طراحی مشاهده‌گر برای تخمین توزیع اندازه ذرات در پلیمریزاسیون امولسیونی استایرن

Abstract

وسایل اندازهگیری توزیع اندازه ذرات، عموماﹰ off-line بوده و دارای پاسخ بسیار کندی میباشند و در ضمن بسیار گران قیمت هستند. بنابراین ارایه یک مشاهدهگر، که توزیع اندازه ذرات در پلیمریزاسیون امولسیونی را به خوبی پیشبینی کند از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله، ابتدا یک مدل دقیق غیرهمدما بر مبنای معادلات موازنه جمعیتی (مدل صفر- یک) که در برگیرنده پدیدههای هسته زایی، رشد ذره و انعقاد میباشد برای پیش بینی توزیع اندازه ذرات انتخاب شده است. سپس یک مشاهدهگر تقلیل یافته با فرض داشتن غلظت ماده فعال سطحی آزاد برای تخمین توزیع اندازه ذرات ارایه شده و نشان داده شده است که عملکرد آن در حضور اغتشاشات غیر قابل اندازهگیری و خطای مدلسازی از مشاهدهگر مدار باز با درجه کامل بهتر است. همچنین با اندازهگیری درصد تبدیل که از طریق اندازهگیری دانسیته امکان پذیر است عملکرد مشاهده گر مزبور بهبود مییابد. از آنجاییکه در حال حاضر اندازهگیری غلظت ماده فعال سطحی آزاد بهطور مستقیم مشکل است، با استفاده از اندازهگیری هدایت الکتریکی، غلظت ماده فعال سطحی آزاد محاسبه میشود. نتایج نشان میدهد که عملکرد مشاهدهگر با استفاده از اندازهگیری هدایت الکتریکی در حضور بعضی اغتشاشات غیر قابل اندازهگیری از مشاهدهگر مدار باز درجه کامل، بهتر است ولی در حضور خطای مدلسازی، بهبود قابل ملاحظهای نسبت به مشاهدهگر مدار باز درجه کامل مشاهده نشد.