Determinación y uso de la región factible de operación en el control de una destilación flash
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.20190738Palabras clave:
equilibrio termodinámico, estrategia de control , procesosde separación, operación factibleResumen
La destilación flash es una operación de transferencia de masa con sólo una etapa. Esta operación de destilación flash se usa en este trabajo para resaltar la importancia de conocer la zona donde el sistema presenta un comportamiento adecuado. En este sentido, se presenta una discusión acerca de los usos de la región factible de operación (FOR por sus siglas en inglés) en el diseño de la estructura de control para un proceso. Por este motivo, se presentan tres estructuras de control. La primera es la tradicional, una estructura de control PID multilazo. La segunda usa información gráfica de la FOR para mejorar el punto de operación y las respuestas de la estructura de control. Finalmente, la tercera estructura usa información numérica de la FOR para guiar los controladores en una estructura modificada. La mejora en el desempeño del flash en lazo cerrado, usando la última estructura de control, es notoria comparada con la estructura de control tradicional.
Descargas
Citas
E. Ali, A. Ajbar, and K. Alhumaizi, “Robust control of industrial multi-stage flash desalination plants,” Desalination, vol. 114, no. 3, pp. 289 – 302, 1997. [Online]. Available: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916498000198
D. A. Muñoz, J. L. Diaz, S. Taborda, and H. Alvarez, “Hydrocyclone Phenomenological-Based Model and Feasible Operation Region,” International Journal of Mining, Materials, and Metallurgical Engineering (IJMMME), vol. 3, pp. 1–9, 2017.
S. Walas, Chemical process equipment selection and design. Newton, MA, USA: Butterworth-Heineman., 1998.
F. Blanchini and S. Miani, Set theoric methods in control. Boston, MA, USA: U. of Illinois at Urbana-Champaign., 2008.
J. Calderon, L. Gómez, and H. Alvarez, “Una aproximación a la cuantificación de la controlabilidad de estado,” Información Tecnológica, vol. 26, no. 1, pp. 123–133, 2015.
K. Hangos and I. Cameron, Process modelling and model analysis. San Diego, CA, USA: Academic press., 2001.
E. Hoyos, D. López, and H. Alvarez, “A phenomenologically based material flow model for friction stir welding,” Materials & Design, vol. 111, pp. 321 – 330, 2016. [Online]. Available: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127516311698
C. Zuluaga-Bedoya, M. Ruiz-Botero, M. Ospina-Alarcón, and J. Garcia-Tirado, “A dynamical model of an aeration plant for wastewater treatment using a phenomenological based semi-physical modeling methodology,” Computers and Chemical Engineering, vol. 117, pp. 420–432, 2018. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2018.07.008
R. E. Treybal, Operaciones de Transferencia de Masa, second edi ed. México D.F.: McGraw - Hill, 1988.
K. Morales and H. Alvarez, “Flash distillation modeling and a multiloop control proposal,” in 2015 IEEE 2nd Colombian Conference on Automatic Control (CCAC), Oct 2015, pp. 1–8.
J. Seader, E. Henley, and D. Roper, Separation process principles. Chemical and biochemical operations. New York,NY, USA: John Wiley & Sons. Inc., 2011.
H. Fogler, Elements of chemical reaction engineering. New Delhi,India: Prentince Halll., 2004.
Mankenberk, “Dimensionado de válvulas reguladoras de presión,” Mankenberg, Industriearmeturen Industrial Valves, Tech. Rep., 2017. [Online]. Available: http://www.mankenberg.de/es/77/UPLOAD/pdf/s33{_}5.pdf
C. R. Branan, “Separators / Accumulators,” in Rules of Thumb for Chemical Engineers, fourth edi ed., 2005, ch. Chapter 8, pp. 142–152.
P. C. Wankat, Separation Process Engineering. Includes Mass Transfer Analysis., pearson ed ed., Estados Unidos de América, 2012.
D. Muñoz de la Peña, D. R. Ramírez, E. F. Camacho, and T. Alamo, “Explicit solution of min-max MPC with additive uncertainties and quadratic criterion,” Syst. Control Lett., vol. 55, pp. 266–274, 2006.
C. A. Gómez-Pérez, L. M. Gómez, and H. Alvarez, “Reference trajectory design using state controllability for batch processes,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 54, no. 15, pp. 3893–3903, 2015. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1021/ie504809x
F. Shinskey, Process control systems. Application, design and tuning. New York,NY, USA: McGraw Hill., 1996.
S. Revollar, M. Francisco, P. Vega, and R. Lamanna, “Stochastic optimization for the simultaneous synthesis and control system design of an activated sludge process,” Latin American applied research, vol. 40, no. 2, pp. 137–146, 2010.
P. S. Buckley, W. L. Luyben, and J. P. Shunta, Design of distillation column control systems, Research Triangle Park, Ed. United States of America: Instrument Society of America, 1985.
K. Morales and H. Alvarez, “Operation feasible region for flash distillation control and design,” in 2017 IEEE 3rd Colombian Conference on Automatic Control (CCAC), Oct 2017, pp. 1–6.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2020 Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.