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Title: Avaliação da operabilidade estacionária e dinâmica de processos.
???metadata.dc.creator???: ANTUNES JÚNIOR, Adalício Uzêda.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVA, José Nilton.
???metadata.dc.contributor.referee2???: VIEIRA, Fernando Fernandes.
Keywords: Análise de Operabilidade de Processos;Abordagem Geométrica;Projeto - Viabilidade Operacional;Modelagem e Simulação
Issue Date: 29-Sep-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: ANTUNES JÚNIOR, A. U. Avaliação da operabilidade estacionária e dinâmica de processos. 2017. 105 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, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: A abordagem geométrica da análise de operabilidade de processos é uma técnica importante para auxiliar a viabilidade operacional de um projeto. Tal técnica permite otimizar o desempenho de um sistema de modo a atingir as especificações desejadas. A ferramenta possibilita avaliar quais são as condições mais adequadas que o processo pode estar submetido e qual o impacto que perturbações podem gerar no sistema. Através de regiões desejáveis e alcançáveis para as variáveis de processo, é possível determinar o Índice de Operabilidade, que se apresenta como parâmetro para indicar maior tendência das repostas do sistema alcançarem os valores almejados. Para aplicação da análise de operabilidade utilizou-se a modelagem matemática considerando balanço de massa e energia e os recursos geométricos da Multi-Parametric Toolbox 3.0 do MATLAB®. Foram adotados 2 sistemas para análise, tanque de mistura e reator CSTR, onde foi possível acompanhar o comportamento dos dois sistemas para o regime estacionário e condição dinâmica para o reator CSTR. Além disso, foi possível aplicar estratégias de controle clássica PI e avançada GMC para monitorar o processo. A análise do estado estacionário permitiu obter as condições operacionais para os sistemas de tanque de mistura e reator CSTR através da obtenção da RAVS e RDVS de cada caso, e além disso, a avaliação do calor gerado e removido para sistema reacional. Foi aplicada a atualização dinâmica das regiões do estado estacionários com possibilidade de obtenção do Índice de Operabilidade ao longo de cada instante do processo. Tal fato demonstra-se como uma inovadora aplicação da ferramenta e permite avaliação em tempo real do comportamento do processo. Os resultados proporcionados pela aplicação da técnica confirmam-na como promissora por possibilitar a simulação de diversas condições operacionais e decidir faixas de operação mais viáveis para as variáveis de processo.
Abstract: The geometric approach of process operability analysis is an important technique to improve the operational feasibility of a project. Such technique allows optimizing the performance of a system in order to achieve the desired specifications. The tool allows to evaluate what are the most suitable conditions the process may be subjected and which can generate impact disturbances in the system Through desirable and achievable regions for the process variables, you can determine the operability Index, which presents as a parameter to indicate a greater tendency of the responses of the system to reach the desired values. For the application of the operability analysis it was used the mathematical modeling considering mass and energy balance and the geometric resources of the Multi-Parametric Toolbox 3.0 of MATLAB®. Two systems were used for analysis, mixing tank and CSTR reactor, where it was possible to follow the behavior of the two systems for the steady state and dynamic condition for the CSTR reactor. Moreover, it was possible to apply classical PI and advanced GMC control strategies to check the process. The steady state analysis allowed to obtain the operating conditions for mixing tank and CSTR reactor systems by obtaining the RAVS and RDVS of each case, and in addition, the evaluation of the heat generated and removed for the reactional system. It was applied a dynamic update of the steady state regions with possibility of obtaining the Operability Index throughout each time of the process. This fact demonstrates as an innovative application of the tool and allows real-time evaluation of the behavior of the process. The results provided by the application of the tool confirms it as promising for enabling the simulation of various operating conditions and decide operating ranges more viable for the process variables.
Keywords: Análise de Operabilidade de Processos
Abordagem Geométrica
Projeto - Viabilidade Operacional
Modelagem e Simulação
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências
Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/463
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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