Polimer reaktörlerinin optimizasyonu ve polimer molekül ağırlığının pıd kontrol ile kontrolünün incelenmesi
Optimization of polymer reactors and investigation of polymer molecul weight control with pid control
Yazar: CETIN RAUF
Danışman: PROF.DR. SEBAHAT ERDOĞAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
POLİMER REAKTÖRLERİNİN OPTİMİZASYONU VE POLİMERMOLEKÜL AĞIRLIĞININ PID KONTROL İLE KONTROLÜNÜNİNCELENMESİ(Yüksek Lisans Tezi)Çetin RAUFGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEylül 2006ÖZETPolimer endüstrisi günümüzde oldukça önemli bir sanayi kolu halinegelmiştir. Polimer reaktörlerinde istenen özelliklerde ürün elde etmek içinsistem değişkenlerinin ve ortam şartlarının kontrolü gerekmektedir. Polimerürünlerinin özelliklerini polimerin molekül ağırlığı dağılımı etkilemektedir.Dolayısıyla polimerlerde kaliteli ürün elde etmek için molekül ağırlığıdağılımının dar olması istenmektedir. Bu çalışmada, stirenin polimerleştiğipolimer reaktörününün sıcaklık kontrolü yapılmaya çalışılmıştır. Stireninradikalik çözelti polimerleşmesinin gerçekleştiği reaktörde, çözücü olarakhacimce %30 oranında toluen ve %70 stiren başlatıcı olarak benzoilperoksit kullanılmıştır. Minimum molekül ağırlık dağılımını verecekoptimum koşullar Hamiltonian yöntemine göre optimizasyon yapılarakbulunmuş ve elde edilen reaktör sıcaklığı kontrol edilerek istenilen molekülağırlığına ulaşmak amaç olarak belirlenmiştir. Reaktör sıcaklığı PID kontrolile kontrol edilmeye çalışılmıştır. Bu nedenle farklı yöntemlerle PID kontrolparametreleri teorik olarak bulunmuş ve PID kontrol ile polimer reaktörsıcaklığının zamanla değişimi incelenmiştir.En uygun PID kontrol parametreleri teorik analiz sonucu elde edilerekdeneysel olarak PID kontrol davranışı incelenmiştir.Deneysel çalışmalarsonunda %15 sapmayla istenilen sayıca ortalama molekül ağırlığınaulaşılmıştır. Ancak PID denetimi ile sıcaklık kontrolünde istenilenperformansın sağlanmadığı görülmüştür.Bilim Kodu :603.02.02Anahtar Kelimeler : Stiren, PID, sıcaklık kontrolü, kesikli reaktörSayfa Adedi :146Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Sebahat ERDOĞAN

Abstract:
OPTIMIZATION OF POLYMER REACTORS AND INVESTIGATION OFPOLYMER MOLECUL WEIGHT CONTROL WİTH PID CONTROL(M. Sc. Thesis)Çetin RAUFGAZI UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYSebtember 2006ABSTRACTIn our contamprorary, polymer technology has become an important part ofthe industry. To obtain a product with desired properties, system variablesand environment a conditions need controlling. Polymer molecular weightdistribution (MWD) effects polymer product properties, thus, to increase thequality of the polymer product a narrow distribution is needed. In thisstudy, temperature control of styrene polymerization reactor has beenstudied 30% of toluene ,70% of styrene and benzoil peroxide for inifiatorare used in the reactor. To obtain minimum (MWD) , optimal operationconditions were obtained using Hamiltonian optimization method. Theoptimal temperature was tried to hold on the optimal values with PIDcontrol system. PID control tuning parameters were found using differenttuning methods and the theoretically temperature control of the system wasinvestigated . From this analysis best PID control parameteres were chosenand used in the experimental control studies.Theoretical results and experiment data were compared and it was foundthat their is a deviation of 15% in number average molecular weight andPID controllers does not give the desired performance for temperaturecontrol.Science Code : 603.02.02Key Words : Styrene, PID, temperature control, batch reactorPage Number :146Advisor : Prof. Dr. Sebahat ERDOĞAN