การควบคุมเครื่องปฏิกรณ์เพอร์เวเพอเรทีฟเมมเบรนด้วยการควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟ

Abstract

กระบวนการไฮบริดซึ่งเป็นการประกอบส่วนระหว่างปฏิกิริยาเคมีและกระบวนการแยกสารแบบเมมเบรนได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก ในงานวิจัยนี้จะทำการศึกษาการเกิดปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชั่นของกรดอะซิติกกับบิวทานอลในเครื่องปฏิกรณ์แบบเพอร์เวเพอเรทีฟเมมเบรน การเพอร์เวเพอเรทีฟด้วยเมมเบรน ซึ่งมีการดึงน้ำออกจากสารละลายผสมมีผลทำให้สมดุลของระบบถูกรบกวน และทำให้เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าได้มากขึ้น จึงเกิดผลิตภัณฑ์ที่ต้องการได้มากขึ้น นอกจากนี้อุณหภูมิดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวเป็นปัจจัยหลักปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อการเกิดปฏิกิริยาและการเพอร์เวเพอเรทีฟ ดังนั้นเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงที่สุด จะทำการหาค่าอุณหภูมิออพติมอลและใช้อุณหภูมินี้เป็นอุณหภูมิเป้าหมาย ในงานวิจัยนี้ เพื่อที่จะควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ตามอุณหภูมิเป้าหมายที่กล่าวข้างต้นจะศึกษาและทดสอบสมรรถนะการควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟควบคู่กับการประมาณค่าด้วยตัวกรองคาลมาน จากผลการจำลองจะพบว่าการควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟควบคู่กับการประมาณค่าด้วยตัวกรองคาลมานสามารถควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ได้อย่างมีสมรรถนะดีทั้งในกรณีที่มีและไม่มีความคลาดเคลื่อนระหว่างแบบจำลองกระบวนการและกระบวนการจริง ในการเปรียบเทียบสมรรถนะกับการควบคุมแบบเจเนอริกโมเดลควบคู่กับการประมาณค่าด้วยตัวกรองคาลมานพบว่า การควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟควบคู่กับตัวกรองคาลมานให้ผลการควบคุมที่ดีเหมือนกับการควบคุมแบบเจเนอริกโมเดลควบคู่กับตัวกรองคาลมาน อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรปรับของการควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟควบคู่กับตัวกรองคาลมานจะมีการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงน้อยกว่า