Ester merupakan sebatian organik yang amat berguna dan mempunyai aplikasi yang luas dalam bidang industri dan domestik. Memandangkan permintaan isoamil asetat yang tinggi di pasaran disebabkan oleh rasa pisangnya dan sifat fizikal yang membolehkan ia digunakan secara meluas dalam industri, ia telah menggalakkan penyelidik untuk mengkaji sintesis isoamil asetat. Kebelakangan ini, proses berterusan berasaskan teknologi mikroreaktor telah memberikan perhatian dalam (bio) proses kimia kerana ia menawarkan proses yang dapat mengurangkan pembaziran berbanding dengan kaedah tradisional dan menyediakan kawalan reaksi yang unik. Objektif kajian ini adalah untuk menghasilkan satu model proses sintesis isoamil asetat yang boleh digunakan dalam pembangunkan mikroreaktor automasi penuh pada masa hadapan. Sebelum model proses boleh dihasilkan, analisis sensitiviti diperlukan untuk menentukan parameter yang paling sensitif yang menyimpulkan hasil ester. Hal ini demikian kerana hasil ester tidak boleh diukur dalam talian. Berdasarkan analisis sensitiviti, nisbah Ac / Al telah ditentukan sebagai parameter yang paling berpengaruh dan ia digunakan sebagai pembolehubah dikawal dalam pembangunan model proses. Penghasilan model proses telah dijalankan dengan menggunakan kaedah pengenalan sistem tak lelurus. Dalam pemodelan ini, 2 jenis kaedah ketaklelurusan dalam model Hammerstein-Weiner tak lelurus iaitu, rangkaian ombak dan sesecebis linear telah dikaji dengan menggunakan alat pengenalan sistem dalam MATLAB. Berdasarkan peratusan kesesuaian terbaik daripada kedua-dua model tersebut, ia menunjukkan bahawa model rangkaian ombak menghasilkan model yang lebih baik dengan peratusan kesesuaian terbaik 97.65% berbanding dengan model sesecebis linear yang hanya mempunyai peratusan kesesuaian terbaik 94.52%. Semasa pengesahan dibuat dengan menggunakan input yang lain, model rangkaian ombak memberikan peratusan kesesuaian terbaik 84.43% yang lebih tinggi. Oleh sebab itu, ia telah dipilih sebagai model yang mewakili proses sintesis isoamil asetat.
_______________________________________________________________________________________________________
Ester is very useful organic compound that has wide variety of applications in industry and domestic sector. Since isoamyl acetate demand is high in the market due to its banana-like flavour and physical properties that enable it to be used widely in industry, it has encouraged researchers to study the synthesis of isoamyl acetate. Nowadays, continuous process based on microreactor technology has been given a great focus in (bio) chemical processes as they offer a less wasteful process compare to the traditional methods and provide unprecedented reaction control. The objective of this study is to develop a process model of isoamyl acetate synthesis that can be used in developing a full automation of microreactor in the future. Before a process model can be developed, sensitivity analysis is required to determine the most sensitive parameter that infers to the ester yield. This is because yield cannot be measured ‘online’. Based on the sensitivity analysis, acyl donor versus alcohol (Ac/Al) ratio is determined as the most influencing parameter and it is used as a controlled variable in the process model development. Process model development was carried out by using nonlinear system identification method. In this modelling, Nonlinear Hammerstein-Weiner model with 2 types of nonlinearity method, wavelet network and piecewise linear were studied by using system identification tool in MATLAB. Based on the best fit (BF) percentage from both models, it shows that wavelet network model produced a better model which gave a BF of 97.65% compare to piecewise linear which gave only 94.52%. In the validation by using other input, wavelet network model gives a higher BF of 84.43%, hence, it was chosen as the model that are able to represent the process of isoamyl acetate synthesis.
Development of process model for isoamyl acetate synthesis in microreactor using nonlinear system identification method / Lim Sin Yen