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

Parallelization of logic simulation on register-transfer and gate level is a promising way to accelerate extremely time extensive system simulation processes for whole processor structures. In this report parallel simulation realized by means of the functional simulator parallel- TEXSIM based on the clock-cycle algorithm is considered. Within a corresponding simulation, several simulator instances co-operate over a loosely-coupled processor system, each instance simulating a part of a synchronous hardware design. Therefore, in preparation of parallel simulation, partitioning of hardware models is necessary, which is essentially determining e±ciency of the following simulation. A framework of formal concepts for an abstract description of parallel cycle simulation is developed. This provides the basis for partition valuation within partitioning algorithms. Starting from the definition of a Structural Hardware Model as special bipartite graph Sequential Cycle Simulation is introduced as sequence of actions. Following a cone-based partitioning approach a Parallel Structural Hardware Model is defined as set of Structural Hardware Models. Furthermore, a model of parallel computation called Communicating Processors is introduced which is closely related to the well known LogP Model. Together with the preceding concepts it represents the basis for determining Parallel Cycle Simulation as sequence of action sets.

Orientador: José Roberto Nunhez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T14:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Merendino_EdyMaicon_M.pdf: 4244405 bytes, checksum: c56623b83b7e229872966885f5e9eca5 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As embalagens cartonadas assépticas para alimentos são comuns em nosso dia-a-dia. Tais embalagens são compostas por três materiais: papel, polietileno de baixa densidade e alumínio. Seu processo de reciclagem se dá em duas etapas sucessivas: a reciclagem do papel e a posterior reciclagem do composto de polietileno e alumínio. Durante a primeira etapa de reciclagem, um percentual das fibras de papel não é retirado do composto de polietileno e alumínio o que pode comprometer a qualidade de produtos feitos a partir da reciclagem deste composto. Para a extração do papel residual foi desenvolvido de maneira empírica um equipamento centrífugo em escala industrial. Visando o estudo do funcionamento deste equipamento fez-se a simulação deste usando o método dos elementos discretos (DEM). O primeiro passo foi a determinação de parâmetros físicos e de interação através de experimentos práticos e respectivas simulações computacionais para a calibração de um modelo, o qual foi conseguido de maneira satisfatória. Uma vez tendo o modelo calibrado, foram realizadas simulações com diferentes geometrias para o rotor e parte estática deste equipamento buscando levantar hipóteses para o entendimento do funcionamento do equipamento. Os resultados para diferentes especificações foram comparados e discutidos / Abstract: Milk and beverages carton packages are very common in our lives. These packages are made of three different materials: paper, low density polyethylene and aluminium. The recycling process of these packages takes place in two successive stages: the recycling of paper and the subsequent recycling of polyethylene and aluminium composite. During the first stage of recycling a percentage of the paper is not removed from the composite of polyethylene and aluminium which can compromise the quality of products made from recycling of this composite. An industrial-scale centrifuge equipment was developed empirically for extraction of residual paper. In order to study the operation of this equipment, it was made its simulation using the discrete element method (DEM). The first step was set-up of physical and interaction parameters through practical experiments and computer simulations to calibrate a model, which was achieved satisfactorily. Once the model was calibrated, simulations were performed with different geometries for rotor and static body of this equipment seeking hypotheses in order to understand equipment operation. The results for different specifications were compared and discussed / Mestrado / Processos em Tecnologia Química / Mestre em Engenharia Química