Determinación y uso de la región factible de operación en el control de una destilación flash

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.20190738

Palabras clave:

equilibrio termodinámico, estrategia de control , procesosde separación, operación factible

Resumen

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.

|Resumen
= 827 veces | PDF (ENGLISH)
= 630 veces| | HTML (ENGLISH)
= 0 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Keidy Morales-Rodelo, Universidad Nacional de Colombia

Departamento de Procesos y Energía, Facultad de Minas.

Hernán D. Álvarez, Universidad Nacional de Colombia

Profesor. Departamento de Procesos y Energía, Facultad de Minas.

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.

Publicado

2020-12-02

Cómo citar

Morales-Rodelo, K., & Álvarez, H. D. (2020). Determinación y uso de la región factible de operación en el control de una destilación flash. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (95), 53–63. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20190738