Orientador: João Alexandre F. Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fileti_AnaMariaFrattini_M.pdf: 2868182 bytes, checksum: ed6addf4fc9fc465d541d30c7b472aea (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A operação de uma coluna de destilação em batelada não é comumente automatizada devido a sua complexidade operacional ou à sua inadequação do método de controle convencional. No presente trabalho, foi desenvolvido um procedimento para simulação de uma destilação em batelada, com múltiplos estágios e componentes, onde foram consideradas as variações do acúmulo de líquido no prato e das vazões molares na coluna. Este simulador mostra o comportamento exato do processo e, usando-se o modelo matemático de uma coluna contínua, o processo é caracterizado considerando-se sua transitoriedade como uma seqüência de estados estacionários. Para cada intervalo de tempo pseudo-estacionário é aplicado o Método da Curva de Reação do Processo. Através da combinação dos dois modos de operação de uma destilação em batelada (razão de refluxo constante e composição do destilado constante) foi encontrado um planejamento de refluxo ótimo e, com os métodos de Ziegler-Nichols e Cohen-Coon para ajuste de controladores por retro-alimentação juntamente com a caracterização do processo, foi desenvolvido um sistema de controle digital usando técnicas de Controle Adaptativo. Comprovou-se, então, a eficiência deste sistema através da substancial redução dos custos de operação e economia de energia obtidos pela aplicação do mesmo / Abstract: Batch distillation operations ate not frequantly automated due to its operational complexity or the unsuitability of the conventional control methods. In this work a procedure was developed to simulate the operation of multistage, multicomponent batch distillation operations where the hold up and the molar flowrate variations were taken into account. This simulator shows the process exactly behaviour and, using a mathematical model corresponding to continuous distillation, the process is characterized considering the unsteady state as a succession of a finite number of stationary states. For each pseudo-stationary time interval the Process Reaction Curve Method is applied. By combining the two batch distillation operation modes (constant reflux rate and constant distillate composition) it was found an optimum reflux rate policy and with the Ziegler-Nichols and Cohen-Coon feedback controller tuning methods accordingly to the process characterization it was developed a digital control system using Adaptive Control Tchnics. The control system efficiency was then proved by the large reduction in operation cost and energy savings obtained from the system application / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_AngelaMaria_M.pdf: 5007312 bytes, checksum: ba2bb4511b770ae446d851844647ba88 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Objetivou-se, com o presente trabalho, desenvolver uma sistemática de preparação de inoculo celular de concentração adequada, estudar a influência das condições de preparação de um biocatalisador no comportamento do processo de oxidação do etanol a ácido acético e testar o seu desempenho na fermentação contínua. Dentro deste contexto, realizou-se experimentos envolvendo células do gênero Acetobacter livres e imobilizados em géis hidrofílicos à base de k-carragena, alginato de sódio e pectina cítrica. Os experimento foram conduzidos em frascos agitados e em biorreator de leito fluidizado trifásico não convencional, de geometria cilíndrico-cônica. A estrutura porosa dos suportes foi caracterizada através da permeabilidade de leitos constituídos por partícula de gel. Concluiu-se que tanto a natureza como a preparação da matriz do suporte são muito importantes na atividade e desempenho do biocatalisador. As variáveis envolvidas na imobilização influem conjuntamente no sucesso da fermentação acética, através de fatores físicos, químicos e biológicos. Um compromisso entre elas resultará na otimização do biocatalisador, cujas condições devem ser selecionadas em função da bactéria (muito pequena e pouco resistente à salinidade), aeração (muito intensa), produto (muito ácido) e substrato volátil (etanol). Os experimentos em biorreator demonstraram uma boa estabilidade do biocatalisador e a necessidade do controle eficiente da evaporação do etanol, devido aos elevados níveis de aeração do processo / Abstract: In this work, the effects of biocatalysts preparation conditions on the behavior of ethanol oxidation process to acetic acid were studied and a cellular inoculum preparation method was developed. Experiments involving free and immobilized Acetobacter cells in hydrophilic gels containing k-carrageenan, sodium alginate or citric pectin on their composition were carried out in shaking flasks and in a non-conventional three-phase fluidized bed reactor. The porous structure of gels was evaluate by the permeability of beds composed of gel particles. The kind of support and the matrix preparation conditions affect the biocatalyst activity and stability. Due to physical, chemical and biological factors, the variables involved in the immobilization process simultaneously affect the success of the acetic fermentation. The choice of the immobilization conditions should take into account the bacteria (being too small and having low salinity resistance), the aeration demanded (too large), the reaction product (too acid) and the volatile substrate (ethanol). The tests carried out on the bioreactor showed a good mechanical stability of biocatalyst and need of an ethanol evaporation efficient control, due to high aeration levels in the system / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : João Alexandre F. R. Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Netto_MariaMarta_M.pdf: 2513643 bytes, checksum: 9728a71ae96bd503f5e652a0e17d4e51 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: O presente trabalho apresenta um estudo do comportamento dinâmico de um sistema químico contínuo energeticamente integrado, visando o controle do mesmo. Um sistema compreendido por um reator CSTR com reação exotérmica e uma coluna de destilação foi utilizado, sendo o calor produzido no processo reacional empregado como fonte de energia para o refervedor da coluna. O sistema de controle desenvolvido no estudo foi baseado em técnicas clássicas de análise de controle por realimentação. Um modelo de controle típico para destilação contínua e para o reator foi proposto para a avaliação da dinâmica dos sistemas em malha fechada. Para a configuração de controle do sistema reator/coluna integrados energeticamente considerou-se as malhas de controle dos processos individuais. A simulação do sistema integrado foi realizada através do processamento simultâneo das duas unidades, após ser imposta uma perturbação no processo reacional. Assim, foi possível observar o comportamento do processo integrado, avaliando o sistema de controle proposto e a aplicabilidade da técnica de integração energética nos sistemas químicos considerados / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T04:13:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vegini_AtilanoAntonio_M.pdf: 2924804 bytes, checksum: 6215000a76ddad3bfd4bdccafa064b01 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Este trabalho consiste na simulação de uma Planta de Monoxido de Carbon (CO), o qual é produzido a partir do coque de petroleo e oxigenio, e é purificado através do uso de metanol resfriado sob alta pressão (Processo Rectisol). A simulação da Planta de CO é realizada com ajuda de um simulador de processos. A escolha do pacote termodinâmico, a predição da eficiência das colunas, e a correção do balanço energético da coluna de absorção, foram algumas das informações necessárias para a simulação. A validade do simulador é analisada através de dados experimentais obtidos de uma Planta Piloto, e dados coletados na própria Planta de CO. Através da simulação é possível realizar o estudo paramétrico, o qual possibilita verificar como as variáveis de processo influenciam a purificação do CO. Como resultado, apresentamos uma configuração de operação para o processo de purificação, que reduz o custo operacional da Planta de CO e atende as exigências de qualidade do produto final / Abstract: This work consists in a simulation of a Carbon Monoxide (CO) Plant, which is produced by petrol coke and oxygen, and it is cleaned throgh the metanol at low temperatura under high pressure (Rectisol Process). The simulation of CO Plant is made with the support of a process simulator. The selection of property method, the prediction about efficiency column, and correction in the energetic balance absortion column, were some of the input information necessary to the simulation. The result of simulation is analysed with expérimentais data obtained from a Pilot Plant, and also from the industrial CO Plant. From the simulation it is possible to realize the parametric study, which becomes possible to verify how the process variables affect the CO purification. As the result of this work, we show a new operation conditions to the purification process, which reduce the production cost of the CO Plant, and not affecting the quality of the final product / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T04:25:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Domingues_Aimar_M.pdf: 5619093 bytes, checksum: f339b5f53132a870ec069b7802064b84 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Um novo catalisador de alto desempenho é proposto para a oxidação do etanol a acetaldeído. Os dados experimentais disponíveis são analisados por intermédio de dois mecanismos reacionais distintos. Após a escolha do mecanismo do tipo Temkin a equação da taxa de reação simples que será empregada nas simulações é determinada. Em seguida é desenvolvido um modelo contínuo bidimensional estacionário para o leito catalítico no interior fr um tubo, considerado transferência de calor e massa por dispersão radial e convecção axial. São reunidos todos os elementos necessários à modelagem detalhada do leito, tais como as correlações para cálculo de propriedades físicas de substância pura e os respectivos métodos interpolativos para cálculo das propriedades de mistura, as correlações para estimativa dos parâmetros de transferência de calor e massa, de queda de pressão, e porosidade do leito de partículas esféricas. O modelo resultante é manipulado para a aplicação dos métodos numéricos empregados. Uma adimensionalização das variáveis precede a discretização das equações diferenciais parciais pelo método da colocação ortogonal. Descreve-se a aplicação do método das linhas, uma composição de Colocação ortogonal na radial com integração explícita do tipo Runge-Kutta de quarta ordem na axial. Desenvolve-se um método para cálculo de propriedades médias radiais por quadratura de Gauss-Jacobi... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: A new high performance catalyst is proposed to oxidize ethanol to acetaldehyde. The available experimental data are analysed using two different reactional mechanisms. After choosing a Temkin type mechanism, the single reaction rate equation to be used in the simulations is determined. Then,a continuous bidimendional steady-state model for the catalytic bed inside a tube is developed, considering heat and mass transfer by radial dispersion and axial convection. All the elements necessary to the detailed catalytic bed modeling are put together, including the correlations to calculate the pure-component physical properties and the respective mixture-property interpolative calculation methods, the correlations to estimate heat and mass transfer parameters, pressure drop, and the void fraction in packed beds of spheres. The final model is prepared to the application of the employed numerical methods. An adimensionalization of the variables preceeds the discretization of the partial differential equations by an orthogonal collocation method. The application of the method of lines, a combination of an orthogonal collocation method in the radial dimension and an axial integration by an explicit 4th order Runge-Kutta method, is described. Then, a Gauss-Jacobi quadrature based method for the radial mean physical properties calculations is developed. Two computer programs were developed and exploited... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Alexandre F.R. Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T09:21:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_FlorivalRodriguesde_M.pdf: 2046596 bytes, checksum: 952082625f26b5e5b1eeb716250ca839 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um programa executivo para a simulação de processos químicos complexos, no estado estacionário tipo "black-box", tendo como objetivo a determinação do balanço de massa global para todas as unidades do processo. O programa foi desenvolvido seguindo uma concepção estrutural, que permite uma ampla flexibilidade. podendo ser útil aos mais variados processos existentes na indústria e especialmente para processos em que se verifica a presença de reciclos de produtos. O sistema computacional determina uma sequência básica de operacionalidade, iniciando com a entrada de dados referente a topologia do processo, isto é, os equipamentos e as ligações entre eles, e a partir destes dados, identifica a presença dos reciclos existentes, determina a sequência ótima de cálculo das unidades do processo, acessa os parâmetros das unidades modulares e gerencia a execução dos cálculos. automatizando as iterações até que a tolerância admitida como critério de convergência seja atingida. A forma de gerenciamento permite apagar da memória central de processamento (CPU), as etapas do programa executivo que já foram anteriormente utilizadas e que não mais interessam para a execução das etapas posteriores, cria vários arquivos e coordena o fluxo de informações entre os arquivos e as unidades modulares, o uso destes artifícios de programação, é de grande valia para a otimização da CPU e viabiliza o uso do programa em computadores de pequeno porte. As unidades modulares desenvolvidadas, representam praticamente todos os equipamentos mais comumente presentes em processos químicos. Na biblioteca de módulos estão arquivados as sequintes unidades: REA (Reator), MIT (Misturador), DIV (Divisor de fluxo), TER (Termostato), SEP (Separador), FLASH (Flash), ABSI (Absorvedor Isotérmico), BOMBA (Bomba), COMP (Compressor) e VALV (Válvula) e sendo necessário, é possível criar novas unidades modulares e anexá-las as demais. O pragrama foi desenvolvido para microcomputadores compatíveis com o IBM-PC. A escolha deste tipo de computador é devido ao fato da existência de uma grande quantidade de unidades deste modelo em uso no país, das facilidades da sua aquisição e manuseio, o que torna o programa acessível a um grande número de usuários, e também, uma maior vida útil. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Carol Hollingworth Collins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T23:45:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goetz_CarolinaMaria_M.pdf: 3333033 bytes, checksum: c50e2a8eabffd810aae61bb501a78e71 (MD5) Previous issue date: 1979 / Mestrado

Orientador: Paulo Correa Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T15:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarbonePena_SandroMario_M.pdf: 28212181 bytes, checksum: 9e90186b1465efa70af39440b5952855 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O presente trabalho trata duas técnicas, a Análise de Processos do Negócio e o Custeio Baseado em Atividades e, uma nova filosofia, a Reengenharia de Processos do Negócio. Detalha-se como as três abordagens têm suas bases no gerenciamento dos processos, utilizando a visão processual para a análise do negócio. Inicialmente, descreve-se cada uma das metodologias individualmente, ressaltando suas origens, suas causas, suas principais caracteristicas, suas etapas de desenvolvimento e a maneira como analisam as organizações. Posteriormente, coloca-se os pontos convergentes e sustenta-se teoricamente como a Análise de Processos do Negócio e o Custeio Baseado em Atividades podem ser utilizados como efetivas ferramentas para a aplicação da Reengenharia de Processos do Negócio. Finalmente, através da descrição de dois estudos de casos, demonstra-se como a Análise de Processos do Negócio e o Custeio Baseado em Atividades serviram como facilitadores e instrumentos de ajuda para a execução de mudanças nas empresas apresentadas / Abstract: This work deals with techniques. Business Process Analysis and Activity Based Costing, and a new philosophy, Business Process Reengineering. Three approaches are detailed which are based on process managemenLusing the view of the process for the analysis of the business. First, the methodologiesare described individually, emphasizing theirs origins, reasons, main characteristics, developing stages and the way the organizations are analized. After, converging points are established and it is theoretically supported how the Business Process Analysis and the Activity Based Costing can be used as efetive tools for application of the Business Process Reengineering. Finally, through the descriptionoft of study cases, it is demonstrated how the Business Process Analysis and the Actvity Based Costing were used as facilitators and supporting tools for the execution of the changes in the subject companies / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Mario de Jesus Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:43:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kinoshita_Sussumo_M.pdf: 3340872 bytes, checksum: d01f793ff8100a5019bac6c0a51dc20a (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: No presente trabalho foi feito um estudo qualitativo da reação de decomposição do metanol em catalisadores a base de cobre-zinco a pressão atmosférica e a diferentes condições de temperatura e relação molar da alimentação, visando contribuir para um melhor entendimento do mecanismo da reação de síntese do metanol. O metanol foi vaporizado em saturadores e arrastado por um gás inerte ao reator e a sua concentração foi variada pela mudança de temperatura do banho termostático de água que continha os saturadores. A composição da corrente efluente do reator foi determinada por cromatografia gasosa. Os dados obtidos num reator tubular integral de leito fixo, numa faixa de temperatura entre 215-'305 GRAUS'C, mostraram que entre 215-'260 GRAUS'C o metanol se decompõe para forma essencialmente 'H IND. 2' e 'CH IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H' e que entre 260-'305 GRAUS'C há a formação de 'H IND. 2', 'C' 'O', 'C' 'H IND. 2' 'O' e 'C' 'H IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H'. Através de vários ensaios de caracterização física e química, foi determinado a área superficial (BET), bem como foram feitas análises de Raios X, Redução Térmica a Temperatura Programada (TPR), ESCA e Infra-Vermelho, dando um suporte técnico a etapa de preparação do catalisador. A análise dos resultados obtidos mostra que é possível conciliar a obtenção de diversos produtos na composição do metanol com o fato de ambas as reações, a síntese e a decomposição do metanol, ocorrerem através de um mecanismo formado pelos mesmos intermediários, como é imposto pelo princípio da reversibilidade microscópica / Abstract: In the present work a qualitative study was done, concerning the methanol decomposition reaction using copper-zinc based catalysts, under different conditions of temperature and molar feed ratio, aiming to bring some contribution towards a better understanding of the mechanism of the methanol synthesis reaction. Methanol was vaporized in bubblers and carried to the reactor by an inert gas, and its concentration was varied through a change in the temperature of the thermostatic water bath which contained the bubblers. The composition of the reactor?s effluent stream was determined by gas chromatography. The data obtain in a tubular integral fixed-bed reactor, in the 215-'305 DEGREES'C temperature range, show that, between 215 and '260 DEGREES'C methanol decomposes giving essentially 'H IND. 2' and 'C' 'H IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H', and between '260 DEGREES'C and '305 DEGREES'C, 'H IND. 2', CO, 'C' 'H IND. 2' 'O' and 'C' 'H IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H', are formed. Technical support to the catalyst preparation stage, was given through several physical and chemical characterization tests, which included B.E.T., X.R.D., X.P.S., T.P.S. and I.R. An analysis of the results shows that it is possible to conciliate the fact of obtaining several products in the methanol decomposition with the fact that both reactions, synthesis and decomposition occur through a mechanism formed by the same intermediate products, just as it is imposed by the Microscopic Reversibility Principle / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Jose Claudio Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KaskantzisNeto_Georges_M.pdf: 4502184 bytes, checksum: 54d59252e6692b30f8de783dcb4f024e (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: A redução de compostos voláteis orgânicos (VOCs) através da incineração catalítica é estudada em instalação piloto contendo um reator de leito fixo de catalisador de paládio suportado em alumina. Os experimentos com etanol, tolueno, acetona, acetato de etila, n-hexano e a mistura contendo acetona, acetato de etila e n-hexano, diluídos em ar, são conduzidos na faixa de temperatura de 200° - 380°C, vazões de 0,20 - 0,70 'NM POT. 3¿ / min e concentrações de 300 -3000 ppmv de VOC. O efeito da variação de entalpia devido a taxa de reação dos diferentes compostos estudados, é igualado através da definição de uma base energética comum a todos os compostos, permitindo a comparação dos resultados. Os resultados são analisados de forma qualitativa, verificando-se a influência das variáveis operacionais sobre a conversão e, estabelecendo-se a ordem de facilidade de conversão dos VOCs em relação a temperatura de entrada do gás. A análise quantitativa dos resultados é realizada com o modelo adiabático unidimensional utilizando como taxa global de reação, a taxa de transferência de massa dos reagentes da fase fluida para a superfície do catalisador. A eficiência do trocador de calor na recuperação de energia do sistema é determinada para várias condições operacionais. Os resultados mostram que a eficiência na incineração catalítica é superior a 98% para os VOCs e para a mistura em condições de operação adequadas e que a diferença de temperatura entre a máxima atingida e a máxima de operação permite estabelecer compensação para a mudança da atividade catalítica / Abstract: The reduction of volatile organic compound (VOC's) by catalitic incineration was studied in a pilot-scale plant containing a fixed bed reactor constituted with palladium supported in alumina catalyst. The experiments with ethanol, toluene, acetone, ethyl acetate, n-hexane and a mixture formed with acetone, ethyl acetate and n-hexane, diluted in air, was conducted in the range of temperature of 200° -380°C, flow rate of 0,20 - 0,70 'NM POT. 3 / min and concentration of 300 - 3000 ppmv of VOC. The effect of enthalpy variation due rate reaction was equalize by definition of an energetic base, common to alI compounds, which allows to compare the results. The qualitative analysis of results verify the effect of operating parameters on conversion and establish the order compound conversion in relation of reaction rate. The quantitative analysis of results was done with adiabatic model of reator and with global reaction rate assumed as the mass transfer rate of compounds ftom fluid fase to catalyst surface. The efficiency of heat exchanger, which was used to recorver a part of energy introduced in the system,was determined for several operating conditions. The results indicate that catalytic incineration conversion is more than 98% for VOC's and mixture in adequate operation conditions and the maximum temperature observed in the fixed bed allows to compensate activity change of catalyst / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química