Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/32624
Title: Otimização do processo de produção de cloro e soda cáustica com aplicação de técnicas de machine learning.
Other Titles: Optimization of the chlorine and caustic soda production process using machine learning techniques.
???metadata.dc.creator???: FREITAS, Pedro Augusto Silva de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA JUNIOR, Heleno Bispo da.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: VILAR, Eudésio Oliveira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ALVES , José Jailson Nicacio.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SILVA, Sidinei Kleber da.
Keywords: Otimização operacional;Aprendizado de máquina;Indústria eletrointensiva;Cloro e soda sáustica;Machine learning;Electrical intensive industry;Chlorine and caustic soda;Operational optimization;Optimización operativa;Aprendizaje automático;Industria electrointensiva;Cloro y sosa cáustica;Optimisation opérationnelle;Apprentissage automatique;Industrie électro-intensive;Chlore et soude caustique
Issue Date: 26-Sep-2023
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FREITAS, Pedro Augusto Silva de. Otimização do processo de produção de cloro e soda cáustica com aplicação de técnicas de machine learning. 2023. 52 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023.
???metadata.dc.description.resumo???: Na indústria de produção de cloro, soda cáustica e hidrogênio no Brasil, três tecnologias de células eletrolíticas são utilizadas comercialmente para esse fim: célula de mercúrio, diafragma e membrana. Nas células com tecnologia de diafragma, este desempenha um papel decisivo na eficiência da célula. Sua importância vai desde a eficiência energética da célula até aspectos relacionados à segurança operacional. Neste trabalho foram construídos modelos de aprendizado de máquina (ML) para predição do desempenho das células eletrolíticas, a partir dados industriais relativos as células à diafragma produzido pela UCS (Unidade de Cloro-Soda) da fábrica Braskem S/A, implantada no estado de Alagoas. Os modelos treinados apresentaram desempenho satisfatório na previsão do desempenho da célula a partir dos dados de fabricação do diafragma e de operação das células. O modelo Random Forest obteve desempenho superior com relação aos demais modelos, com acurácia superior a 90%, resultado importante que serve de base para a busca pela melhoria da performance do diafragma. Esse resultado confirma a viabilidade de aplicação de técnicas de aprendizado de máquinas na indústria de produção de cloro e soda cáustica, possibilitando a melhorias nos processos de produção. Outro resultado importante da modelagem desenvolvida foi a obtenção das variáveis de maior relevância para os modelos, viabilizando o controle dessas variáveis nos processos de fabricação e operação das células eletrolíticas, contribuindo para o incremento da sua performance.
Abstract: In the chlorine, caustic soda and hydrogen production industry in Brazil, three electrolytic cell technologies are used commercially for this purpose: mercury cell, diaphragm and membrane. In cells with diaphragm technology, this plays a decisive role in cell efficiency. Its importance ranges from the energy efficiency of the cell to aspects related to operational safety. In this work, machine learning (ML) models were built to predict the performance of electrolytic cells, based on industrial data relating to diaphragm cells produced by the UCS (Chlorine Soda Unit) of the Braskem S/A factory, located in the state of Alagoas. The trained models showed satisfactory performance in predicting cell performance based on diaphragm manufacturing and cell operation data. The Random Forest model achieved superior performance in relation to the other models, with an accuracy greater than 90%, an important result that serves as a basis for the search for improving the performance of the diaphragm. This result confirms the feasibility of applying machine learning techniques in the chlorine and caustic soda production industry, enabling improvements in production processes. Another important result of the modeling developed was the obtaining of the most relevant variables for the models, making it possible to control these variables in the manufacturing and operation processes of the electrolytic cells, contributing to an increase in their performance.
Keywords: Otimização operacional
Aprendizado de máquina
Indústria eletrointensiva
Cloro e soda sáustica
Machine learning
Electrical intensive industry
Chlorine and caustic soda
Operational optimization
Optimización operativa
Aprendizaje automático
Industria electrointensiva
Cloro y sosa cáustica
Optimisation opérationnelle
Apprentissage automatique
Industrie électro-intensive
Chlore et soude caustique
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia química.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/32624
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
PEDRO AUGUSTO SILVA DE FREITAS - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2023.pdf3.85 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.