Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-13T12:53:51Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Walderik Severo de Araújo.pdf: 3111177 bytes, checksum: fce4c09886995ab5476a94386389015a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-13T12:53:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Walderik Severo de Araújo.pdf: 3111177 bytes, checksum: fce4c09886995ab5476a94386389015a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-11-14 / Em função do ambiente empresarial extremamente competitivo e do crescimento econômico estável registrado no país, e a necessidade do melhor aproveitamento do espaço físico fazem com que diversas empresas busquem melhorias em sua estrutura física e layout de processos. Para isto, é necessário ser capaz de adaptar seus processos e fluxos produtivos para atender aos requisitos de seus clientes. Para conquistar sucesso diante da concorrência, se faz necessário alcançar resultados com a implantação de processos melhoria contínua, permitindo respostas eficazes às variações na demanda, as alterações dos processos de fabricação e a busca por maximização dos recursos internos da organização. Rever o uso de seus recursos com a utilização de ferramentas de análise do fluxo produtivo, sistemas de programação e controle da produção, e avaliar diferentes cenários que permitam a melhoria na gestão do fluxo de produção da empresa alinhada aos seus objetivos. Diante disto, este trabalho propõe uma análise do fluxo de material para armazenagem e movimentação através de um caso prático aplicando a simulação de processos para avaliar a melhor configuração do sistema produtivo. Ao final é apresentado o resultado do estudo de caso, onde é descrito os ganhos que puderam ser alcançados, implicações práticas sobre utilização dos recursos, gestão das informações, movimentação e armazenagem, também é apresentadas propostas e ações que permitiram comprovar a eficácia na implementação da melhoria.

Tese de doutoramento. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Ciências e Tecnologia. Universidade de Coimbra. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T21:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abirached_Felipe_M.pdf: 4278352 bytes, checksum: def3ecc80961c6e8364905a2c8957dd2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nesta dissertação serão apresentados resultados de simulações de uma coluna de destilação de bioetanol com tecnologias de recheios e pratos visando obter uma configuração otimizada que possa reduzir as dimensões das colunas, tanto na altura quanto no diâmetro. Uma análise técnica e comparativa das tecnologias de pratos calotados, pratos valvulados, recheios estruturados e recheios randômicos serão apresentadas neste trabalho, bem como a comparação com a configuração de uma coluna de destilação convencional de pratos calotados com produção de bioetanol de 600 m3/d. As colunas B e B1 de destilarias convencionais serão consideradas / Abstract: In this work, many simulations results of bioethanol distillation columns with packings and trays technologies are presented in order to obtain an optimal configuration that can reduce the size of the columns, both in height and in diameter. A technical and comparative analysis of bubble cap trays, valve trays, structured packing and random packing will be presented, as well the comparison with the configuration of a conventional distillation column of bubble cap trays with bioethanol production of 600 m3/d. The columns B and B1 of conventional distilleries will be considered / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_FabioLuiz_M.pdf: 1928972 bytes, checksum: 8ee551cc8034ad570e84bd024b3702ca (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Essa dissertação tem como objetivo avaliar a utilização de curvas de destilação simulada de petróleo analisadas por dois métodos cromatográficos (ASTM D7169 e DHA Front End) combinados em um modelo de predição de rendimentos de derivados de uma unidade de destilação atmosférica e a vácuo. Os métodos utilizados são de execução mais ágil e de custo bastante reduzido em relação aos métodos de obtenção de curvas de Ponto de Ebulição Verdadeiro (PEV), sendo viável obter curvas de destilação de tanques de petróleo em laboratórios de refinarias. A utilização dessas análises possibilita a obtenção de curvas das cargas a serem processadas mais representativas do que as curvas obtidas utilizando as curvas PEV disponíveis no BDAP (Banco de Dados de Avaliação de Petróleos da Petrobras) em conjunto com a proporção de petróleos informada pelo BDEMQ (Banco de Dados de Estoque, Movimentação e Qualidade da Petrobras) em cada tanque. Para realizar essa avaliação, foi elaborada, no software PETROSIM®, uma simulação do tipo Distop, a qual foi calibrada utilizando-se as vazões e as curvas de destilação dos derivados amostrados em uma das plantas de destilação da Refinaria de Paulínia. Em seguida, foram coletadas amostras de tanques de petróleo, as quais foram analisadas pelos dois métodos combinados para obter as curvas de destilação, que foram utilizadas como dados de entrada da simulação calibrada, obtendo os rendimentos dos derivados. Foram também obtidos os rendimentos da mesma simulação calibrada utilizando como dados de entrada os dados de curvas PEV disponíveis no BDAP e também pelo método de predição baseado em rendimentos fixos de petróleos, que são gerados pelo software Blend-BR®, de propriedade da Petrobras, cujos dados de entrada também são as curvas PEV do BDAP. Os rendimentos obtidos por esses três métodos foram comparados com os rendimentos obtidos na unidade quando os tanques de petróleo amostrados foram processados. Os resultados obtidos indicaram que a simulação calibrada utilizando os dados analisados pelos métodos cromatográficos forneceu rendimentos mais aderentes aos realizados do que os outros métodos, principalmente na predição de rendimentos de nafta / Abstract: This thesis aims to evaluate the use of crude distillation curves analyzed by two combined chromatographic methods (ASTM D7169 and DHA Front End) combined into an atmospheric and vacuum crude distillation unit yields prediction model. These methods are faster to be executed and have the costs pretty lower compared to the methods used to obtain the True Boiling Point (TBP) curves, enabling to obtain distillation curves of crude tanks in refinery laboratories. These analyzes enable obtaining curves of the loads to be processed more representative than the curves obtained using the TBP curves available in BDAP (the Petrobras petroleum Database) and the proportion of oils informed by BDEMQ (the Petrobras feedstocks and quality Database) for each tank. To perform this evaluation, it was built in PETROSIM® software a Distop simulation, which was calibrated using flow rates and crude cuts distillation curves from the samples collected at on of the crude distillation units of Paulínia Refinery. Samples of oil tanks, which were analyzed by the two combined methods to obtain the distillation curves, were then used as input data the calibrated simulation, obtaining the crude cuts yields. The cuts yields were also obtained by the same calibrated simulation using as input data TBP curves available at BDAP and also by a model based on fixed crude cuts yields, which are performed by the software Blend-BR®, property of Petrobras, whose data input are also the TBP curves available at BDAP. The yields obtained by these three methods were compared with the yields obtained in the industrial unit when the sampled oil tanks were processed. The results indicated that the calibrated simulation using data analyzed by the chromatographic methods provided yields that are closer to actual ones than other methods, especially for the naphtha yields / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor in Engineering Sciences, at the University of Portounder supervisory Professor Alírio E. Rodrigues

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4241.pdf: 4394811 bytes, checksum: d936ee1e166e7445e905ea5bc46e870b (MD5) Previous issue date: 2012-02-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / Sugarcane bagasse is an interesting option for second generation ethanol production. However, its use for this purpose is constrained by the energetic self-suficiency of the industrial plant, apart from the necessary economic considerations, given other possible uses for sugarcane bagasse. It was proposed in this work the development of a tool to assist economic and process-related decisions regarding the production of ethanol from sugarcane juice and bagasse, through stationary simulation and optimization of the first and second generation ethanol production process. A new approach for distillation columns simulation using equation-based simulators was presented, using multilinear interpolation. This approach allowed the simulation of the process of ethanol production, which employs a set of distillation columns for ethanol purification, that would otherwise present convergence problems, especially during the optimization step in which several conditions are tested. Results show that the methodology was able to reproduce the nonlinear behavior of the set of distillation columns with enough precision for the work developed here. The tool was tested for second generation ethanol production using organosolv as pretreatment. The results show that the implemented stochastic optimizer was able to find the optimal condition for an objective function representing the cash ow of the plant, which was confirmed by the contour plots obtained for this function. The tool also allows the analysis of steam consumption distribution for each section of the industrial plant, which enables the determination of the impact of second generation ethanol production on the general process. / O bagaço de cana-de-açúcar tem se mostrado uma escolha interessante para a produção de etanol de segunda geração. Entretanto, sua utilização para este fim esbarra na restrição imposta pela autossuficiência energética da planta, além de serem necessárias considerações econômicas frente outras possíveis aplicações para o material. Este trabalho se propôs a desenvolver uma ferramenta para auxiliar nas decisões econômicas e de processo referentes à produção de etanol a partir do caldo e do bagaço de cana-de-açúcar, através da simulação e otimização estacionária de uma planta de produção de etanol de primeira e segunda geração. Uma nova abordagem para simulação de colunas de destilação estacionárias em simuladores baseados em equações foi proposta, empregando interpoladores multilineares. Tal abordagem permitiu a simulação do processo de produção de etanol, o qual emprega um trem de colunas de destilação na etapa de purificação do etanol que, de outra forma, teria apresentado problemas de convergência, especialmente durante a etapa de otimização, na qual diversas condições são testadas. Os resultados mostram que o interpolador conseguiu reproduzir o comportamento não linear do trem de colunas de destilação com precisão suficiente para o trabalho desenvolvido. A ferramenta desenvolvida foi testada para o caso da produção de etanol de segunda geração empregando o pré-tratamento organosolv. Os resultados mostram que o otimizador estocástico implementado foi capaz de encontrar a condição ótima para uma função objetivo representativa do fluxo de caixa da planta, o que é confirmado pelas curvas de nível obtidas para tal função. A ferramenta também permitiu a análise da distribuição do consumo de vapor na planta por setor, o que possibilita a determinação do impacto da segunda geração na demanda energética do processo.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-26T16:52:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Allan de Almeida Albuquerque.pdf: 3136502 bytes, checksum: e5a04c4e3576e4fde131f91026168f6b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T16:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Allan de Almeida Albuquerque.pdf: 3136502 bytes, checksum: e5a04c4e3576e4fde131f91026168f6b (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / PRH-28/ANP / Devido a preocupações ambientais, o possível esgotamento das reservas de petróleo e o crescimento da demanda por combustíveis em todos os aspectos da vida dos seres humanos, têm-se incentivado as pesquisas em novas alternativas de fontes energéticas. Dentre essas, o biodiesel se enquadra como fonte promissora e sustentável. Sua produção é, normalmente, realizada pela reação de transesterificação, em que se necessita de um óleo vegetal, gordura animal ou óleo e gordura residual (OGR) para reagir com um álcool de cadeia curta em presença de catalisador. No entanto, os OGRs são mais eficientemente transformados em biodiesel através de uma etapa inicial de pré-tratamento com catalisador ácido na chamada reação de esterificação, para posteriormente ser empregada a transesterificação da carga tratada. Isso ocorre porque os OGRs, tais como alguns óleos de fritura usados, apresentam altos teores de ácidos graxos livres (AGLs). A presença destes dificulta a busca por altos rendimentos em biodiesel pelo método usual, devido à ocorrência das reações competitivas de saponificação dos AGLs e de hidrólise dos triacilgliceróis (TAGs). Porém, o emprego do processo convencional aplicado a esses compostos graxos pode encarecer a ideia, visto que apesar de usar uma matéria-prima mais barata, esse apresenta em compensação necessidade de incorporar mais equipamentos à planta de produção. Assim, visando superar esses desafios foi proposto um processo alternativo baseado na aplicação do processo de desacidificação via extração líquido-líquido a essas matérias-primas graxas. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do processo alternativo de produção de biodiesel a partir de OGRs frente ao método convencional com auxílio do software Aspen®. Para a simulação dos processos propriamente dita foi necessário, inicialmente, definir os componentes, avaliar e estimar suas propriedades termofísicas, definir os modelos cinéticos e termodinâmicos. Duas cinéticas de esterificação foram consideradas, sendo uma relativa à reação em presença de TAGs e a outra em ausência, pertencentes aos processos convencional e alternativo, respectivamente. Para a transesterificação a mesma cinética foi empregada para ambos os processos. O modelo termodinâmico Non-Random Two-Liquid (NRTL) foi empregado devido à existência de componentes polares. A simulação do processo convencional apresentou pequenas diferenças estruturais em comparação aos existentes na literatura. Nesse processo dois casos foram considerados, sendo válidos para razões molares (RMs) metanol/AGLs de 60:1 e 19:8, conforme a cinética apresentada e a recomendação da literatura para o teor de AGLs entre 15 e 25% (em massa), respectivamente. No processo alternativo foi realizada a separação dos AGLs do óleo com emprego do metanol como solvente para, posteriormente, as cargas sofrerem as reações de esterificação e transesterificação. Além dessa etapa adicional, diferentemente do processo convencional não foi necessário realizar a lavagem com glicerol, de modo que o número dos principais equipamentos foi equalizado entre os processos. Ambos se apresentaram viáveis tecnicamente mediante a especificação de projeto definida (99,65% em massa) e economicamente a partir do segundo ano de operação. Todavia, o processo alternativo mostrou ser mais viável economicamente baseado na análise econômica utilizada. / Due to environmental concerns, the possible depletion of oil reserves and the growing demand for fuels in all aspects of the life of mankind, it has been encouraged research into new alternative energy sources. Among these, biodiesel fits as a promising and sustainable source. Its production is normally carried out by transesterification, where it is required a vegetable oil, animal fat or residual oil and fat (ROF) to react with a short-chain alcohol in the presence of a catalyst. However, ROF are more efficiently processed into biodiesel through an initial step of pre-treatment with an acid catalyst in the so called esterification reaction followed by transesterification reaction of treated feed. This occurs because ROF, such as some used waste frying oils (WFO) have high levels of free fatty acids (FFA). The presence of these complicates the search for high yields of biodiesel in the usual way due to the occurrence of competing reactions of FFA saponification and triacylglycerols (TAG) hydrolysis. However, the use of conventional process applied to these fatty compounds can endear the idea, since despite using a cheaper raw material, this presents in return need to incorporate more equipment to the production plant. Thus, aiming to overcome these challenges, it was proposed an alternative process based on the application of desacidification process via liquid-liquid extraction of these raw materials greases. Therefore, the main aim of this study was to evaluate the feasibility of the alternative process of biodiesel production from ROF compared to the conventional method using the Aspen® software. For the simulation of the processes it was first necessary to define the components, evaluate and estimate their thermophysical properties, define the kinetic and thermodynamic models. Two esterification kinetics were considered, where one occurs in TAGs presence and another in absence belonging to conventional and alternative processes, respectively. For transesterification reaction it was considered the same kinetic for both processes. The Non-Random Two-Liquid (NRTL) thermodynamic model was employed due the existence of polar components. The simulation of the conventional process showed few structural differences compared to others existents in the literature. In this process, two cases were considered, which are valid for molar ratios (MR) methanol/FFA of 60:1 and 19,8:1, according to the kinetic applied and literature recommendation for the FFA range of 15-25% (weight), respectively. In the alternative process was carried out the FFA separation from the oil using methanol as the solvent, where later, the feeds followed for the esterification and transesterification reactions. In this additional equipment, unlike the conventional process, it was not necessary to perform glycerol washing, so that the number of main equipment was equal between the processes. Moreover, both processes were technically feasible considering a product specification of 99.65 wt%. In addition, they are also economically feasible from the second year of operation. However, the alternative process showed to be more economically feasible compared to the conventional one based on the applied economic analysis.

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vidart_JacyaraMoreiraMartins_M.pdf: 1450834 bytes, checksum: c65e1c601aa075737a3b6a8f596ef8c4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O processo de tingimento empregado nas indústrias têxteis é de fundamental importância para o setor. A fim de garantir a satisfação dos consumidores, com produtos de boa solidez e uniformidade de cor, é necessário que o corante utilizado no processo de tingimento apresente alta afinidade com as fibras. Além da cobrança por parte dos consumidores em relação a produtos de alta qualidade, o setor têxtil enfrenta rígidas normas ambientais relacionadas ao lançamento de seus efluentes altamente tóxicos. Desta forma, a escolha de corantes e fibras com maior afinidade entre si se faz necessária para menor geração de resíduos, pois um tingimento com maior afinidade necessita de menor quantidade de auxiliares de tingimento e menor consumo de água. Conhecendo-se a difusividade de um corante em uma fibra, pode-se determinar a afinidade entre eles e, consequentemente, otimizar o processo de tingimento, escolhendo corantes com maior difusividade. Neste trabalho, buscou-se determinar os coeficientes de difusividade de corantes reativos Cosmos Bezaktiv S-C no tingimento de fibras de algodão. Para tanto, ensaios experimentais de tingimento foram realizados e, dados referentes à concentração de corante remanescente no banho de tingimento foram coletados. A partir dos dados obtidos experimentalmente, foi possível realizar a simulação computacional baseada na lei de difusividade de Fick para a determinação dos coeficientes de difusão dos corantes estudados. Os resultados mostraram que o modelo de difusão de Fick é adequado para a representação experimental do tingimento empregado. Além disso, os corantes Cosmos Bezaktiv S-C apresentaram alta difusividade nas fibras de algodão, sendo portanto, excelentes para este tipo de tingimento / Abstract: The dyeing process used in textile industries is very important to the sector. In order to guarantee the satisfaction of consumers with products of good color uniformity and strength, it is required that the dye used in the dyeing process has high affinity with the fibers. Besides collecting from consumers in relation to high-quality products, the textile sector is facing strict environmental standards related to the launch of its wastewaters highly toxic. Thus, the choice of dyes and fibers with higher affinity between them is required to generate less waste, since a dye with a higher affinity require fewer dyeing auxiliaries and lower water consumption. Knowing the diffusivity of a dye in a fiber, can be determine the affinity between them, and consequently optimize the dyeing process, by selecting dyes with higher diffusivity. In this study, we sought to determine the coefficients of diffusivity of reactive dyes Cosmos Bezaktiv S-C in dyeing of cotton fibers. To this end, experimental tests were carried out dyeing and data relating to the concentration of dye remaining in the dyebath was collected. From the experimental data, it was possible to carry out computer simulation based on Fick's law diffusivity for the determination of diffusion coefficients of the dyes studied. The results showed that the Fick's diffusion model is suitable for dyeing representation of experimental employed. In addition, the dyes Cosmos Bezaktiv S-C showed high diffusivity in cotton fibers, and therefore excellent for this kind of dyeing / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T04:26:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_MarinaOliveiradeSouza_D.pdf: 10320958 bytes, checksum: 60f6577e8a240362deee06c3fda94214 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O aumento na demanda por biocombustíveis motivou a produção de bioetanol a partir de materiais lignocelulósicos (etanol de 2ª geração). Bioetanol é produzido em larga escala no Brasil a partir da cana-de-açúcar (etanol de 1ª geração) há mais de trinta anos. Grandes quantidades de materiais lignocelulósicos (bagaço e palha) são geradas durante o processamento da cana-de-açúcar; o bagaço é queimado para produção de energia, e a palha é queimada para facilitar a colheita ou deixada no campo. Buscou-se neste estudo determinar as melhores condições para inserção da produção de etanol de 2ª geração no Brasil a partir das frações lignocelulósicas da cana-de-açúcar, que possibilita o aumento da produção de etanol usando a mesma área cultivada e permite o uso de parte da infraestrutura do processo convencional. Neste sentido, são estudadas tecnologias que maximizam a produção de etanol, incluindo aquelas que diminuem o consumo de energia do processo convencional. Além disso, diferentes tecnologias para produção de etanol de segunda geração foram comparadas, incluindo diferentes tipos de pré-tratamento e condições de hidrólise enzimática. Simulações computacionais foram desenvolvidas para comparar as tecnologias; os resultados mostram que: a otimização do consumo de energia do processo convencional de produção de etanol e o uso de parte da palha são essenciais para aumentar significativamente a produção de etanol a partir da cana-de-açúcar; o teor de sólidos utilizado nas reações de hidrólise apresenta um grande impacto na produção de etanol total; ganhos podem ser obtidos ao se integrar a produção de etanol de 2ª geração e eletricidade em uma destilaria autônoma convencional / Abstract: Increase on biofuels demand has motivated the production of bioethanol from lignocellulosic materials (2nd generation ethanol). Bioethanol has been produced in large scale in Brazil from sugarcane (1st generation ethanol) for more than 30 years. Large amounts of lignocellulosic materials (bagasse and trash) are generated during sugarcane processing; bagasse is burnt for production of energy, while trash is burnt in the field to improve the harvest or left in the field. The best conditions for insertion of 2nd generation ethanol production in Brazil using sugarcane lignocellulosic fractions as feedstock were investigated in this study, leading to an increase on ethanol production using the same cultivated area and part of the infrastructure already available at the conventional process. In this way, technologies for maximization of ethanol production from sugarcane, including those that decrease energy consumption of the conventional ethanol production process were evaluated. In addition, different technologies for production of 2nd generation ethanol were compared, including different pretreatment methods and conditions for enzymatic hydrolysis. Simulations were developed to compare these technologies; results show that optimization of the energy demand of the conventional ethanol production process and use of part of the trash in the industry are crucial in order to increase ethanol production from sugarcane; solids content of hydrolysis reactions presents an important impact on overall ethanol production; signi_cant gains can be obtained when 2nd generation ethanol and electricity production are integrated in an autonomous distillery / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química