بررسی پارامترهای موثر بر طراحی برج تقطیر به روش دقیق با استفاده از روش طراحی آزمایش باکس بهنکن

فرآیند تقطیر بر اساس تعادل استوار می‏باشد و کنترل بسیار پیچیده دارد که لازم است با شناخت پارامترها موثر بر عملکرد فرآیند و تسلط کامل بر میزان اثر هر پارامتر بر فرآیند در جهت بهینه کردن عملکرد سیستم کنترل و کیفیت محصول اقدامات لازم صورت پذیرد. بنابراین هدف بررسی پارمترهای تاثیر گذار بر طراحی و عملکرد فرآیند و نعیین ضرایب اثر تمامی پارمترها بر پایه روش دقیق طراحی برج تقطیر است. در این راستا با تعریف سطوح تغییر پارامترها و استفاده از روش طراحی آزمایش باکس-بهنکن با حداقل تعداد آنالیز(46 آنالیز) انجام شده توسط نرم‏افزار شبیه‏ساز ASPEN HYSYS برای سه خوراک با درصد ترکیب متفاوت و با تحلیل بسیار مناسب روند اثر گذاری پارمترها تعیین گردید. از طرفی با تعریف یک حالت بهینه به منظور بدست آوردن 90 درصد بازیافت جزء سبک و 10 درصد بازیافت جزء سنگین در بالای برج مقادیر نبست جریان برگشتی به حداقل جریان برگشتی، کسر فاز بخار در خوراک، بار حرارتی جوش‏آور و تعداد مراحل تعادلی واقعی به ترتیب 569/2، 5379/0، 5/9997 اسب بخار و 95/19 با ضریب اطمینان 1 بدست آمدند. بنابراین می‏توان نتیجه گرفت که استفاده از روش طراحی آزمایش جهت بهینه سازی فرآیند پیچیده و شناخت اثر پارامترها زیاد با سطوح مختلف که به روش‏های دیگر نیاز به تعداد آزمایش بیشتر داشته با کمترین تعداد آزمایش ضمن داشتن دقت بالا دارای صرفه اقتصادی بسیار عالی خواهد بود و با استفاده از چنین تحلیلی می‏توان در خصوص بهینه سازی سیستم کنترل، بهینه سازی فرآیند و کیفیت محصول با اطمینان خاطر در کمترین زمان و با کمترین هزینه تصمیم گیری کرد.

Keywords:

تقطیر چندجزئی (Multicomponent Distillation) , طراحی آزمایشی (Design of Experiment) , باکس-بهنکن (Box-Behnken) , ضرایب اثر (Effective Coefficient) , جزء کلیدی سبک (Light Key Component) , جزء کلیدی سنگین ( Heavy Key Component)