Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2009
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ONUR AKMAN
Danışman: SÜLEYMAN KARACAN
Özet:Bu çalışma, tepkimeli damıtma kolonunda metanol ve asetik asidin tepkimesi sonucunda oluşan metil asetat üretimi üzerinedir. Deneysel çalışmalar mevcut olan 2 L kazan hacmi ve 1 m'lik dolgu boyu olan bir laboratuar ölçekli bir dolgulu kolonda yapılmıştır. Çalışma kesikli işletimde sürdürülmüştür. Kolonun üst ürün sıcaklığını kontrol etmek için ayarlanabilir değişken olarak geri akma oranı kullanılmıştır. Sistemin matematiksel modeli kısmi diferansiyel formunda çıkarılarak sayısal olarak Matlab ortamında çözülmüştür. Sistemin işletme parametrelerinin belirlenmesi amacıyla benzetim çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca sistemin kesikli zamanda doğrusal olmayan NARIMAX modeli da geliştirilmiştir. Model tanımlaması için Matlab Toolbox kullanılmıştır. NARIMAX modelin sonuçları fiziksel sistemin dinamik sonuçları ile uyumlu çıkmıştır. Böylece modelin geçerliliği test edilmiştir. Elde edilen NARIMAX doğrusal olmayan genelleştirilmiş öngörmeli kontrol (GPC) algoritmasına uygulanarak sistemin üst ürün sıcaklığı kontrol edilmiştir. Dinamik deneysel ve deneysel kontrol çalışmaları sonucunda elde edilen ürünler GC-MS cihazı ile analiz edilmiştir. Bu analiz sonucunda deneysel kontrol çalışmalarında elde edilen ürünlerde en yüksek miktarda metil asetat derişimleri elde edilmiştir. Üst ürün sıcaklığı 56.4 oC'de % 53.3 ve 52.5 oC'de % 71'lik derişimde metil asetat elde edilmiştir.AbstractThis study is about production of methyl acetate from the reaction of methanol and acetic acid in a batch reactive distillation packed column. Experimental studies are carried on in a 2 L. Reboiler and in a column that has 1 m. long packed region. For the purpose of controlling the distillate temperature the reflux ratio is used as the manipulated variable. The mathematical model of the system is calculated in the form of partial differential equations and solved by matlab. For determining the specifications of the operation of system it is focused on some simulation studies. On the other hand, the NARIMAX model of the discrete time system is calculated. Matlab System Identification Toolbox is used for determining the model. The results of NARIMAX model are consistent to the dynamic results of physical system. Therefore it can be said that, our model seems to be real. By using the NARIMAX model on a nonlinear generalized predictive control (GPC), the distillate temperature is controlled. The products gained by dynamic experimental and dynamic experimental control studies were analyzed by GC-MS. It is seen that methyl acetate mol fraction is more in the dynamic experimental control studies that others. In control studies, methyl acetate concentration are % 53.3 at 56.4 oC and % 71 at 52.5 oC for top product.