FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/68

Gözat

Yazar "10006817" ile FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Reaktif Distilasyon Kolonunun Dinamik Modellemesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-09-13) Demir, B. Fatih ; Şaşmaz, Dursun Ali ; 10006817 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Kimya endüstrisinde ayırma işlemlerine karşı sürekli artan ve çok büyük bir ilgi bulunmaktadır. Bu endüstride kullanılan en yaygın ayırma işlemleri ise distilasyon, ekstraksiyon, evaporasyon ve kristallendirmedir. Artan ilgiyle birlikte son yıllarda bu teknolojiler arasında en çok kullanılan ve bilinen işlem distilasyon olmuştur. Ayırma işlemleri endüstrisinde, enerji verimini artırarak daha ekonomik ve de daha çevreci işlemler gerçekleştirecek ekipmanların kullanılacağı yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçları gerçekleştirebilecek en makul yol ise endüstriyel operasyonlar için en uygun dinamik sistemin seçilmesidir. Reaktif distilasyon hem sıvı buhar ayrımının hem de bir veya daha fazla kimyasal reaksiyonun aynı anda gerçekleştiği bir prosestir. Böylece, sadece bir adet reaktif distilasyon kolonu kullanarak hem yatırım için hem de operasyon için kullanılan maliyetler azalmakta ve böylece kullanılma oranları artmaktadır. Bu projedeki temel amacımız reaktif distilasyon işlemini yeni bir sistematik dinamik modelleme yaklaşımıyla optimizasyon ve kontrol işlemlerinde kullanmaya hazır hale getirmektir. Bu model reaktif distilasyon uygulamasını anlamak için iyi bir fikir vermektedir; ama optimizasyon ve kontrol uygulamaları için bazı kısıtlamalar getirilmesi uygun olacaktır. Bu çalışmada dinamik kütle ve enerji dengesi, temel kinetik ve temel termodinamik (MESH eşitlikleri) denklemleri kurularak, denge modelimizin oluşturulmasında kullanılmıştır. Dinamik model ilk olarak 3 raflı bir kolonda, MATLAB kullanılarak test edilmiş, daha sonra yine aynı program 3, 5, 10 raflı kolonlar için denenmiş ve bu model, A + B ↔ C + D gibi bir reaksiyon için, 5 raflı reaktif bir distilasyon kolonuna genişletilmiştir. Bu model geliştirilirken, farklı raf sayılarında uygulanarak (3, 5, 10 raflı reaktif distilasyon kolonu) test edilmiştir. Bileşim profilleri ve bu raflardaki çözümleri adım adım gözlenmiştir. Çıktılarımızın olduğu kısımdaki grafiklerde görüleceği üzere besleme akımında ya da besleme bileşiminde herhangi bir değişim uyguladığımızda sistemimizin buna nasıl cevap vereceği de tespit edilmiştir. Ayrıca, çeşitli adi diferansiyel eşitlikler kullanarak (ODE 23, 23s, 15s, 45), sistemimiz için en uygun profili verecek adi diferansiyel eşitliğin ne olabileceği MATLAB’ da uygulanarak belirlenmiştir.