Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/38329
Title: Model predictive control of a reactive distillation for butyl acetate production
Other Titles: การควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟของการกลั่นแบบมีปฏิกิริยาสำหรับการผลิตบิวทิลอะซิตเตต
Authors: Teerasit Komkrajang
Advisors: Amornchai Arpornwichanop
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
Advisor's Email: Amornchai.A@chula.ac.th
Subjects: Distillation
Predictive control
Butyl acetate -- Production
การกลั่น
การควบคุมทำนายแบบจำลอง
บิวทิลอะซิตเตต -- การผลิต
Issue Date: 2007
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Application of a reactive distillation for butyl acetate production has been received increasing attention over last decades because it can reduce both operating costs as well as capital investments. However, the control of reactive distillation is a challenging problem due to its complex dynamics which results from combining the reaction and separation into single unit. Conventional PID control cannot always handle its high nonlinearity. Therefore, this research considers the application of a model predictive control (MPC) to a butyl acetate reactive distillation column. A dynamic model of the reactive distillation for butyl acetate production is developed based on material and energy balances, vapor-liquid equilibrium and reaction kinetics. The accuracy of simulation results is compared with the literature and a good agreement is observed. Two alternative control structures based on a MPC controller are proposed and the performances of both the control structures for disturbance rejection and set-point tracking are investigated and discussed. Finally, the performance of MPC controller is evaluated and compared to that of a conventional PI controller.
Other Abstract: การประยุกต์ใช้หอกลั่นแบบมีปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการผลิตบิวทิลอะซิเตตได้รับความสนใจมากขึ้นตลอดทศวรรษที่ผ่านมาเนื่องจากเทคโนโลยีนี้สามารถลดได้ทั้งต้นทุนในการดำเนินการและต้นทุนในการผลิต อย่างไรก็ตามการควบคุมหอกลั่นแบบมีปฏิกิริยาเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากระบบดังกล่าวมีความซับซ้อน ซึ่งเป็นผลมาจากการรวมการเกิดปฏิกิริยาและการแยกสารเข้าไว้ด้วยกันภายในหน่วย ๆ เดียว โดยปกติการใช้ตัวควบคุมแบบพีไอดีไม่สามารถจัดการกับกระบวนการที่มีความไม่เป็นเชิงเส้นสูงได้ ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงนำเอาการควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟเข้ามาประยุกต์ใช้กับกระบวนการผลิตบิวทิลอะซิเตต โดยในงานวิจัยนี้ได้พัฒนาแบบจำลองแบบพลวัตของหอกลั่นแบบมีปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการผลิตบิวทิลอะซิเตตโดยอาศัยสมการดุลมวลสารและพลังงาน สมการสมดุลวัฎภาค และสมการแสดงอัตราการเกิดปฏิกิริยา ความถูกต้องของผลการจำลองกระบวนการได้ถูกเปรียบเทียบกับงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง และผลลัพธ์ที่ได้ส่วนใหญ่สอดคล้องกันดี โครงสร้างการควบคุม 2 รูปแบบโดยใช้ตัวควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟได้ถูกเสนอและสมรรถนะของโครงสร้างการควบคุมทั้งสองได้ถูกเปรียบเทียบและอภิปรายในกรณีที่มีการรบกวนระบบและการเปลี่ยนแปลงค่าเป้าหมาย นอกจากนี้สมรรถนะของตัวควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟได้ถูกประเมินและเปรียบเทียบกับตัวควบคุมแบบพีไอ
Description: Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2007
Degree Name: Master of Engineering
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemical Engineering
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/38329
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2007.1639
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2007.1639
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Teerasit_ko.pdf4.59 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.