Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การออปติไมซ์เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่องภายใต้ความไม่แน่นอน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Optimization of a continuous stirred tank reactor under uncertainty

Year (A.D.)

1999

Document Type

Thesis

First Advisor

ไพศาล กิตติศุภกร

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเคมี

DOI

10.58837/CHULA.THE.1999.1261

Abstract

การออปติไมซ์เป็นวิธีการที่ช่วยในการออกแบบ และหาสภาวะปฏิบัติการของกระบวนการ ให้มี ประสิทธิภาพสูงสุด แต่การออปติไมซ์โดยทั่วไปไม่ได้คํานึงถึงความไม่แน่นอน มักกําหนดให้ความไม่แน่นอน มีค่าคงที่ จึงไม่สามารถนําไปใช้ได้กับการปฏิบัติการจริง ซึ่งเกี่ยวข้องกับความไม่แน่นอนต่าง ๆ อาทิเช่น อุณหภูมิ, ความต้องการผลิตภัณฑ์, ค่าคงที่ของปฏิกิริยา, สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน, ความเข้มข้น ของสาร, สภาวะแวดล้อมอื่น ๆ และค่าใช้จ่ายต่าง ๆ เป็นต้น ดังนั้นจึงจําเป็นต้องออกแบบกระบวนการ และ หาสภาวะปฏิบัติการที่เหมาะสม สําหรับใช้ในอุตสาหกรรมจริง ในงานวิจัยนี้จะศึกษาการออปติไมซ์ภายใต้ความไม่แน่นอน โดยออกแบบหาขนาดปริมาตรของ เครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาไม่ย้อนกลับ และที่มีปฏิกิริยาย้อนกลับได้ ซึ่งการออปติไมซ์ภายใต้ ความไม่แน่นอนในงานวิจัยนี้สามารถแบ่งได้ทั้งหมด 3 แบบด้วยกัน คือ การหาค่าแบบดีเทอร์มินิสติก, การ หาค่าแบบสโตแคสติก และการหาค่าแบบผสมทั้งดีเทอร์มินิสติกและสโตแคสติก นอกจากนี้ยังวิเคราะห์ ความไวเพื่อดูผลของการเปลี่ยนแปลงตัวแปรหรือพารามิเตอร์ที่มีผลต่อออปเจกทีฟฟังก์ชัน จากผลการออปติไมซ์พบว่าการออปติไมซ์โดยคํานึงถึงผลของความไม่แน่นอนของเครื่องปฏิกรณ์ ถังกวนแบบต่อเนื่อง จะได้ขนาดปริมาตรของเครื่องปฏิกรณ์ และช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม ที่แตกต่างจากผล การออปติไมซ์กรณีปกติ หรือกรณีไม่มีความไม่แน่นอนขนาดปริมาตรของเครื่องปฏิกรณ์ และช่วงอุณหภูมิ ที่เหมาะสมที่ได้จากการออปติไมซ์ภายใต้ความไม่แน่นอนสามารถใช้งานได้ภายในความไม่แน่นอนที่กําหนด

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Optimization is a method to help the designing and to find the operating conditions that give the best efficiency of a process. However, optimization generally does not consider process uncertainty. This uncertainty is usually assumed constant. It cannot be applied with the real plant. The optimal design of processes and the optimal operating conditions for real industries involve accounting for uncertainties such as temperature, product demand, rate constant of reaction, transfer coefficient, concentration, environmental condition and economic cost data. Optimization under uncertainty in this research can be divided into three approaches: deterministic approach, stochastic and combined deterministic/ stochastic approach. This research studies the optimization under uncertainty of a continuous stirred tank reactor (CSTR). Here, the volume of the CSTR with irreversible reaction and reversible reaction is designed to minimize the total cost. Moreover, this research studies the sensitivity analysis to show the result of variation of variables or parameters to the objective function. The simulation results show that the optimal volume and optimal temperature range from the optimization under uncertainty differ from the results obtained by the optimization without uncertainty or normal case.

ISBN

9743324852

Link to Full Text

Share

COinS