۲- محدود به پسابهای غیرآلی با غلظت خیلی پائین (پایین تر از ۱ درصد) میباشد.
۳- قادر به حذف مواد آلی با حلالیت یا وزن مولکولی پائین نمیباشد.
۴- نباید ذرات جامد بصورت سوسپانسیون در جریان ورودی وجود داشته باشد.
۱-۳- آنالیز محاسبات ریاضی
زمان ظهور شکست و شکل منحنی شکست از ویژگی های مهم در یک عملیات ستون بستر ثابت برای تشخیص عملیات و پاسخ دینامیک ستون جذب به حساب می آید.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
عملکرد چگونگی جذب آمونیاک از محلول بستر ثابت معمولا با واژه های به عنوان تابع زمان یا حجم سیال خروجی برای ارتفاع بستر داده شده بیان میشود و منحنیهای شکست را عرضه می کند. qtotal مقدار(ماکزیمم ضریب جذب) برای غلظت خوراک داده شده، از حاصل ضرب مقدار دبی حجمی سیال در سطح زیر منحنی (که در این مطالعه غلظت آمونیاک جذب شده در برابر t است ) حاصل می شود و توسط معادله زیر بیان می گردد:
(۱-۷)
درصد کارآیی ستون (Y) از نسبت ماکزیمم ظرفیت ستون qtotal به مقدار کل جرم جذب شده که به داخل ستون فرستاده می شود که در اینجا آمونیاک است ، محاسبه می شود :
(۱-۸)
مقدار Wtotal که همان مقدار کل جرم جذب شده است از رابطه زیر محاسبه می شود:
(۱-۹)
مدل های سینتیکی که برای بیان فرایند دینامیک جذب مورد استفاده قرار گرفته است به شرح ذیل می باشد :
۱-۳-۱- مدل توماس
ماکزیمم ظرفیت جذب سطحی در این سطوح مورد نیاز است، مدل توماس برای انجام این هدف مورد استفاده قرار گرفت. داده های بدست آمده از ستون در حالت پیوسته برای محاسبه ثابت سرعت جذب و همچنین غلظت ماکزیمم ظرفیت جذب ستون با بهره گرفتن از مدل سنتیکی حاصل می شود. مدل توماس یکی از معمولی ترین و گسترده ترین روش های مورد استفاده در یک عملیات ستونی می باشد، مدل توماس برای یک ستون جذب به شکل زیر ارائه میشود:
(۱-۱۰)
ضریب سینتیک kth ، و ظرفیت جذب شدن qt می تواند از یک طرح در مقابل t برای سرعت جریان داده شده با بهره گرفتن از تحلیل رگرسیون غیرخطی تشخیص داده شود .
۱-۳-۲- مدل آدامز – بوهارت
این مدل فرض می کند که سرعت جذب برای ظرفیت باقی مانده جاذب سطحی و غلظت گونه های جذب نسبی میباشد. این معادله میتواند از طرح در مقابل t در یک ارتفاع بستر داده شده و سرعت جریان بدست آید و به این صورت بیان می شود :
(۱-۱۱)
ارتفاع ستون : z
ماکزیمم ظرفیت جذب آدامز – بوهات : N0
ثابت سینتیکی آدامز- بوهارت : kAB
سرعت خطی طولی : U0
۱-۳-۳- مدل یون نلسون
این مدل نه تنها پیچیدگی کمتری نسبت به مدل های دیگر دارد بلکه نیاز به هیچ داده جزئیاتی که در رابطه با مشخصه های جاذب ، نوع جاذب سطحی و مؤلفه های فیزیکی بستر جذب باشد ندارد.
این رویکرد شامل ثبت طرح (ct/(c0-ct در مقابل زمان نمونه گیری (t) مطابق با معادله زیر است که پارامترهای kYN و τ می تواند با بهره گرفتن از روش رگرسیون غیرخطی بدست آید :
(۱-۱۲)
زمان نیمه عمر =
۱-۳-۴- مدل BDST
این مدل برای پیش بینی رابطه بین ارتفاع بستر ( Z ) و زمان اندازه گیری (t ) برای غلظت فرایند و پارامترهای جذب به حساب می آید. مدل BDST مبنی بر این فرض است که سرعت جذب توسط واکنش سطح بین جذب و ظرفیت با استفاده جاذب سطحی کنترل می شود.
مقادیر زمان شکست بدست آمده برای ارتفاع بستر متعدد که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است، در این مدل معرفی می گردد . رابطه خطی بین ارتفاع بستر و زمان اندازه گیری توسط معادله زیر بیان می شود :
(۱-۱۳)
در این طرح t در مقابل Z باید یک خط مستقیم را بدست آورد و در آنجا U، k ، ظرفیت جذب و ثابت سرعت به ترتیب محاسبه می شود . ]۷[.
۱-۴- طریقه ی مدل سازی
فرض کنید که شما می خواهید استدلال فوزی را برای سیستمی به کار ببرید که برای آن شما اغلب تجمعی از دادههای خروجی/ ورودی را دارید که می خواهید از آنها برای مدل سازی، پیروی از مدل و یا بسیاری از زمینه های مشابه دیگر استفاده کنید. شما اساساً یک ساختار مدل پیش تعیین شده را بر حسب مشخصه های متغیرها در سیستم خود ندارید.
در بسیاری از حالتهای مدلسازی شما نمی توانید با نگاه کردن به داده تشخیص دهید که کدام توابع اعضاء بنظر ساده می رسند. علاوه بر انتخاب پارامترهای مربوط به تابع هدف که بصورت دلخواه یا اختیاری ارائه شده، این پارامترها همچنین می توانند به گونه ای انتخاب شوند که مناسب توابع اعضاء برای داده های خروجی/ ورودی برای محاسبه این نوع از تغییرات در مقادیر داده ها باشند در بسیاری از حالتها شما می توانید از تکنیک های یادگیری پذیرشی- عصبی toolbox منطق فوزی به همراه anfis command استفاده نمائید.
۱-۴-۱- رگرسیون[۲۹]
تحلیل رگراسیون روشی آماری است که در آن رابطه بین دو یا چند متغیر کمی استفاده می شود تا یک متغیر و یا متغیرهای دیگر پیش بینی شود. رابطه بین دو متغیر ممکن است به صورت تابعی از متغیرها (متغیر وابسته) متکی به متغیر دیگری (متغیر مستقل) باشد (به متغیر مستقل و وابسته به ترتیب متغیر پیش بینی و پاسخ نیز گفته می شود). این رابطه رگرسیون نامیده می شود.[۸]
۱-۴-۲- سیستم استنتاج فازی-عصبی
ما در دنیایی سرشار از ابهامات همراه با پیچیدگی های روز افزون زندگی میکنیم. از شبکه های حسگر چند منظوره گرفته تا سیستمهای پزشکی و مجموعه صفحات وب به هم پیوسته که به زبان طبیعی نوشته شده اند، همه و همه نمونههایی از این سیستمهای پیچیده هستند. هیچ شکی وجود ندارد که قدرت تحلیل کامپیوترهای مدرن امروزی، در مقایسه با توانایی بشر در تولید و جمعآوری اطلاعات در سطح پایینتری قرار دارد. عدهای این عدم هماهنگی را فاصله بین داده های موجود و دانش موجود نامگذاری می کنند. از اوایل دهه ۱۹۶۰ این باور به وجود آمد که مدیریت و کنترل پیچیدگی سازماندهی شده در بسیاری از سیستمهای غیرخطی تنها با وارد کردن سطحی از عدم قطعیت در مدل های این سیستمها امکان پذیر است. اینجا نقطه ورود سیستمهای فازی به عرصه علم و دانش بود.
واژه « فازی » در فرهنگ لغت بصورت مبهم، گنگ، نادقیق، گیج، مغشوش و درهم توصیف شده است. سیستمهای فازی، سیستمهایی هستند با تعریف دقیق، اساساً گرچه سیستمهای فازی جهت توصیف پدیده های غیرقطعی و نامشخص بوجود آمدند، با این حال خود تئوری فازی یک تئوری دقیق میباشد. در سیستمهای عملی اطلاعات مهم از دو منبع سرچشمه میگیرد: یکی از منابع افراد خبره که دانش و آگاهی شان را در مورد سیستم با زبان طبیعی تعریف می کنند. منبع دیگر اندازه گیریها و مدل های ریاضی هستند که از قواعد فیزیکی مشتق شده اند. آنچه سیستمهای فازی انجام می دهند در واقع فرموله کردن دانش بشری است.
گزاره فازی در منطق فازی برای اولین بار توسط پرفسور لطفی عسگرزاده، استاد ایرانی دانشگاه برکلی، در سال ۱۹۶۲ در مقالهای تحت عنوان « مجموعههای فازی» معرفی گردید. مبحث اساسی ارائه شده در این مقاله بر اساس منطق چند مقداری بود که در سال ۱۹۲۰ جهت بحث با اصل عدم قطعیت هایزنبرگ[۳۰] در مکانیک کوانتوم ارائه شده بود. منطق چند مقداری توسط منطق دانانی نظیر جان لوکاشیویکز[۳۱] و برتراند[۳۲] راسل و ماکس بلک توسعه یافت. لطفیزاده منطق چند مقداری لوکاشیویکز را جهت ابداع نوع جدیدی از گزارهها که آنها را گزاره های فازی نامید بکار برد. بر اساس اصل فازی هر چیزی ارزشی دارد. ریاضیات کلاسیک یا همان منطق ارسطویی بر اساس درست یا غلط، سفید یا سیاه، صفر یا یک پایه گذاری شده است در حالی که منطق فازی علاوه بر صفر و یک، غلط و درست، مقادیر ما بین صفر و یک، تا حدودی درست و تا حدودی غلط را نیز اختیار می کند. در تئوری احتمال ما شانس وقوع یک پدیده را بررسی میکنیم در حالی که در منطق فازی ارزش درستی وقوع هر پدیده مشخص می شود.
۱-۴-۳- مروری بر سیستمهای عصبی – فازی
نیاز به حل مسایل به شدت غیرخطی و متغیر با زمان روز به روز رشد روزافزونی پیدا می کند. مدلهای مرسوم ریاضی به طور مؤثری به تجزیه و تحلیل مسایل خطی و ثابت میپردازند. تکنیک هایی که بر اساس مدلی خاص کار می کنند، اگر چه توانایی تجزیه و تحلیل مسایل بسیار پیچیده غیرخطی و متغیر با زمان را دارند اما با محدودیت هایی نیز روبرو هستند. ترکیب این مسایل با دیگر مسایل نظیر تصمیم گیری، تخمین و غیره الهام بخش رشد تکنیک های هوشمندی مثل منطق فازی، شبکه های عصبی، الگوریتمهای ژنتیک و سیستمهای خبره شده اند. سیستمهای هوشمند، عموماً ترکیبی از این تکنیک ها را جهت حل مسایل بسیار پیچیده جهان واقعی بکار می برند. اگر چه هم منطق فازی و هم شبکه های عصبی در حل مسایل غیرخطی متغیر با زمان بسیار موفق بوده اند، اما هر کدام از آنها با محدودیت هایی روبرو هستند که استفاده از آنها را در حل مؤثر بسیاری از اینگونه مسایل کاهش میدهد. تعیین دقیق تعداد قوانین و توابع عضویت در منطق فازی، برای مسایل پیچیده بسیار دشوار و وقت گیر است. همچنین بهینه کردن حل فازی به شدت سخت تر و وقت گیرتر است. فهم ماهیت جعبه سیاه شبکه های عصبی و پی بردن به چگونگی یادگیری رابطه ورودی ها و خروجی ها و ایجادنگاشت مناسب توسط شبکه های عصبی بسیار سخت است. ترکیب مناسب شبکه های عصبی و منطق فازی ضمن اینکه به صورت مؤثری به رفع محدودیت های مرتبط با دو تکنولوژی می پردازد به حل مسایل پیچیده جهان واقعی کمک می کند.[۹]
[چهارشنبه 1400-09-24] [ 09:15:00 ب.ظ ]
|