مدلسازی دینامیک راکتور فرآیند تولید اسید ترفنالیک و کنترل هوشمند اکسیژن در گازهای خروجی

در صنعت تولید اسید ترفنالیک عوامل موثر در کاهش هزینههای تولید ،به مراحل مختلف فرآیندى وابسته می باشد که مهمترین این عوامل مربوط به راکتور اکسیداسیون کاتالیسی پارازایلین است.این عوامل خود به دو دسته ی عوامل هیدرودینامیکی و عوامل سنتیکی واکنش تقسیم میشوند که عوامل سنتیکی واکنش شامل دما، فشار ، غلظت و میزان تزریق کاتالیست است. برای بهینه سازی تولید ترفنالیک اسید از اکسیداسیون کاتالیستی پارازایلین، باید عوامل مؤثر در پیشبرد واکنش ها در راکتور بطور دقیق کنترل شوند.یکی از مهمترین عاملی که باید در راکتور بطور مداوم تحت کنترل باشد، غلظت اکسیژن در کاز خروجی از راکتور است این عامل مستقیما بر کیفیت محصول راکتور تاثیر دارد و محدوده مجاز این غلظت 0%~7%vol ومقدار مطلوب این غلظت جهت تولید با کیفیت بالا و اقتصادی در محدوده 3.5~4%vol میباشد.در تکنولوژی های مختلف بدلایل متعدد کنترل غلظت اکسیژن در کاز خروجی از راکتور توسط اپراتور کنترل می شود . در این مطالعه کنترل این عامل به صورت خودکار مورد بررسی قرار گرفته است.برای این منظور ، مدلسازی پویا راکتور فرآیند تولید اسید ترفنالیک انجام شده است. محاسبات این راکتور با فرض وجود حداکثر درجه آزادی مورد مطالعه قرار گرفته که علاوه بر تمامی غلظتهای مواد خروجی از راکتور، دما و فشار و حجم راکتور در هر لحظه نیز بعنوان درجه آزادی سیستم در نظر گرفته شد. محاسبات مدلسازی دینامیکی با حل همزمان معادلات موازنه جرم و انرژی و معادلات Population density که معادلات وابسته به زمان هستند ، انجام شده است و با حل این معادلات و تغییرات در ورودی های رآکتور غلظت، دما، فلوی، تابعیت غلظت اکسیژن خروجی مشخص ، و متناسب با شرایط، کنترل کننده ای براساس منطق فازی که قوانین آن براساس تجربه کنترل انسان می باشد، برای کنترل دقیق غلظت اکسیژن طراحی شد

کلیدواژه ها:

اسید ترفتالیک ، اکسیداسیون پارازایلین ، مدل سازی دینامیکی ، منطق فازی ، افزار Matlab