Hei PROST'ere
Litt nytt
Det er disputas på torsdag med en nesten PROST'er:
I den forbindelse kommer gProms- Pantelides, men han får dessverre ikke
anledning til å holde foredrag for oss denne gangen.
Jeg kom selvb tilbake fra 1 uke i Saudi der jeg var med og foreleste på
et kurs i destillasjonsregulering i samarbeidet med universitetet der og
Saudi Aramco.
Som i Statoil, holder de på å legge inn MPC-applikaskoner på de fleste av
sine anlegg.
Det har vært møte igjen i AIChE. Jeg kunne ikke reise selv, men to
PROST-stipendiater deltok, nemlig Federico Zenith (jobber med regulering
av brenselceller for Skogestad)
og Olaf Berglihn (jobber med modellering av polymerisering for
Hertzberg).
-Hilsen Sigurd Skogestad
************************************************************************
PROST - Styrkeområde i Prosess-systemteknikk ved NTNU/SINTEF
Mer informasjon:
http://kikp.chembio.ntnu.no/research/PROST
************************************************************************
RAPPORT FRA 2004 AIChE Annual Meeting i Austin
Del 1 av Federico Zenith
Del 2 (tillegg) av Olav Berglihn
"Proceedings" fra møtet finnes her:
users/skoge/prost/proceedings/aiche-2004/
Del 1 (Federico Zenith) starter her
http://www.chemeng.ntnu.no/person/person?id=zenith
Det årlige møte til American Institute of Chemical Engineers
(AIChE)
ble holdt i Austin, Texas fra 7. til 12. november. Fra IKP var
undertegnede og Olaf Berglihn til stede; fra NTNU kom også Kristin
Hestetun (ITK). Postere fra Sigurd Skogestad,Vidar Alstad, Antonio
Araújo, Olaf og Terje Hertzberg ble presentert; videre ble
undertegnede "vikar" for presentasjonen til Espen Storkaas og
Sigurd.
Generelt om konferansen
Konferansen var veldig stor, med en liste over foredragene på
samme
størrelsen som en hel proceedings-bok fra mindre møter som f.eks.
NPCW. Organisasjonen virket dessverre litt skuffende av og til: det
var ikke en eneste datamaskin for å sjekke e-post tilgjengelig for
deltakerne, noen som en ville forvente av en så stor konferanse (og
av
en så stor påmeldingsavgift). Boka som listet foredragene ble
skrevet
uten mye tanke på praktisk bruk, da sesjonene ble organisert etter
en
"serienummer" som ikke hadde noe med tidspunkt eller emne å
gjøre; for
eksempel ble på mandag holdt de tre sesjonene "Fuel cell technology
I,
II, III" på samme rom og i rekkefølge: I og III finnes på side
64,
mens II er på side 195 i programboka. Grunnen dette ble gjort
"is
beyond me"; og nei, det finnes ikke en sesjonindeks. De
utdelte
navneskiltene hadde fornavnet i veldig store bokstaver og
etternavnet
i mindre; dette er sannsynligvis etter amerikansk skikk, men er
lite
praktisk for å skjønne hvem det er som taler, eller finne personen
frem i programboka som har etternavnbasert indeks; det er også
støtende for noen kulturer (som den japanske) hvor fornavnet brukes
bare i familien.
På søndag var det ikke så mye (stort sett var det en anledning til
å
venne seg til tidssonen); det var likevel en interessant seminar om
"networking", altså en vitenskapelig synsvinkel på hvordan
en
forvalter sine sosiale kontakter på jobb og mer generelt i
livet.
Konferansen begynte på alvor på mandag.
---"Fuel Cell Technology I"
Su Ha fra Indiana University presenterte om direkt-maursyre
brenselceller, en ny type celler som går på flytende maursyre og
som
har en rekke fordeler over den eneste andre brenselcelletypen som
går
på flytende brensel, nemlig direkt-metanol brenselcellen. Ytelsen
er
påstått være klart bedre, men det er nødvendig med hyppige
regenereringer (selv om dette gjøres bare ved å koble cellen til en
annen generator i kort tid). Energitettheten er ikke særlig bra,
men
dette er ikke så viktig for småelektronikkanvendelser.
Benjamin Wilhite fra MIT presenterte om en ny, tynnere membrantype
for
fastoksidbrenselceller, som ville synket temperaturen fra 1000 til
600
grader. Det dreide seg mest om en beskrivelsen av oppbyggingen av
membranen.
William Williams fra Cabot Corp. viste til at mange forskere prøver
alltid til å få best mulig dispersjon av katalysator i
PEM-membraner,
men dette kan føre til diffusjonsproblemer når cella er i bruk på
grunn av økt tortuositet.
---"Fuel Cell Technology II"
Ee-Sunn Chia fra Princeton presenterte et interessant foredrag
om
brenselcelledynamikk, hvor det ble påpekt at en brenselcelle, som
en
CSTR, kan ha flere stasjonære tilstander. Hennes modell brukte en
analyse av cellen som en serie av CSTR-reaktorer.
Benjamin Davis fra UCLA presenterte en enkel ikke-isotermisk
brenselcellemodell som kunne brukes til optimalisering.
Daniel Lewin fra Techion, Haifa (Israel) hadde en presentasjon
om
regulering av brenselceller. De brukte en modell fra Trung Van
Nguyen
(som forresten var tilstede som session chair), og laget en
MPC-regulator. Før jeg kunne stille spørsmålet selv, spurte Jay
Benzinger fra Princeton hvilken var pådragsvariabelen, og det kom
frem
at de brukte hydrogenstrømning og spenning - som ikke er særlig
realistiske pådrag. Videre er jeg litt skeptisk om bruken til MPC
på
en så komplisert og ulineært system som brenselceller, da det ville
ha
veldig store beregningskostnader.
Det ble igjen presentert om maursyre-brenselceller fra samme gruppe
som i forrige sesjon (litt merkelig at to nesten like
presentasjoner
ble begge godtatt).
---"Fuel Cell Technology III"
Noen presentasjoner i denne sesjonen ble avlyst, og dette førte
til
noenlunde lav deltakelse gjennom hele sesjonen, da flere tok seg en
tur i byen istedenfor å vente.
Alireza Shirvanian fra Stanford presenterte om modellering i
molekylskalaen av interaksjonene mellom oksygenmolekyler og
platinakatalysator. Dette kan forklare forskjellen i kapasitansen
observert i brenselceller ved forskjellige verdier av den
katalytiske
overspenningen, som igjen har følger for dynamikk og
regulering.
TIRSDAG
---"Topics in Fuel Cell Technology"
Richard Masel fra Indiana University presenterte det TREDJE
foredrag
om maursyreceller fra samme forskningsgruppe. Denne gangen ble det
presentert noe nytt, inkl. at det Pd-katalysator er langt bedre enn
Pt, som ble brukt tidligere og som promoterer feil type reaksjoner
i
denne cellen.
Jay Benzinger fra Princeton presenterte om mekaniske egenskaper i
PEM
membraner, og understreket at for stor seglingstrykk fra
elektrodene
på membranen kan ha konsekvenser på membranens evne til å ta opp
vann
og få bedre ledningsevne.
Paul Kenis fra University of Illinois fremviste et teoretisk
studium
om brenselceller uten membraner og med laminær strømning.
Interessant,
men det er lite sannsynlig at det blir tatt i praktisk bruk.
Masoud Soroush fra Drexel University (Philadelphia) hadde en
generell
presentasjon om utfordringer for bruk av brenselceller i
bilindustrien. Han påsto at sjåfører er følsomme for fosinkelser i
responstida ned til 0,2 sekunder, som dermed fastsetter den
nødvendige
båndbredden. Han hadde også fått fra J. Pukrushpan sin PhD at den
elektrokjemiske transienten har en tidskonstant på 10E-19, noe som
ikke stemmer (professor Tunold fra IMT sa om det tallet
"rubbish!").
---Fuel Cell Technology: Fuel Processing I
Douglas Harrison fra Louisiana State University holdt foredrag
om
"sorption-enhanced" hydrogenproduksjon. Det dreide seg stort
sett om
bruk av CaO for å absorbere CO og CO2 fra reformering, slik at en
får
95% rent hydrogen på én eneste prosessenhet istedenfor flere
anrikningstrinn. Harrisons forskningsgruppe samarbeider med IFE
i
Norge.
---Postersesjonene: "Systems and Process Control",
"Systems and
Process Design" Posterne fra Sigurd, Vidar, Antonio, Olaf og Terje
ble
hengt opp i disse sesjonene.
ONSDAG
---Fuel Processing Session I: Modeling and System Integration
Mallika Gumalla fra United Technologies research center i East
Harford, Connecticut, presenterte et foredrag om oppstart av
brenselcelle fra lave temperaturer (minusgrader), som er nødvendig
for
å kunne bruke en bil i de aller fleste i-land (80% av hele
bilmarkedet). Foredraget var ganske generelt.
Undertegnede holdt foredrag om "Dynamic Modelling for Control of
Fuel
Cells", som så ut til å ha gått rimelig bra og fikk bra
tilbakemelding.
En _VELDIG_ interessant presentasjon var den som ble gitt av
Frank
Hershkowitz fra ExxonMobil Research & Engineering. De har
utviklet en
reformerreaktor som har mye raskere responstid enn de nåværende ved
å
bruke en syklus-orientert design: først strømmer gass og luft i
reaktoren, og temperaturen øker pga. forbrenningen; så blir
gass
sendt inn fra den andre enden og reformert av den varme
katalysatoren.
Etterhvert blir prosessen gjentatt. De har kalt prosessen for
"Pressure-swing reforming".
---Industrial Control Applications
Sesjonen begynte med en presentasjon fra
William Luyben om
"lag
compensation and gain scheduling", altså en måte for å oppnå
bedre
regulering uten å måtte bruke MPC. Han brukte
"andreverdenskrigseksempelet" (oppgaven om å beskyte et
fiendtlig fly
fra bakken) for å forklare at PI-regulering ikke har null feil ved
stasjonær tilstand når referansen ikke er konstant, noe som kommer
fra
teoribøkene, men som ofte er glemt da de fleste innen regulering
arbeider med konstante settpunkter.
Kristin Hestetuns presentasjon dreide seg om anodeeffekter i
aluminiumceller,
og gikk bra selv om akustikken i rommet ikke var særlig bra, da det
var langt større enn nødvendig for alle presentasjonene som ble
holdt.
---Operability & Process Design
Eric Vanbisher holdt presentasjon om en "decision-based"
metode for
syntese av reguleringsstrukturer. Metoden dreide seg i store trekk
om
å dele prosessen i flere moduler, finne frem til en
reguleringsstruktur til hver modul, sette alt sammen og sjekke at
alt
fortsatt virker.
Korkut Oygun presenterte et foredrag litt forskjellig fra de
andre, om
sikkerhet i "security"-betydningen, altså tiltak mot sabotasje
og
terror; det dreide seg blant annet om å finne de kritiske punktene
i
prosessen hvor det ikke ville være mulig å iverksette mottiltak
skulle
det oppdages sabotasje e.l.
Undertegnede holdt da Espen Storkaas' og Sigurds presentasjon
om
pådragsbegrensninger. Da jeg sa klart at det ikke var mitt
arbeid,
fikk jeg ikke noen spørsmål, noe som kunne også tyde på at
presentasjonen ikke var aller best - men for en vurdering må en
spørre
Olaf eller Kristin som var tilstede.
Så holdt
William Luyben foredrag om temperaturregulering ved å
bruke
føderate som pådrag istedenfor kjølevann. Selv om saken virket
interessant, det så ut litt mindre relevant til praktiske
anvendelser
enn det tidligere foredraget fra Luyben.
Om torsdag og fredag er det lite å rapportere om - konferansen ble
litt mindre relevant for både regulering og brenselceller.
Stuart W. Churchill holdt et foredrag i sesjonen "Renewable
Energy
Systems I" om hvordan en kunne tenke seg å generere elektrisitet
for
et sagbruk i Uruguay; konklusjonen var at det ikke var lønnsomt i
den
skalaen, men det ville blitt lønnsomt ved større skalaer.
Reuel Shinnar (samme fyr som "Darwin-Shinnar-loven"? ja)
holdt en
presentasjon (i sesjonen "Renewable Energy Systems II") om
solenergi,
og mente at all teknologien er på plass for at en skal kunne skifte
til et fornybart energisystem. Likevel, ved spørsmål om at det
ville
vært miljømessig forsvarlig å bruke ørknene i det sør-vestlige USA,
svarte han, og på en ganske krass måte, at det ikke var særlig
viktig
- noe som setter hans begrep av "fornybar" litt i
tvil.
På fredag holdt Brendan Williamson et interessant foredrag om en
prosess for å separere toner-avfall.
-Federico
Del 2 (Olaf Berglihn) starter her
http://www.chemeng.ntnu.no/person/person?id=olafb
Olafs tillegg:
Mandag
------
Overvar noen presentasjoner på bruk av
CFD innen spesialiserte
reaktorer tidlig på dagen.
Model & Analysis:
Et foredrag fra gruppa til
Pantelides om
bruk av SAFT-VR som jeg synes var mer fokusert på design av
software brukergrensesnitt enn EOS-modeller. En metodikk for
forenkling av
flashberegning ved å splitte opp områder for tangentplan tester ble lagt
til
en senere poster session. Ellers ikke så mye relevant eller
interessant.
Advances in Optimization: Methologies
John D. Siirola, en PhD-student av Steinar Hauan på Carnegie,
holdt et
interessant innlegg som beskrev simultan optimalisering med ulike
problemformuleringer på stor maskinklynge. Dette foregikkk ved hjelp av
overordnet styring som var i stand til å hente ut informasjon fra de ulike
metodenes meritter og sørge for at denne ble nyttiggjort i andre metoders
iterasjoner. Ellers i denne session var det mye anvendt MILP.
Tirsdag
-------
Nonlinear Process Analysis and Control:
Mhaskar/Christofides fra UCLA presenterte "Hybrid Predictive Control for
Robust Stabilization of Nonlinear Processes". De hadde utviklet en strategi
for å veksle mellom Lyaponov-basert controller og MPC for å garantere closed
loop stabilitet. Eller i denne session ikke noe spesielt jeg bet meg merke i
bortsett fra noe anvendt på PID-kontroll av trykk på borehode fra Awasthi, Univ.
Houston.
Viste at enkel PID-kontroll kunne gjøre underverker i
bore-sammenhenger.
CAST Plenary Session:
Mye hummer og kanari her, kanskje bortsett fra
Erik Ydstie sin mer overordnede
presentasjon omkring "Analyzing and Managing R&D Portfolios for Products and
Process". Konklusjon: velrettet og godt styrt R&D med god timing er vel
investerte penger. Referanser til blant annet Elkem sin solcelle-satsing.
Systems and Process Control:
Her hadde vi som Federico nevnte tre posters.
Spesielt mye interesser
rundt poster til Vidar Alstad. Jeg fikk også en del kontakt med folk fra Imperial og
Simsci ved min poster som omhandlet rigorøs modellering av PE/PP-reaktor. En
del folk fra blant annet Santa Barbara synes det var synd Sigurd ikke kunne
komme, og at vi måtte melde tilbake at han var savnet på konferansen.
Onsdag
------
Hybrid Systems: Simulation, Design and Control
Argarwal/Grossmann/Harper holdt foredrag om Optimizing Hybrid Automata Models
of State Task Networks. Hovedsaklig fokus på ulike problemrepresentasjoner og
type-theory som gjennom pre-compiler kunne gi input til forskjellige
løsningsalgoritmer.
Barton holdt også et overordnet foredrag "On Global
Optimizaton of Hybrid Systems".
Mye av dagen var jeg på sessions innen
MPC og Order Reduction. Det var ganske
spesialiserte presentasjoner, og jeg vil vel si jeg ikke satt igjen med det
store utbyttet. Mange eksempler på anvendelse.
Kristin Hesttun hadde et
foredrag om prediktering av anodeeffekter i aluminiumceller som trakk en del
folk.
Operability & Process Design:
Her holdt Federico foredraget til Espen. Mange oppmøtte som nok gjerne ville
snakke direkte med forfattere. Men Federico holdt et godt forberedt innlegg
og det hele var velkommunisert.
Torsdag:
--------
Monitoring and Control of Polymerization Processes:
Harmon Ray holdt et meget godt foredrag om modellering av PE-polymerisasjon
med nikkel-diaminkatalysatorer og grade trasitions. Det spesielle med denne
typen katalysator er at den har en hvile-state i form av et kompleks med en
aktiv polymerkjede. Dermed kan den aktive delen med katalysator forflytte seg
rundt i kjeden og skape polydispersitet. Graden av polydispersitet er derfor
gitt av føderaten monomer: senkes den blir produktet mer polydisperst. Det er
ellers vanlig å bruke tilsats komonomer for å styre polydispersitet ved
bruk av tradisjonelle metallocen eller ZN-katalysatorer.
Ikke så mye jeg har notert meg som minneverdig resten av dagen.
Austin er ellers et bra sted for å dra ut og har mange gode restauranter. Men
utenom dette er det begrensede tilbud om ettermiddagen/kvelden for den som
ikke har bil tilgjengelig. Så jeg fant det fornuftig å tvinge Kristin og
Federico med på en solid texanerbiff og lokalt brygg som avslutning på
torsdagskvelden. Fredag formiddag var det retur fra Austin og dermed lite
faglig input.
-Olaf
Received on Mon Dec 13 14:46:46 2004