Delikli platolu bir destilasyon kolonunun kontrol parametrelerinin incelenmesi
Examination of control parameters of a perforated plate distillation column
Yazar: LUTFULLAH M. SEVGİLİ
Danışman: PROF.DR. AHMET AYDIN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1998
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Benzetim = Simulation ; Damıtma kolonları = Distillation columns ; Dinamik davranış = Dynamic behavior

Özet:
delikli platolu bir destilasyon kolonunun kontrol parametrelerinin incelenmesi Bu çalışmada, metanol-tersiyer butanol ikili karışımı için, delikli platolu bir destilasyon kolonunun, dinamik davranışına ve kontrolüne ilişkin parametreleri incelenmiştir. Kolonun dinamik davranışını incelemek için, sürekli destilasyon işlemi sırasında, kolonun geri akış oranına ve kazan ısıtıcısına darbe ve basamak testleri uygulanmıştır. Kolonun besleme ve tepe rafları sıcaklıkları ve tepe ürünü bileşimine ait deneysel cevap verileri yardımı ile, sisteme ölü zamanlı, ikinci dereceden transfer fonksiyonu modeli ile yaklaşarak, sistemin zaman sabitleri, ölü zamanı ve kazana hesaplanmıştır. Bu hesaplar, darbe testinde Bode diyagramları çizilerek, basamak testinde de Harriott ve Sundaresan yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Her iki test için de oluşturulan simülasyon programı yardımıyla darbe ve basamak testlerinde uygulanmış olan girdi büyüklüklerinin simülasyon programına girilmesi suretiyle elde edilen simülasyon çıktı verileri, deneysel verilerle karşılaştırılmış ve birbirleri ile uyum içinde oldukları görülmüştür. Ayrıca, basamak testinde kullanılan Harriott ve Sundaresan yöntemlerinin de simülasyonu ile elde edilen veriler, deneysel verilerle karşılaştırılmış ve Sundaresan yönteminin deneysel verilerle Harriott yöntemine kıyasla daha uyum içinde olduğu görülmüştür. Kolonun dinamik davranışını incelemek için kullanılmış olan cevap eğrileri, kontrol parametrelerini hesaplamak için de kullanılmıştır. Kontrol parametreleri, Ziegler-Nichols açık devre ayar yöntemi ile hesaplanmıştır.

Abstract:
ABSTRACT EXAMINATION OF CONTROL PARAMETERS OF A PERFORATED PLATE DISTTLLATON COLUMN In this study, dynamic and control parameters of a perforated plate distillation column were examined for the binary mixture of methanol-tertiary butanol. In order to examine the dynamic behaviour of the column to this binary mixture, pulse and step tests were applied to reflux ratio and heat input of the reboiler during continous distillation operation. Dynamic parameters, that are time constants, time lag and gain, were calculated with the aid of experimental response data obtained for temperatures of feed and top plate and composition of the top product by using second-order-plus dead time model approximation. In the pulse tests, parameters were calculated by drawing Bode diagrams and in step tests by using Harriott and Sundaresan methods. A simulation program was formed to compare experimental data with simulation data. For this aim, values of the step and pulse inputs, used in experiments, were also used as input in this simulation program. After comparing these simulation data with experimental data, it was seen that these two kinds of data were in harmony. Another simulation study was made for comparing Harriott and Sundaresan methods used in step tests for calculating the parameters. After comparing simulation data obtained from simulaton of these two methods with experimental data, it was seen that simulation data of Sundaresan method was more harmonious than simulation data of Harriott method. After examining the dynamic behaviour of the column, control parameters were calculated. The dynamic responses, obtained during the examination of the dynamic behaviour, were also used in calculating control parameters using Ziegler- Nichols open-loop tuning method. VI