نام محصول: سمینار بررسی کنترل PH پساب صنعتی بروش کنترل فازی
فرمت : word
تعداد صفحات : 47
تعداد رفرنس : 14
زبان : فارسی
سال گردآوری : 94
چکیده:
تقاضا جهت استفاده از استراتژی های کنترل پیشرفته در صنایع فرایندی بخاطر پیچیدگی طبیعت فرایندهای صنعتی هرروز درحال افزایش هست.این تقاضا همچنین جهت افزایش کیفیت محصول و فاکتورهای زیست محیطی افزایش یافته است.یک نمونه از این فرایندهای پیچیده فرایند خنثی سازی ph میباشد.واحد ختثی سازی PH درخیلی از صنایع خصوصا صنایع نفت وگاز وجود دارد . فرایندی که درآن اسید و باز به سیالی که قرار است خنثی شود اضافه میشود تا ph درحد تعیین شده (معمولا 7) قرارگیرد را به عنوان کنترل PH معروف هست.کنترلر باید طوری طراحی شود که PH مورد نظر درخروجی ظاهر شود.فرایند خنثی سازی دارای مشخصه بسیار غیرخطی ومتغیر بازمان است که گین آن درچندین ناحیه مقادیر بسیارمتفاوتی دارد.این خصوصیت به وضوح درنمودار تیتراسیون دیده میشود.بهمین دلیل نمیتوان یک مدل دقیق ریاضی برای فرایند خنثی سازی بدست آورد.درنتیجه کنترل آن مشکل هست و این بستگی به تکنیک های کنترل غیرخطی دارد.کنترلر هایی که بر مبنای غیرفازی و شبکه های عصبی بنانهاده شده اند درمقایسه با کنترلر های کلاسیک کارایی بهتری دارند.کنترلرهای PI سنتی بدرستی قادر به کنترل سیستم های غیرخطی نمیباشند.کنترلر فازی انتخاب مناسب تر نسبت به کنترلر کلاسیک PI میباشد.این مقاله روشهای کنترل فازی به تنهایی یا بهمراه دیگر کنترلر ها مثل عصبی,ژنتیک,pi جهت کنترل ph را شرح میدهد.
مقدمه :
کنترل PH نقش مهمی در بسیاری از واحدهای صنعتی مدرن با توجه به مقررات زیست محیطی سخت، ایفا می کند[5]. کنترل PH در بسیاری از صنایع فرآیند های شیمیایی و بیوتکنولوژی، به ویژه در تاسیسات تصفیه خانه فاضلاب و فرآیندهای تخمیر بسیار مهم است. بسیاری از فرآیندها، ویژگی های بسیار بسیار غیر خطی و متغیر با زمان در پاسخ PH نشان می دهند، از آنجا که افزایش آنها می تواند چند صد بار بیش از یک محدوده pH کوچک را تغییر دهد. بین این فرآیندها، کنترل PH در خنثی سازی پساب صنعتی اغلب مورد توجه است[6].
درمراحل پساب های صنعتی بعد ازواحدخنثی سازی واحد بیولیژیکی قراردارد که درآن تجزیه مواد آلی بوسیله میکروارگانیزمها صورت میگیرد. این میکروارگانیزمها به PH مایع حساس هستند . بنابراین برای زنده ماندن این میکروارگانیزمها ph باید درمحدوده استاندارد قرار گیرد و کنترل شود . بنابراین پساب خروچی از واحد تصویه پساب باید ph ای قابل قبول داشته باشد که به محیط و بشر لطمه وارد نکند. معمولا محدود قابل قبول 6تا8 میباشد. بنابراین خنثی سازی ph بسیارحیاتی میباشد . [10]. بخاطر خاصیبت غیرخطی شدید ph و همین متغیربازمان بودن آن کنترل مقدار ph مشکل است. روش های کنترل سنتی بیشتر جهت کنترل های خطی مورد استفاده قرارمیگیرند و توانایی کنترل مطلوب پروسه های غیر خطی متغیربازمان را ندارند.
نمودار تیتراسیون موضوع غیرخطی بودن فرایند ph رانشان میدهد[10]. همانطورکه مشاهده میشود در محدوده ای مقدارتغییر کمی درورودی باعث تغییر شدید درمقدارph میشود این تغییرات شدید نزدیک به ph=7 اتفاق میافتد.
روشهای کنترل ph
درواحد های خنثی سازی ازدیدگاه فرایندی دونوع کنترل وجود دارد. 1- batch2-continuous
درروش batch پساب وارد یک حوضچه شده و باتزریق اسید وباز مقدار PH را کنترل میکنند . بخاطر زمان زیاد معمولا میتوان کنترل نسبی مناسبی ایجاد کرد درروش پیوسته پساب از یک طرف وارد مخزن شده وازطرف دیگرمخزن خارج میشود و سنسورهای اندازه گیری PHدایما مقادیر را اندازه گیری میکنند وبه سیستم کنترل میفرستند سیستم کنترل باید به موقع مقدار مناسب اسیدیته یا قلیائیت راجهت دررنج قراردادن PH به پساب تزریق کند. بخاطرزمان کم درروش کنترل پیوسته کنترلر باید مقداربسیاردقیقی از اسید و باز را به سیستم تزریق کند تا ph درمحدوده موردنظر قرار گیرد . طبق نمودار تیتراسیون گین کنترلر باتوجه به هرمحدوده مقدارخاصی است ووقتی ست پوینت تغییر میکند بخاطر تغییر گین نوسانات شدیدی ایجاد میشود. مشکل بعد تغییرات شدید شرایط پساب ورودی نیز ایجاد میشود که این تغییرات شامل مقدار دبی وغلظت میباشد و کنترلر باتوجه به این شرایط باید عکس العمل مناسب را بروز دهد. این تغییرات شدید باعث تغییرات زیاد گین و ثابت زمانی خواهد شد ودرنتیجه طراحی سیستم کنترل را بامشکل روبروخواهد کرد. برای چنین سیستمهایی کنترل بروش کنترلرهای سنتی مشکل خواهد بود. به عبارتی دیگر سیستم کنترل فازی قادر به حل این مشکل خواهد بود.
1-2-واحد خنثی سازی
هدف ازاین واحد نگه داشتن مقدار phدریک محدوده خاص هست که معمولا حدود 7 میباشد . برای اینکار یک راکتورتانک همزن دار پیوسته (CSTR) درنطر گرفته میشود. برحسب مقدار PH مایعی که قراراست خنثی شود (که بوسیله سنسورPH دریافت میشود) اسید و باز به محلول (پساب) اضافه میشود تا محلول خنثی بدست بیاید.
