مدل سازي سيستم هاي تعادلي بخار- مايع و مايع - مايع با استفاده از مدل هاي ترموديناميكي، ساختارهاي فازي و شبكه هاي عصبي نوع GMDH

Modeling of VLE and LLE Systems by using Thermodynamic model with ANFIS Structures and GMDH Type-Neural Network

بررسي تعادل هاي سيستم هاي بخار-مايع و مايع-مايع، نقش مهمي در طراحي، بهينه سازي و كنترل فرايندهاي جداسازي دارد. در اين تحقيق تعادل هاي فازي بخار-مايع سامانه هاي دوتايي(1-پروپانول با آب و اتيل استات)، همچنين تعادل هاي فازي مايع-مايع سامانه هاي سه تايي (آب، اتيلن گلايكول، 1-هپتانول) و (آب، اتيلن گلايكول، 2-اتيل 1-هگزانول) با استفاده از مدل هاي ترموديناميكي NRTL و UNIQUAC مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنين از سيستم استنتاج فازي - عصبي تطبيقي (ANFIS) و مدل شبكه عصبي نوع GMDH براي مدل سازي سيستم هاي مورد نظر استفاده شد. نمودارهاي تعادلي بخار- مايع، دما برحسب جزء مولي براي سيستم هاي دوتايي و نمودار تعادل هاي مايع-مايع براي سيستم هاي سه جزئي با استفاده از مدل هاي ترموديناميكي در دماهاي مختلف رسم گرديد. دقت مدل هاي ترموديناميكي و شبكه هاي عصبي و فازي براي سيستم هاي مورد نظر بررسي و با داده هاي تجربي مقايسه شد. مقايسه نتايج نشان داد كه در تعادلات بخار-مايع و مايع-مايع، مدل ترموديناميكي NRTL تطابق خوبي با داده هاي تجربي دارد ولي كمترين خطا مربوط به استفاده از مدل آماري ANFIS مي باشد.

Study of vapor - liquid and liquid – liquid Equilibrium plays an important role in the design, optimization and control of separation processes. In this research phase equilibrium of binary systems (1-propanol, water and 1-propanol, ethyl acetate) also ternary systems (water, ethylene glycol, 2-ethyl 1- hexanol and water, ethylene glycol, 1- heptanol) using thermodynamic models of NRTL and UNIQUAC were studied. Also Adaptive Nero-Fuzzy Inference System (ANFIS) and group method of Data handling (GMDH-type neural network) were used for modeling of systems. The VLE graphs (temperature based on mole fraction of vapor-liquid phases) for binary systems and LLE graphs for ternary systems at various temperatures by thermodynamics models were drawn. Accuracy of thermodynamic models, ANFIS model and GMDH type-Neural Network for the binary and ternary systems studied and compared with experimental data. Comparison of results shows that NRTL models have good fitness with the experimental data and the minimum error is related to the ANFIS Statistical model.