Abstract Energy production in combustion power plants is a significant source of anthropogenic carbon dioxide emissions. The targets of international climate agreements call for utilizing all available technologies to achieve rapid and cost-effective emission reductions. Carbon capture and storage is one of the possible technical solutions applied in combustion power plants. Circulating fluidized bed boilers have gained increasing popularity due to advantages in availability, emission control, fuel flexibility and option for using challenging fuels, and the possibility of using high-efficiency steam cycles. In the novel process of oxy-combustion, combustion air is replaced by a mixture of oxygen and recycled flue gas to facilitate the capture of carbon dioxide from the flue gas flow. Additional degrees of freedom become available for combustion control as the gas flow and composition can be controlled separately for fluidization and combustion purposes. In the research for this thesis, self-optimizing control was applied for the control structure design of a circulating fluidized bed boiler. Self-optimizing control offers a systematic tool for the early phases of control design, in which decisions have traditionally been made based on intuition, heuristics and previous experience. The self-optimizing control approach searches for controlled variables without a need for constant setpoint optimization when the process is affected by disturbances and implementation errors. Results presented in the thesis show that self-optimizing control can be applied in the control structure design of circulating fluidized bed combustion. A range of control structure alternatives were evaluated using steady-state approximations of a validated process model. For the novel oxy-combustion process, promising control structures were identified and could be dynamically demonstrated. / Tiivistelmä Energiantuotanto polttovoimalaitoksissa on merkittävä hiilidioksidipäästöjen lähde. Kansainväliset ilmastotavoitteet edellyttävät kaikkien käytettävissä olevien teknologioiden hyödyntämistä päästövähennysten aikaansaamiseksi nopeasti ja kustannustehokkaasti. Hiilidioksidin talteenotto on yksi mahdollisista teknisistä ratkaisuista polttovoimalaitoksissa. Kiertoleijukattilat ovat saavuttaneet kasvavaa suosiota etuinaan hyvä käytettävyys, tehokas päästöjen hallinta, soveltuvuus erilaisten haastavienkin polttoaineiden hyödyntämiseen ja mahdollisuus tehokkaiden höyrykiertojen käyttöön. Uudessa happipolttoprosessissa palamisilma korvataan hapen ja kierrätetyn savukaasun seoksella, mikä mahdollistaa hiilidioksidin talteenoton savukaasuista. Kiertoleijupolton säädön kannalta vapausasteet lisääntyvät, sillä leijutukseen ja polttamiseen käytettävän kaasun määrää ja koostumusta voidaan säätää erikseen. Väitöstutkimuksessa käytettiin itseoptimoivaa säätöä kiertoleijukattilan säätörakenteiden suunnitteluun. Itseoptimoiva säätö tarjoaa systemaattisen menetelmän säätösuunnittelun alkuvaiheeseen, jossa päätöksenteko on perinteisesti tehty esimerkiksi intuition, heuristiikan ja aiempien ratkaisujen perusteella. Menetelmän tavoitteena on löytää säädettävät muuttujat, joiden asetusarvot eivät vaadi jatkuvaa optimointia, vaikka prosessiin vaikuttavat erilaiset häiriöt ja mittausvirheet. Väitöstutkimuksen tulokset osoittavat, että itseoptimoiva säätö soveltuu kiertoleijupolton säätörakenteiden suunnitteluun. Erilaisten säätörakenteiden toimivuutta arvioitiin käyttäen validoidun prosessimallin tasapainotilan approksimaatioita. Uudelle happipolttoprosessille löydettiin lupaavia säätörakenteita, joiden toimintaa voitiin demonstroida myös dynaamisesti.

Submitted by Carla Segatto Strini Paixão (ca_paixao@live.com) on 2018-06-14T16:31:26Z No. of bitstreams: 1 Tese_Carla.pdf: 1311888 bytes, checksum: 5200851f1f76ad510e670ba7f602977e (MD5) / Rejected by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correção na submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - Está faltando o certificado de aprovação no arquivo em pdf. 2 - Encaminhar novamente o arquivo todo, com o certificado de aprovação, em pdf. Agradecemos a compreensão. on 2018-06-15T17:24:28Z (GMT) / Submitted by Carla Segatto Strini Paixão (ca_paixao@live.com) on 2018-06-25T00:54:36Z No. of bitstreams: 1 Tese_Carla-2.pdf: 1920361 bytes, checksum: 1a15616e02ddd976f02a2606d549e8f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-06-25T18:46:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 paixao_css_dr_jabo.pdf: 1920361 bytes, checksum: 1a15616e02ddd976f02a2606d549e8f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T18:46:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 paixao_css_dr_jabo.pdf: 1920361 bytes, checksum: 1a15616e02ddd976f02a2606d549e8f8 (MD5) Previous issue date: 2017-12-19 / A colheita mecanizada de soja é uma operação fundamental para a finalização de seu ciclo produtivo, porém a ausência de metodologias eficientes para quantificação das perdas, não tem contribuído para melhoria continua deste processo agrícola. Associado a isto, ainda existem inúmeros fatores que podem influenciar a qualidade da operação da colheita de soja, sendo difíceis de serem analisados e interpretados, pois as relações entre as variáveis são complexas. Para tentar suavizar essa complexidade, abordagens multivariadas, como Análise de Componentes Principais (ACP) e Análise Fatorial (AF), podem ser uma alternativa para extrair informações da base de dados gerados durante a colheita. E por fim, para monitorar a operação com base no nível de qualidade que a mesma está sendo realizada, o controle estatístico de processo, com uso de gráficos multivariados torna-se essencial, para as variáveis que possuem correlação. Diante disto, objetivou-se neste trabalho determinar as variáveis que mais afetam a qualidade operacional da colheita mecanizada de soja, por meio de análises uni e multivariada. O trabalho foi realizado em março de 2016, em área agrícola no município de Ribeirão Preto-SP, sendo utilizada uma colhedora da marca John Deere, modelo 1470, com sistema de trilha do tipo tangencial e separação por saca-palhas. O processo foi considerado incapaz de manter as perdas da colheita mecanizada de soja em níveis aceitáveis durante toda a operação para as duas armações. A análise fatorial permitiu a seleção de quatro indicadores da colheita mecanizada de soja, explicando 76,4% da variância total. As cartas de controle multivariadas foram mais eficazes para determinar a não aleatoriedade no monitoramento de processo com variáveis correlacionadas. / The mechanical harvesting of soybeans is a fundamental operation to the end of its productive cycle, but the absence of efficient methodologies to quantify losses has not contributed to the continuous improvement of this agricultural process. Associated with this, there are still many factors that can influence the quality of the soybean harvesting operation, being difficult to analyze and interpret because the relationships among the variables are complex. To attempt to soften this complexity, multivariate approaches such as Principal Component Analysis and Factorial Analysis may be an alternative to extract information from the database generated during harvesting. Finally, to monitor the operation based on the level of quality that is being performed, the statistical process control, using multivariate graphs becomes essential, for the variables that have correlation. Therefore, the aimed of this study was to determine the variables that most affect the operational quality of the soybean mechanized harvest, through uni and multivariate analyzes. The work was carried out in March 2016, in an agricultural area in the city of Ribeirão Preto-SP, using a John Deere brand model 1470 harvester with a tangential type track system and straw picking. The process was found to be unable to keep soybean harvest losses at acceptable levels throughout the operation for the two frames. The factorial analysis allowed the selection of four indicators of the soybean mechanized harvest, explaining 76.4% of the total variance. Multivariate control charts were more effective in determining non-randomness in process monitoring with correlated variables.

[pt] Um dos principais problemas em manufatura é como ajustar um processo de produção que não está obtendo uma performance desejada. O intuito é fazer com que o parâmetro do processo volte a assumir um valor alvo requerido. As técnicas de controle estatístico de processo (CEP) são amplamente utilizadas na indústria para monitorar processos e, conseqüentemente, para melhoria da qualidade. Os gráficos de controle para variáveis mais freqüentemente utilizados para monitorar a média e a variabilidade do processo são os gráficos de Shewhart, os gráficos de CUSUM e os gráficos de EWMA. Porém, as considerações básicas para se utilizar um gráfico de Shewhart são que os dados gerados pelo processo sejam independentes e identicamente distribuídos (IID). Quando a hipótese de independência dos dados não é satisfeita, tais gráficos não funcionam bem, pois fornecerão resultados não confiáveis na forma de excesso de alarme falsos, ou seja, conduz a interpretações equivocadas acerca do processo e gera custos adicionais de controle. Esta tese utiliza uma formulação bayesiana, o Modelo Linear Dinâmico de Harrison & Stevens (MLD-HS) para o monitoramento da média de processos cujas observações podem ser modeladas como um processo ARMA (1,1). O Fator de Bayes acumulado foi utilizado na detecção de desvios na média de um dado processo. Posteriormente, os resultados obtidos pelo modelo proposto, que foi nomeado como MLD-CEP, são comparados aos resultados obtidos por Lu & Reynolds (2001). Os resultados obtidos pelo MLD-CEP sugerem bom desempenho na detecção de alterações na média em processos de baixo a moderadamente alto nível de autocorrelação. / [en] Monitoring a manufacturing process is an important subject in the industries currently. Statistical process control techniques are widely used for process monitoring and quality improvement. Control charts for variables more often used to control both process mean and variance are Shewhart control charts, CUSUM charts and EWMA charts. However, the basic assumptions to use a Shewhart chart are: independent and identically distributed observations (IID); but,autocorrelation may be present in many process, and may have a strong impact nthe properties of control charts. This thesis used a bayesian formulation, Dynamic Linear Model of Harrison & Stevens (MLD-HS), for monitoring the process mean for the situation in which observations from the process can be modeled as an ARMA(1,1). The cumulative Bayes factor has been used for detecting shifts on the process mean. After that, the results obtained by MLD-CEP are compared with the results obtained by Lu & Reynolds (2001). The MLD-CEP results indicate a good performance in detecting shifts in the process mean.

In mineral processing the grinding comminution process is an integral part since it is often the bottleneck of the concentrating process, thus small improvements may lead to large savings. By implementing a Reinforcement Learning controller this thesis aims to investigate if it is possible to control the grinding process more efficiently compared to traditional control strategies. Based on a calibrated plant simulation we compare existing control strategies with Proximal Policy Optimization and show possible increase in profitability under certain conditions.

Submitted by Priscila Nascimento (pnascimento@icict.fiocruz.br) on 2012-11-12T18:43:04Z No. of bitstreams: 1 ricardo-de-carvalho.pdf: 1945198 bytes, checksum: 8586b33e6fabb5d0036c0443e9c26caa (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-12T18:43:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ricardo-de-carvalho.pdf: 1945198 bytes, checksum: 8586b33e6fabb5d0036c0443e9c26caa (MD5) Previous issue date: 2005 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Esta dissertação investiga a aplicação do Controle Estatístico de Processo (CEP) nas principais fases da produção da suspensão viral (SV) da vacina contra febre amarela produzida em Bio-Manguinhos/FIOCRUZ, Brasil. Empregada na formulação do produto final, a SV é preparada em várias etapas, utilizando a tecnologia aperfeiçoada no Brasil (egg passage), desde 1937. O sistema de CEP implantado está baseado em recursos computacionais, perfeitamente adaptados à realidadeda Instituição. Os gráficos de controle foram a principal ferramenta estatística empregada.Sete variáveis relativas às etapas da produção da SV foram estudadas: perdas de ovos no transporte; ovos não embrionados; embriões mortos na primeira incubação; perdas na inoculação; embriões mortos na segunda incubação; perdas na coleta de embriões e rendimento na coleta de embriões. Dentre as variáveis investigadas, perdas por transporte e fertilidade dos ovos não sofrem interferência direta da produção, porém são de fundamental importância para as fases seguintes e, por esse motivo, foram estudadas. Os resultados mostraram que seis variáveis, das sete analisadas, apresentaram resultados sob controle, ainda que duas delas não tenham atendido a uma das regras sensibilizantes estabelecidas: ovos não embrionados e perdas na coleta. A variável rendimento ficou caracterizada como não controlada.Em relação à capacidade, os processos de transporte de ovos e ovos não embrionados foram classificados como processos incapazes (Cpk< 1,00). Os processos com as variáveis embriões mortos na primeira incubação e perdas na inoculação foram considerados como relativamentecapazes (1,00 ≤Cpk < 1,33) e, finalmente, os processos com variáveis embriões mortos na segunda incubação e perdas na coleta foram considerados capazes (Cpk ≥1,33). Pela análise do conjunto, os resultados indicam a necessidade de ajustes, intensificação e controle contínuo dos processos que estão sendo praticados. / This work deals with the application of Statistical Control Process (SCP) to the main parts of the production of Viral Suspension (VS) ofthe yellow fever vaccine manufactured by Bio-Manguinhos/FIOCRUZ, Brazil. The VS is used in the formulation of the final product and is prepared in several steps, using a technology (egg passage), which has been being improved in Brazil since 1937. The SCP system used is based on computational resources that are well adapted to the Institution reality. Control graphs were the main statistical tools employed. Seven variables related to the productionof the VS were investigated: transporting losses of eggs; non-germinated eggs; dead embryos during the first incubation; losses during inoculation; dead embryos during the second incubation; losses during embryo collect and efficiency in collecting embryo. Among the studied variables, transporting losses and fertility of eggs do not relate directly to the production, but are of fundamental importance for the subsequent steps, and were also studied for this reason. The results showed that six out of seven analyzed variables were under control, although two of them did not attend one of the established sensitivity rules: non germinated eggs and losses in collecting. Efficiency ended up characterized as a non-controlled variable. As far as capacity is concerned, transporting of eggs and non-germinated eggs were classified as uncapable processes (Cpk < 1,00). Dead embryos during the first incubation and losses during inoculation were considered as relatively capable processes (1,00 ≤Cpk < 1,33). Finally, dead embryos during the second incubation and losses in collecting embryo were considered capable processes (Cpk ≥1,33). The results, thus, show a necessity of adjustments,intensification and continuous control of the currently used processes.

Submitted by Priscila Nascimento (pnascimento@icict.fiocruz.br) on 2012-11-29T13:14:34Z No. of bitstreams: 1 ana-paula-araujo.pdf: 1867740 bytes, checksum: ab9d7b2866753474ebe7ecb95d8e32d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-29T13:14:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ana-paula-araujo.pdf: 1867740 bytes, checksum: ab9d7b2866753474ebe7ecb95d8e32d9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / A eritropoetina (EPO) é um hormônio produzido, principalmente, pelos rins, que regula a produção de células vermelhas do sangue. Trata-se de uma glicoproteína com 166 aminoácidos, três sítios de N-glicosilação e um de O-glicosilação. Apresenta massa molecular na faixa de 30-34 kDa, sendo aproximadamente 40% correspondente aos glicídeos. A EPO está disponível como agente terapêutico produzido através da tecnologia do DNA recombinante em cultura de células de mamíferos. A EPO humana recombinante (rHuEPO) é usada para o tratamento de anemia associada à insuficiência renal crônica. Devido a relevância médica da rHuEPO, sua produção está sendo nacionalizada através do processo de transferência de tecnologia do Centro de Inmunología Molecular (CIM), de Cuba, para o Instituto de Tecnologia de Imunobiológicos (Bio-Manguinhos)/FIOCRUZ. O controle de qualidade sobre o processo produtivo da rHuEPO e seu produto final é bastante rigoroso. Neste contexto, o mapeamento peptídico é um dos mais importantes ensaios usados no controle em processo da produção de proteínas recombinantes. Este ensaio assegura a integridade da estrutura primária das proteínas ao final das etapas de suas purificações. Sendo assim, o objetivo desta dissertação de mestrado foi definir uma metodologia de mapeamento peptídico da rHuEPO, visando o controle de processo da produção deste biofármaco em Bio-Manguinhos. Previamente, a preparação da rHuEPO fornecida pelo CIM foi avaliada quanto a sua homogeneidade e caracterizadapor eletroforeses em gel de poliacrilamida, cromatografia de fase reversa, cromatofocalização eespectrometria de massa. Para obter os peptídeos da rHuEPO, a hidrólise enzimática desta glicoproteína com a enzima tripsina foi avaliada em diferentes tempos de incubação e com relações enzima/substrato distintas. O fracionamento dos peptídeos foi feito por cromatografia líquida de fase reversa em coluna C18, empregando-se diferentes colunas cromatográficas e gradientes de eluição. As principais frações peptídicas isoladas da cromatografia de fase reversa foram analisadas por espectrometria de massa a fim de comprovar a identidade dos peptídeostrípticos da rHuEPO. A especificidade da metodologia desenvolvida foi avaliada através da comparação dos perfis peptídicos do hidrolisado tríptico da rHuEPO e do quimotripsinogênio A. A hidrólise tríptica usando-se relação enzima/substrato de 1/50 (p/p), concentração de rHuEPO de 1 mg/mL e incubação de 1 hora a 37o C hidrolisou mais de 99% da glicoproteína. As colunas cromatográficas de fase reversa Hi-Pore RP 318, Vydac 218TP C18 e Delta Pak C18 se mostraram aptas para o fracionamento dos peptídeos trípticos da rHuEPO. Em comparação à metodologia usada no CIM, o tempo de incubação de hidrólise foi reduzido em, pelo menos,2 horas e a duração da corrida cromatográfica para obtenção do mapa peptídico diminuiu em, pelo menos, 1 hora e 42 minutos. Na análise por espectrometria de massa das frações isoladas da cromatografia de fase reversa, seis peptídeos trípticos da rHuEPO foram observados. Tais frações peptídicas foram identificadas como pertencentes à EPO humana pelo programa Mascot Search Results. Dessa forma, ficou estabelecida uma metodologia de mapeamento peptídico especifica, simples e rápida para ser utilizada no controle em processo da produção da rHuEPO em Bio-Manguinhos. / Erythropoietin (EPO) is a hormone produced mainly by the kidney that regulates the production of red blood cells. It is a glycoprotein with 166 amino acids, three N-glycosylation and one O-glycosylation sites. It has a molecular weight in the range of 30-34 kDa, being approximately 40% of its content corresponding to carbohydrates. EPO is available as a therapeutic agent produced by recombinant DNA technology in mammaliancell culture. The recombinant human EPO (rHuEPO) is used to treat anemia associated with chronic renal disease. Due to rHuEPO medical relevance, its production technology is a subject of transference from the Centro de Inmunología Molecular(CIM), Cuba, to the Instituto de Tecnologia em Imunonobiologicos(Bio-Manguinhos)/FIOCRUZ. The quality control over production process of rHuEPO and its final product is quite rigorous. In this context, peptidemapping is one of the most important tests used in process control of recombinant proteins production. This test ensures the primary structure integrity of a protein after its purification processes. Thus, the objective of this dissertation was to define a methodology for peptide mapping of rHuEPO aiming to be used in the process control of this biopharmaceutical production in Bio-Manguinhos. Previously, the preparation of rHuEPO provided by CIM was characterized by polyacrylamidegel electrophoresis, reversed phase chromatography, chromatofocusing and mass spectrometry. In order to obtain rHuEPO peptides, the enzymatic hydrolysis of this glycoprotein with the enzyme trypsin was assessed at differents incubation times and enzyme/substrate ratio. Peptides fractionation was performed by reverse phase liquid chromatography, using distincts C18 columns and elution gradients. The main peptide fractions from reversed phase chromatography were analyzed by mass spectrometry to confirm the identity of rHuEPO tryptic peptides. The specificity of the developed methodology was evaluated by comparing peptides profiles from rHuEPO and Chymotrypsinogen A tryptic hydrolysates. The tryptic digestion using enzyme/substrate ratio of 1/50 (w/w), substrate concentration of 1 mg/mL and incubation for 1 hour at 37°C hidrolysated more than 99% of the glicoprotein. The reversed phase columns Hi-Pore RP318, Vydac 218TP C18 e Delta Pak C18 were able to fractionate the rHuEPO tryptic peptides. Compared to the methodology used in CIM, the hydrolysis incubation time was reduced by at least 2 hours and the chromatographic running time to obtain the peptide map was decreased by at least 1 hour and 42 minutes. The mass spectrometry analysis of the fractions isolated from reversed-phase chromatography showed six tryptic peptides of rHuEPO. These peptide fractions were identified as belonging to human EPO by the program Mascot Search Results. Thus it was established an specific, simple and fast peptide mapping methodology to use in process control of rHuEPO in Bio-Manguinhos.

Human mesenchymal stem cells (hMSCs) have been identified as a promising cell-based therapy candidate to treat a number of unmet clinical indications, however, in vitro expansion will be required to increase the available number of cells and meet this demand. Scalable manufacturing processes, amenable to closed, single-use and automated technology, must therefore be developed in order to produce safe, effective and affordable hMSC therapies. To address this challenge, a controlled serum-free end-to-end microcarrier process has been developed for hMSCs, which is amenable to large-scale manufacture and therefore increasing economies of scale. Preliminary studies in monolayer culture assessed the level of variability in growth between five hMSC donors, which was found to have a variance of 25.3 % after 30 days in culture. This variance was subsequently reduced to 4.5% by the development of a serum-free monolayer culture process with the maintenance of critical hMSC characteristics and an increased number of population doublings. In order to transfer this into a scalable system, the serum and serum-free expansion processes were transferred into suspension by the addition of plastic microcarriers in 100 mL spinner flasks without control of pH or dissolved oxygen (DO). This achieved a maximum cell density of 0.08 ± 0.01 · 106 cells.mL-1 in FBS-based medium, 0.12 ± 0.01 · 106 cells.mL-1 in HPL-based medium and 0.27 ± 0.03 · 106 cells.mL-1 in serum free medium after six days. In order to drive consistency and yield into the manufacturing process, a process control system was developed for the FBS-based microcarrier expansion process in a 100 mL DASbox bioreactor platform to control DO, pH, impeller rate and temperature. Reduced impeller rates and DO concentrations were found to be beneficial, with a final cell density of 0.11 ± 0.02 · 106 cells.mL-1 and improved post-harvest outgrowth and colony-forming unit (CFU) potential compared to uncontrolled microcarrier and monolayer culture. This controlled bioreactor expansion process was then applied to the previously developed serum-free microcarrier process, eventually achieving a final cell density of 1.04 ± 0.07 · 106 cells.mL-1, whilst retaining key post-harvest hMSC characteristics. Following the controlled serum-free expansion and harvest of hMSCs, a downstream and cryopreservation process was developed to assess the impact of prolonged holding times and subsequent unit-operations on hMSC quality characteristics. This showed that hMSCs are able to maintain key characteristics throughout the entire end-to-end process, demonstrating their potential for commercial scale manufacture.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-19T11:09:50Z No. of bitstreams: 1 SÍLVIO ALVES MOREIRA - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 2013926 bytes, checksum: 3885f27bb2f69434b23233a4b6146158 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T11:09:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SÍLVIO ALVES MOREIRA - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 2013926 bytes, checksum: 3885f27bb2f69434b23233a4b6146158 (MD5) Previous issue date: 2013-02-02 / Capes / No planeta em que vivemos, hoje com mais de sete bilhões de habitantes, é necessário rever conceitos para melhorar o mecanismo de produção e conservação de alimentos e evitar altos custos com tratamento de efluentes gerados por desperdício de matéria. Um exemplo significativo é o caso dos abatedouros de animais, especialmente bovinos, que lançam o sangue nos corpos de água causando poluição ambiental. Para minimizar estes impactos, foi desenvolvido um sistema automatizado de secagem por atomização para produção de proteína animal com o aproveitamento do sangue bovino. O sistema de secagem automático, construído com materiais de baixo custo e fácil aquisição, em módulos com possibilidade de alterações na configuração, apresenta capacidade de evaporação de 2,6 kg.h-1 de água e facilidade na operação. Os ensaios preliminares forneceram informações para atuação nas principais causas da baixa eficiência no processo de secagem por atomização. Com as ações adotadas foram obtidos resultados satisfatórios para a proposta do projeto. As principais características do sangue em pó obtido foram: boa fluidez; granulometria adequada à reconstituição e condições para armazenamento sem a petrificação do produto com a conservação da coloração. O sangue em pó com umidade em base úmida de 4,7% apresenta uma eficiência de produção de 67% e um rendimento de coleta de pó de 77%. A principal variável controlada foi a temperatura de saída, pela manipulação da vazão da suspensão, que têm influência direta na umidade do pó obtido. / Nowadays, with more than seven billion inhabitants living in the planet it is necessary to revise concepts to improve efficiency in the mechanisms of food production within the food chain and avoid high costs of wastewater treatment and high concentrations of organic matter. A significant example is the case of animals’ slaughterhouses, especially the bovine, that shed the blood into water bodies causing environmental pollution. To minimize these effects, an automated spray drying system was developed for animal protein production making use of the bovine blood. The automatic drying system, built with materials of cost low and acquisition easy in modules with a possibility of changes in layout, points out water evaporation capacity of 2.6 kg.h-1 and operation ease. Preliminary runs provided information to operate the main causes of low efficiency in the process of spray drying process. With the adopted actions satisfactory results were obtained for the project proposes. The main results were a blood powder with a particle size suitable for reconstitution, good fluidity and storage conditions for the product preserving its color without petrifying it. The blood powder with moisture content on a wet basis of 4.7% has a production efficiency of 67% and a powder collection efficiency of 77%. The main controlled variable was the output temperature through the suspension flow rate manipulation, which has a direct influence on the moisture content of the obtained powder.

Recentemente a análise de capacidade do processo para dados com distribuição não normal começou a ser explorada, porém são raras as referências em língua portuguesa que abordem este assunto. Este trabalho apresenta os principais índices para análise da capacidade do processo com dados não normais encontrados na literatura, sendo o primeiro deles o método proposto por Clements em 1989, o segundo, proposto por Pearn e Chen (1997) e o terceiro método apresentado é o proposto por Chen e Ding em 2001. Os métodos de Clements (1989) e Pearn e Chen (1997) são parecidos em muitos aspectos, mas cada um deles apresenta uma novidade em relação ao cálculo dos índices de capacidade. Em comum, ambos os métodos apresentam índices semelhantes aos índices tradicionais, que supõem normalidade dos dados. O método de Chen e Ding (2001) traz como novidade o uso do índice proposto por eles para a estimação do número de itens não conformes apresentados pelo processo em estudo. Por fim, dois estudos de caso são apresentados neste trabalho. No primeiro deles tem-se a comparação entre os métodos de Clements (1989) e de Pearn e Chen (1997) para que se conclua sobre qual dos métodos é o melhor para o cálculo da capacidade do processo não normal. No segundo estudo de caso, todos os três métodos apresentados neste trabalho são aplicados em um conjunto de dados reais, obtidos de uma indústria metalúrgica. Para execução das análises nos estudos de caso, foi aplicado o software livre R versão 2.10. Os resultados apresentados mostram que o método proposto por Pearn e Chen (1997) é mais eficiente do que o proposto por Clements (1989) por considerar a assimetria do processo. Quanto ao processo da indústria metalúrgica observou-se que a etapa analisada é relativamente capaz. / The analysis of process capability for non-normal distribution data started to be explored recently, but is rare references that address this issue in Portuguese. This dissertation presents the main indices for process capability analysis for nonnormal data. The first method was proposed in 1989 by Clements, the second was proposed by Pearn e Chen (1997) and the third was proposed by Chen e Ding in 2001. The methods of Clements (1989) and Pearn e Chen (1997) are similar in many aspects, but each presents something new in the calculation of capability indices. In common, both methods have indices similar to the traditional indices, for normal data. The method proposed by Chen e Ding (2001) innovates using the index in the estimative of number of non-conforming in the process. Finally, two case studies are presented. The first compares the methods of Clement (1989) and Pearn e Chen (1997) to show the best method of calculation the capability of non-normal process. In the second, the three methods showing in this dissertation are applied in a metallurgical industry data. The R software version 2.10 was used in the analysis. The results show that the method proposed by Pearn and Chen (1997) is more efficient than that proposed by Clements (1989) for considering the asymmetry of the process. And the metallurgical process stage analyzed is relatively capable.

Este trabalho propõe desenvolver um projeto de controle de um sistema de geração de vapor composto por múltiplas caldeiras que contemple a otimização do consumo de combustível do sistema. Para atingir este objetivo, deve-se combinar um controle regulatório eficiente de uma caldeira e um mecanismo divisor de carga eficiente para que cada caldeira opere com a confiabilidade normalmente requerida, aliado a um ponto ótimo de consumo de combustível. Esta dissertação apresenta: a modelagem dinâmica de uma caldeira aquatubular industrial; a implementação computacional do modelo dinâmico de uma caldeira aquatubular em Matlab; o projeto de controle de uma caldeira aquatubular no sistema de automação 800xA envolvendo a definição de estratégias de controle, a comunicação do sistema de automação com o modelo da planta no Matlab, uma avaliação sobre algumas técnicas de sintonia, bem como a sua simulação dinâmica e resultados; o problema de otimização para minimização do consumo de total de combustível de um sistema de geração de vapor com múltiplas caldeiras, bem como a avaliação de sua resolução com modelagem por uma abordagem de Programação Linear Inteira Mista; e o projeto de controle de um sistema com múltiplas caldeiras, envolvendo também a simulação dinâmica. Com base nos experimentos simulados considerou-se que a estratégia de controle proposta neste trabalho tem desempenho satisfatório, principalmente pelo fato de que a inclusão do bloco divisor de carga não acarretou prejuízo na característica de rejeição de perturbações, o que encoraja estudos posteriores com o objetivo de se ter uma utilização prática. / This study proposes to develop a control project for a multiple boilers steam generation system that includes fuel optimization. To achieve that, it must combine an efficient boiler regulatory control and an efficient mechanism for load allocation to each boiler in order to operate with normally required reliability and combined with optimum fuel consumption. This dissertation presents: dynamic modeling of an industrial watertube boiler; computational implementation of the dynamic watertube Boiler model in Matlab, the control design of a watertube Boiler in 800xA automation system involving the definition of control strategies, communication of the 800xA automation system with the plant model in Matlab, an evaluation of some techniques for PID tuning including dynamic simulation results, the optimization problem to minimize the total fuel consumption of a multiple boilers steam generation system, as well as the assessment of their resolution with Mixed Integer Linear Programming modeling approach, and control design of a multiple boilers system, also involving dynamic simulation. Based on simulated experiments it was found that the control strategy proposed in this work has satisfactory performance, mainly because of the inclusion of the divider block load did not affect the rejection of disturbances characteristic, which encourages further studies with objective of practical use.