนการแยกสารโดยใช้กระบวนการเยื่อแผ่นนั้นต้องอาศัยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีความน่าเชื่อถือมาใช้ในการอธิบายกลไกที่ซับซ้อนต่างๆ ที่เกิดขึ้น เช่น กลไกการถ่ายเทมวล, คอนเซนเตรชัน และการเกิดการอุดตัน เป็นต้น ดังนั้นการพัฒนาแบบจำลองให้สอดคล้องกับกระบวนการจริงจึงเป็นขั้นตอนที่สำคัญขั้นตอนหนึ่ง ก่อนที่จะนำแบบจำลองนั้นมาใช้ในการทำนายและควบคุมพฤติกรรมของกระบวนการแยกสารด้วยเยื่อแผ่น ระบบที่นำมาศึกษาในงานวิจัยนี้คือกระบวนการแยกน้ำออกจากสารละลายเจือน้ำของกรดแทนนิค โดยใช้เยื่อแผ่นชนิดนาโนฟิลเตรชัน แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบนี้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้อธิบายพฤติกรรมของระบบ และใช้ในการหาค่าเป้าหมายที่เหมาะสมของตัวแปรควบคุมในกระบวนการซึ่งก็คือค่าฟลักซ์ของน้ำ โดยใช้ความดันเป็นตัวแปรปรับ ตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีถูกนำมาใช้ร่วมกับตัวกรองคาลมานเพื่อควบคุมค่าฟลักซ์ของน้ำให้อยู่ที่ค่าเป้าหมายที่ต้องการ จากผลที่ได้จะเห็นว่าตัวควบคุมแบบเจเนอริกโมเดลร่วมกับตัวกรองคาลมานให้ผลการควบคุมที่ดีและมีความทนทานในสภาวะที่มีความผิดพลาดของค่าพารามิเตอร์ของแบบจำลองกระบวนการ

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Paisan Kittisupakorn

Role: advisor

Created: 2003

Modified: 2017-06-23

Issued: 2017-06-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9741744366

eng

DegreeName: Master of Engineering

Level: Master's Degree

Descipline: Chemical Engineering

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Sampanpong.pdf	915.3 KB	3	2020-09-05 13:40:30

ใช้เวลา

0.019293 วินาที