Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü

Akrilonitril polimerizasyon reaktörünün dinamik modellenmesi

Dynamics model of acrylonitrile polimerization reactor

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 95814 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

ÖZET Yüksek Lisans Tea AKRlLONînÜL POLİMERİZASYON REAKTÖRÜNÜN DİNAMİK MODELLENMESİ ÜknurATASOY Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Pro£ Dr. Rıdvan BERBER Poliakrilonitril (PAN), Önemli bir tekstil elyafının temel yapısıdır. Çok değişken dünya pazar koşullan ve sıkı rekabet ortamında poliakrilonitril üretiminin îstenen yönde gerçekleştirilebilmesi, reaktörün iyi kontrol edilmesine bağlıdır. Bu ise güvenilir bir matematik modelin öncelikle ortaya çıkarılmasını ve benzetiminin yapılmasını gerektirir. Literatür incelendiğinde akrİIonitrİl polimerbasyonuna ilişkin bilgilerin çok kısıtlı olduğu ve özellikle molekül ağırlığınm öngörülmesi konusunda büyük eksikliklerin olduğu görülmektedir. Oysa ürünün kalitesini belirleyen önemli parametrelerden bir tanesi ortalama molekül ağırlığı ve bunun dağılımıdır. Bu çalışmada, daha önce önerilmiş bir kindik mekanizma esas alınarak poliakrilonitril üretilen reaktörler İçin literatüre dayalı kapsamlı bîr model ortaya konmuş, modelin değişik koşullarda yatışkın hal ve dinamik çözümleri çıkarılmıştır. Modelin öngördüğü dönüşüm oranları ve ağırlıkça ortalama molekül ağırlıkları literatürden alman deneysel verilerle karşılaştırılarak değerlendirilmiş; dönüşüm oranlarmnı çok iyi hesaplanabildiği fakat molekül ağu-lıklanndaki uyumun -genel eğilim iyi izlenmekle birlikte- yeterli olmadığı görülmüştür. Ortaya çıkarılan verilerle, poliakrilonitril reaktörlerinin dinamik karakteristikleri aydınlatılmış durumdadır. Ancak, molekül ağırlıklarının daha güvenli bir biçimde öngörülebilmesi için polimer momentlerine dayalı yeni bir modelin yaratılması gerektiği yargısına varılmıştır. AkrilonitrU polimerizasyon reaktörünün molekül ağırlığını bisülfit derişJmird ayarlayarak kontrol edebilmek üzere 'Model Hali Geri Besleme* yöntemi İle doğrusal ve doğrusal olmayan kontrol sistemleri oluşturulmuş, tasarlanan kontrol edicilerin etkin çalıştığı, özellikle doğrusal olmayan kontrol edicinin her işletme koşulunda güvenle kullanılabileceği benzetimle ispatlanmıştır. 2000, Ulsayra Anahtar kelimeler: Poliakrilonitril, polimerizasyon reaktörleri dinamiği, model hali geri besleme kontrol edici

Summary:

ABSTRACT Master Thesis DYNAMICS MODEL of ACRYLONITRILE POUMERIZATfON REACTOR ilknur ATASOY Ankara Umvershy Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof Dr. Rıdvan BERBER Polyacrylonitrile is one of the basic polymers for fiber applications. In acrylic fiber industry, strong competition on worldwide scale underlines the need for an effective reactor control to meet rapidly changing market expectations and consumer demands, which in turn can only be accomplished by a good dynamic model and simulation. The available knowledge on the acrylonitrile polymerization appears to be very limited, particularly with reference to the prediction of average molecular weight, although average molecular weight and its distribution is one of the important parameters determining the end-use properties of the product.. This work deals with rigorous dynamic modelling and simulation of acrylonitrile polymerization reactors on a previously reported kinetics from literature. Steady state solutions and dynamic simulation of the model have been obtained under varying conditions. Predicted conversion ratios and weight average molecular weights have been compared to experimental literature data and a good match was found with the conversion data. Theoretical weight-average molecular weights, on the other hand, did not agree all that good with the experimental data although the general trend was representative. The results indicate that the dynamic characteristics of polyacrylonitrile reactors can be assessed in compliance with limited available industrial observations. However, for a reliable prediction of the average molecular weight, a new model based on dead polymer moments is required. In order to control the molecular weight of the polymer, a model state feedback control algorithm, in bom linear and nonlinear form, has been developed. Extensive simulation runs reveal that the designed controllers can be used to control the weight-average molecular weight of the polymer by manipulating the amount of bisulfite fed to the reactor. Particularly the nonlinear control algorithm appears to be providing with a very effective control over a wide range of operating conditions. 2000, 131 pages Keywords: Polyacrylonitrile, dynamics of polimerization reactors, model state feedback controller ii