YARI-KESİKLİ STİREN POLİMERİZASYON REAKTÖRÜNÜN GENETİK ALGORİTMA İLE BULANIK KONTROLU

Yıl 2011, Cilt: 26 Sayı: 3, 0 - , 20.02.2013

Ayla Altınten Seçkin Altındal Sebahat Erdoğan Hale Hapoğlu

Öz

Polimerleşmede esas amaç, istenilen kalitede ürün eldesi olup, polimerleşme proseslerinde kontrol ve tasarımbüyük önem taşımaktadır. Çalışmada stirenin yarı–kesikli, ceketli bir reaktörde serbest radikalik çözeltipolimerizasyonu incelenmiştir. Ayarlanabilen değişken olarak dalgıç ısıtıcıdan verilen ısı seçilmiştir. Kontrolyöntemi olarak seçilen bulanık kontrol için en iyi kontrolü sağlayacak üyelik fonksiyon kümeleri ve ilişki matrisigenetik algoritma (GA) ile belirlenmiştir. GA için uygunluk fonksiyonu olarak hataların mutlak değerleritoplamı (IAE) seçilmiştir. Belirlenen bulanık kontrol parametreleri yardımıyla deneysel çalışmalara geçilmiştir.Deneysel çalışmalarda stiren ve toluen karışımı reaktöre beslenmiş, başlatıcı olarak benzoil peroksit kullanılmışve ekzotermik reaksiyon nedeniyle artan reaktör içi sıcaklığı bulanık kontrol yöntemiyle istenilen set noktasındatutulmaya çalışılmıştır. Deney süresince belli zaman aralıklarında alınan numunelerden yüzde monomerdönüşümü ve viskozite ortalama molekül ağırlığı değerleri belirlenmiştir. Parametreleri GA kullanılarak bulunanbulanık kontrol yönteminin yarı-kesikli polimer reaktör sıcaklığını başarıyla kontrol ettiği sonunucunavarılmıştır. Deneysel monomer dönüşüm değerlerinin teorik monomer dönüşüm değerlerinden yüksek çıktığı vedeneysel viskozite ortalama molekül ağırlığı değerlerinin teorik olarak hesaplanan sayıca ortalama molekülağırlığı değerleriyle uyumlu olduğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Genetik Algoritma, Bulanık Kontrol, Yarı-Kesikli Polimer Reaktörü.

Kaynakça

• Özkan, G., Özen, Ş., Erdoğan, S., Hapoğlu, H. ve
• Alpaz, M., “Nonlinear control of
• polymerization reactor”, Computers and Chem.
• Eng., Cilt 25, No 757- 763, 2001.
• Pal, T., Pal, N. R. ve Pal, M., “ Learning Fuuzy
• Control Rules for Controllers withGenetic
• Algorithms”, International Journal of
• Intelligent Systems, Cilt 18, 569- 592, 2003.
• Altınten, A., Erdoğan, S., Alioğlu, F., Hapoğlu H.
• ve Alpaz, M. “Application of adaptive PID
• control with genetic algorithm to a
• polimerization reactor”, Chem. Eng. Comm.,
• Cilt 191, 1158-1172, 2004.
• Antures, A.J.B., Pereira, J.A.F.R. ve Fileti,
• A.M.F.,“Fuzzy control of a PMMA batch
• reactor: Development and experimental testing”,
• Computers and Chem. Eng., Cilt 30, 268-276,
• -
• Altınten, A., Erdoğan, S., Hapoğlu H., Aliev, F.
• ve Alpaz, M. “Application of fuzzy control
• method with genetic algorithm to a
• polimerization reactor at constant set point”,
• Chem. Eng. Research and Design, Cilt 84, No
• A11, 1012-1018, 2006.
• Altınten, A., Ketevanlıoğlu, F., Erdoğan, S.,
• Hapoğlu H. ve Alpaz, M. “Self-tuning PID
• control of Jacketed batch polystyrene reactor
• using genetic algorithm”, Chem. Eng. J, Cilt
• , 490-497, 2008.
• Güzel, Y., Hasan, A.R., Karagöz, A.R., Erdoğan,
• S., Alpbaz, M. ve Saçak, M., “The Dynamic
• Properties of Jacketed Batch Reactor of Radical
• Styrene Polymerization”, Turkish Journal of
• Engineering and Environmental Sciences,
• Cilt 17, No 2, 81-90. 1993.
• Holland, J.H., Adaptation in natural and
• artificial systems, Univ. of Michigan Press,
• Ann Arbor, MI, 1975.
• Altınten A., Genetik Algoritma Kullanılarak
• Fuzyy Kontrol Yöntemi İle Bir Stiren
• Polimerizasyon Reaktörünün Kontrolü,
• Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri
• Enstitüsü, 2001.
• Gözen, Ş., Bulanık esnek akış tipi çok prosesli
• çizelgeleme probleminin genetik
• algoritma ve tavlama benzetimi ile çözümü,
• Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi,
• Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007.
• Atlaş, İ. H., “Bulanık Mantık: Bulanık
• Denetim”, Enerji, Elektrik, Elektromekanik -
• e, 64: 76- 81, 1999.
• Newell, R. B. ve Lee, P. L., Applied Process
• Control: A Case Study, Prentice Hall, 97-111,
• -
• Altınten, A., Erdoğan, S., Hapoğlu, H. ve Alpbaz,
• M., “Control of a polymerization reactor by fuzzy
• control method with genetic algorithm”,
• Comput. Chem. Eng., Cilt 27, No 7, 1031–1040,
• -