کاربرد رویت گرهای غیرخطی در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی

یکی از مهم ترین مسایل در تولید نانو ذرات پلیمری، کنترل کیفیت محصول و نحوه عملکرد فرایند می باشد. این امر نیازمند آن است که به صورت لحظه به لحظه از مقادیر متغیرهای کلیدی فرایند همچون درصد تبدیل، توزیع وزن مولکولی، قطر و تعداد ذرات و ... اطلاع حاصل شود. این درحالی است که تعداد محدودی از متغیرها، همچون دما، فشار و شدت جریان به صورت لحظه ای قابل اندازه گیری می باشند. این اطلاعات به تنهایی برای تجزیه و تحلیل فرایند کافی نیستند. در گذشته برای این منظور از روش های برون - خط استفاده می شد که تاخیر زمانی قابل ملاحظه ای نسبت به سرعت بالای فرایندهای پلیمریزاسیون دارند. به همین دلیل، نحوه عملکرد فرایند و کیفیت محصول، انحراف قابل توجهی از وضعیت بهینه داشت. محققان برای حل این مشکل، از حس گرهای نرم افزاری استفاده کردند. این حس گرها که به رویت گرهای حالت معروفند، با کمک مدل ریاضی ساده ای از فرایند به اضافه یک ترم تصحیح کننده که با اختلاف مقادیر واقعی و برآورد شده متغیر، متناسب است و همچنین داده های لحظه ای موجود مانند دما، همزمان با پیشرفت فرایند مقادیر متغیرهای مورد نیاز را پیش بینی می کنند. به این ترتیب، مشخصات محصول و شرایط سیستم در هر لحظه در اختیار کاربر قرار دارد و می توان تغییرات مورد نیاز فرایند را به موقع به آن وارد کرد و همچنین از انحراف عملکرد سیستم و وجود نقص احتمالی در مسیر تولید آگاه شد و برای رفع آن اقدام کرد. در این مقاله، درصد تبدیل منومر در پلیمریزاسیون بوتیل اکریلات به روش امولسیونی با استفاده از داده های گرماسنجی، توسط رویت گر غیرخطی بهره بالا دنبال شده و صحت عملکرد رویت گر با کمک داده های آزمایشگاهی مورد تایید قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

Nonlinear Observer ، emulsion polymerization ، Calorimetry