No contexto de refino de petróleo, alquilação é o processo pelo qual se produz uma corrente de hidrocarbonetos chamada de alquilado, na faixa da gasolina, a partir de olefinas leves (propeno, butenos) e isobutano. A demanda por alquilado como corrente integrante do pool de gasolinas de uma refinaria tem aumentado ao longo das duas últimas décadas devido a diversos fatores, sendo o principal a adoção de normas mais restritivas para a qualidade de combustíveis automotivos. No presente trabalho foi desenvolvido e validado um modelo matemático fenomenológico capaz de representar adequadamente as reações químicas envolvidas no processo de alquilação catalítica que utiliza ácido fluorídrico como catalisador, bem como estimar o rendimento de produto e subprodutos da reação e a qualidade do alquilado, representada pelo teor de tri-metil-pentanos (TMP) e di-metil-hexanos (DMH) no alquilado. A construção do modelo foi baseada em balanços de massa e energia no conjunto reacional, utilizando mecanismos cinéticos disponíveis na literatura, sendo os seus parâmetros cinéticos estimados por regressão não linear a partir de literatura. O modelo foi validado com dados obtidos em uma unidade industrial de propriedade da Petrobrás, localizada em Cubatão. Os resultados obtidos permitem afirmar que o modelo apresentou boa resposta para a identificação do consumo de reagentes e rendimento de produtos. Sua resposta tendeu a subestimar a quantidade de frações pesadas do alquilado. / Alkylation is the process which light hydrocarbons (like butenes and iso-bute) are transformed into heavier hydrocarbons, called alkylate. The alkylate demand as a gasoline component has been growing since the middle 90s, mostly due to more severe quality requirements for gasoline. This work proposes a mathematical model that accounts for the main chemical reactions for a HF Alkylation Unit. The alkylate yield and quality, described by its composition, are also represented as well. This model as based on mass and energy balances for the alkylation reactor, using the most accepted kinetic mechanism available at literature. The model constants were estimated by non-linear regression with available data from literature. The model validation was performed comparing the simulation results with data collected at an industrial Alkylation unit at Cubatão, Brazil, without further parameter adjustment. The results show a good model response for the consumption of reagents and alky yield. The model, however, underpredicts the yield of heavier fractions.

Neste trabalho estudou-se a modelagem matemática de processo de produção do antitumoral retamicina produzido pelo microrganismo filamentoso Streptomyces olindensis em cultivos descontínuos, descontínuos alimentados e contínuos. Através da modelagem matemática é possível verificar o comportamento dos fatores que interferem na produção deste metabólito secundário, a fim de identificar as melhores condições de processo. Foram estudados diferentes modelos: modelo morfologicamente estruturado, modelo não estruturado e um modelo híbrido que combina equações de balanço material com redes neurais artificiais. O modelo morfologicamente estruturado é um aperfeiçoamento de um modelo anterior e o modelo não estruturado, por sua vez, foi desenvolvido na tentativa de simplificar a descrição do processo ao considerar menos variáveis e possuir menor número de parâmetros ajustáveis. Nos modelos, as variáveis consideradas no ajuste foram as concentrações de biomassa, de glicose, de retamicina e de oxigênio dissolvido no meio. Os resultados das simulações foram avaliados estatisticamente por comparação com os dados experimentais. Os modelos também foram comparados entre si através de uma análise estatística. Observou-se que, dentre os modelos estudados, o modelo híbrido apresentou sensibilidade pronunciada às condições iniciais e qualidade de representação dos dados experimentais inferior à dos demais modelos. Os modelos morfologicamente estruturado e não estruturado apresentaram capacidade similar de representação do comportamento dos dados experimentais dos ensaios descontínuos, descontínuo-alimentados e contínuos com baixas taxas de alimentação. / The mathematical modeling of retamycin production during batch, fed-batch and continuous cultivations of Streptomyces olindensis was studied. Through the mathematical modeling, it is possible to identify the best conditions to conduct the process. Different models considered were: a morphologically structured model, an unstructured model and a hybrid model that combines artificial neural networks with mass balances. The morphologically structured model included an enhancement in a model previously described. The unstructured model was developed as an attempt to simplify the description of the process by considering fewer variables and fewer parameters to be adjusted. The variables considered in the models were the concentrations of biomass, glucose, retamycin and dissolved oxygen. Simulation results were submitted to statistical analysis such as model discrimination and test of adequacy to verify which of the models were suitable to describe the process and whether the results of the simulations fit the experimental data or not. Results show that the hybrid model presented high sensitivity to the initial conditions and its capability of representing the experimental data was worse than that of the other developed models. Both the morphologically structured model and the unstructured model show similar suitability to represent the experimental data behavior for batch, fed-batch and low-dilution rate continuous runs.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2189_1.pdf: 5687930 bytes, checksum: 65754882e2db14c430f4f0fd45158983 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O avanço no entendimento dos processos de biodegradação em resíduos sólidos, impulsionado pelo desenvolvimento de técnicas experimentais de laboratório e campo específicas, tem permitido o desenvolvimento de ferramentas numéricas refinadas que vem sendo cada vez mais difundidas no meio técnico e descrevem de forma mais detalhada o processo de geração de biogás (considerando a heterogeneidade do material e o processo de degradação microbiológico). Para a solução de um modelo matemático desta natureza, são utilizados programas computacionais baseados em técnicas numéricas como o método das diferenças finitas e o método dos elementos finitos. No presente estudo, adotou-se o Moduelo 3, que foi desenvolvido pela Universidad de Cantabria/ España. Trata-se de um programa de diferenças finitas que resolve simultaneamente os problemas de geração de gás, lixiviado e a estimativa do recalque, podendo ser aplicado em casos teóricos, experimentos de laboratório, aterros experimentais e reais. O foco deste estudo consiste na calibração e aplicação do Moduelo 3 em dois lisímetros e um aterro experimental existentes no Aterro da Muribeca/PE. Para os casos estudados, a calibração do módulo hidrológico e de biodegradação foi realizada ajustando os dados simulados aos experimentais de vazão e composição de lixiviado e biogás. A calibração do modelo nos lisímetros foi realizada de forma satisfatória, avaliando-se o comportamento e valores de vazão de lixiviado em função dos principais parâmetros do modelo, tais como a capacidade de campo e permeabilidade dos resíduos. O módulo de biodegradação foi calibrado em função das constantes cinéticas de hidrólise e metanogênese, comparando-se os resultados simulados de DBO e DQO do lixiviado com os valores experimentais. No aterro experimental, foram realizados procedimentos semelhantes aos lisímetros para o ajuste do módulo hidrológico, considerando também outras variáveis como o volume de caminhos preferenciais. Neste experimento, consegui-se um bom ajuste da composição do lixiviado (em termos de DBO e DQO) e da geração de biogás coletado pelo sistema de drenagem

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T12:53:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_RafaeliOlequesPires.pdf: 1220663 bytes, checksum: 54cb1e137bd526bbde3fe44c848329e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_RafaeliOlequesPires.pdf: 1220663 bytes, checksum: 54cb1e137bd526bbde3fe44c848329e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2011-03-29 / From the 60s, a debate about a new and promising world-wide technologies started, and it was called nanotechnology. Together with the global growth, many fields of research had started to use in their studies, for example, in the pharmaceutical area. Among these innovations, we can include the discovery of new composites, biodegradable products and the development of carries in nanoscale. Among the most used nanocarries there are nanosphere and nanocapsules, showing controlled release compared to conventional drug delivery systems. The release process was studied by some authors that described this process using mathematical equations, one for each use. However, actually, there is no mathematical equation that represents the behavior of the nanocarries, emphasizing the factors relevant at nanoscale. Then, the present study analyzed a specific carrier - nanocapsule - to develop a mathematical equation that represents the behavior of the drug release from polymeric nanocapsules. For the construction of the mathematical model, we used mathematical modeling as methodology. We proved there isn’t change in particle size during the release process, when used poly ( -caprolactone). After that, we noticed that the parameters that interfere in the release process were drug solubility in the oil core of nanocapsule and the encapsulation efficiency. Based in these two parameters, the mathematical model was constructed and then validated, showing to be an good model to describe the drug release profiles from nanocapsules. / A partir da década de 60, iniciou-se o debate sobre uma das mais novas e promissoras tecnologias mundiais, a nanotecnologia. Juntamente com o crescimento mundial, vários campos de pesquisa começaram a utilizá-la em seus estudos, como por exemplo, as inovações na área farmacêutica. Entre estas inovações destacam-se a descoberta de novos compostos, produtos biodegradáveis e o desenvolvimento de carreadores em escala nanométrica: os nanocarreadores. Estes, os mais utilizados são as nanoesferas e nanocápulas, por apresentarem uma liberação sustentada e controlada de fármaco comparada a formulações convencionais. À medida que os anos foram passando, o processo de liberação de fármaco foi sendo explicado e representado por equações matemáticas distintas, cada uma com suas aplicações e peculiaridades. Mas, atualmente, não existe nenhuma equação matemática que represente o comportamento dos nanocarreadores, dando ênfase aos fatores relevantes na nanoescala. Assim, o presente trabalho analisou um carreador específico – nanocápsula – para modelar uma equação matemática que represente o comportamento da liberação de fármacos a partir do mesmo. Para a construção do modelo matemático, foi utilizada a modelagem matemática como metodologia. Foi comprovado que não ocorre modificação no tamanho de partícula durante o processo de liberação, quando utilizado o polímero poli( -caprolactona). Depois disso, percebeu-se que o parâmetro que influencia no processo de liberação é a solubilidade do fármaco no núcleo oleoso da nanocápsula e a taxa de associação às naopartículas. Baseado nestas duas variáveis, foi construído o modelo matemático, que quando validado, mostrou-se ser um excelente modelo para descrever os perfis de liberação de fármacos através das nanocápsulas.

O controle e otimização da operação da suspensão eletromagnética de um protótipo de veículo MAGLEV são apresentados neste trabalho. Este tipo de sistema é inerentemente instável e altamente não linear, sendo um excelente exemplo para o estudo e comparação de diferentes metodologias de controle. Nos últimos anos, experiências significativas com veículos levitados têm ganhado força. A arquitetura do veículo consiste de quatro atuadores eletromagnéticos, quatro sensores de entreferros e quatro acelerômetros, todos instalados nos cantos do veículo. A dinâmica do sistema é descrita através de três modelos matemáticos diferentes: modelo de corpo rígido com três graus de liberdade (movimentos vertical, de rolagem e de arfagem), modelo de corpo não rígido, onde está presente mais um grau de liberdade (movimento de torção), e modelo SISO com quatro movimentos verticais independentes. Blocos de compatibilização de variáveis são utilizados devido à diferença no número de variáveis do modelo matemático com o número de variáveis medidas e de atuação disponíveis no veículo. Os acelerômetros, usados para estimar as velocidades do veículo, foram instalados com o objetivo de estudar-se o controle ótimo da suspensão por realimentação de estados com o emprego da técnica do Regulador Linear Quadrático (RLQ) e utilização do método do lugar das raízes para definição dos pólos de malha fechada. Para efeito de comparação foi implementado um controle H'IND.2'/H'INFINITO' por realimentação da saída. Controladores independentes para cada grau de liberdade foram simulados no software MATLAB e depois implementados e testados no veículo utilizando uma placa de aquisição de dados instalada no microcomputador. A preocupação principal do projeto dos controladores foi a estabilidade do sistema na ocorrência de perturbações que desviem o entreferro de seu valor nominal.Exceto para o sistema com controle RLQ e modelo de corpo rígido, os resultados experimentais obtidos com o protótipo mostram que o sistema em malha fechada é estável e apresenta uma resposta transiente satisfatória. O sistema com controle RLQ e modelo de corpo não rígido apresentou a melhor performance entre todas as alternativas testadas. / The control and optimization of the electromagnetic suspension operation of a MAGLEV vehicle prototype are presented in this work. This kind of system is inherently unstable and highly nonlinear, being an excellent example for the study and comparison of different control methodologies. In the last years significant experience has been gained with levitated vehicles. The vehicle architecture consists of four electromagnetic actuators, four air gap sensors and four accelerometers, all located at the corners of the vehicle. The vehicle dynamics is described through three different mathematical models: rigid body model, with three degrees of freedom (heave, roll and pitch motions), not-rigid body model, with an additional degree of freedom (torsion motion) and SISO model, with four independent heave motions. Blocks to make variables compatible are used in based on the difference between the number of variables of the mathematical model and the number of measured and actuation variables available in the vehicle. The accelerometers, used to estimate the speeds of the vehicle, were installed in order to study the optimal control of the suspension for states feedback. The Linear Quadratic Regulator (LQR) technique combined with the root locus method for definition of the closed-loop poles were used. The H'IND.2'/H'INFINITE' controller with output feedback was implemented for sake of comparison. Independent controllers for each degree of freedom were simulated with MATLAB then implemented and tested in the vehicle using AD/DA converter installed in the microcomputer. The first goal of the controllers' design was the system stability when subject to disturbances that drive the air away from its nominal value. Except for the system with RLQ controller and rigid body model, the experimental results obtained with the prototype show that the closed-loop system is stable and exhibits a satisfactory transient response.The system with the RLQ controller and not-rigid body model exhibits the best performance among all the alternatives tested.

O poli(cloreto de vinila) PVC é o segundo termoplástico mais consumido no mundo devido a sua versatilidade e seu amplo espectro de utilização. O desenvolvimento de modelos matemáticos representativos é de grande importância para o projeto, análise e otimização de processos de polimerização. A determinação das condições de operação ótimas para um reator de polimerização levando em conta as restrições operacionais e de qualidade do polímero produzido poderia, em princípio, ser realizada de maneira empírica. Entretanto, pode ser feita de maneira muito mais eficiente, econômica e segura através da solução de um problema de otimização. Para tanto, é imprescindível dispor de um modelo matemático representativo do processo de polimerização, confiável e validado experimentalmente em condições tão amplas quanto possível. Dentro deste panorama, o presente trabalho buscou desenvolver, a partir de modelos previamente descritos na literatura, um modelo matemático do processo de polimerização em suspensão de cloreto de vinila. Parâmetros do modelo referentes às limitações difusionais das constantes de terminação e propagação foram ajustados. As previsões do modelo foram comparadas com dados experimentais obtidos na literatura, referentes a diferentes tipos de iniciador, e diferentes condições operacionais. Verificou-se que o modelo desenvolvido foi capaz de representar adequadamente todos os dados experimentais testados quando ajustado individualmente para cada ensaio. Quando aplicada uma correlação generalizada para os parâmetros ajustáveis, o modelo representou de forma satisfatória, tanto qualitativa como quantitativamente, a maioria dos dados experimentais. As possíveis causas para as discrepâncias encontradas em alguns casos foram discutidas e recomendações para melhoramento do modelo foram apresentadas. / Poly (vinyl chloride) PVC is the second-largest thermoplastic that is consumed in the world because of its versatility and comprehensive series of application. The development of representative mathematical models is important for the design, analysis and optimization of polymerization processes. The determination of the optimal operational conditions for a polymerization reactor taking into account operational constraints and quality of the polymer produced could be, in principle, achieved by empirical trial-and-error procedure. However, this can be made in a much more efficient, economic, and safe way through the solution of an optimization problem for which it is required a representative mathematical model of the polymerization process. Such model should be reliable and validated over as wide a range of experimental conditions as possible. In this scenario, the objective of the present work was to develop a mathematical model for suspension polymerization of vinyl chloride, with the abovementioned features, from the models previously described in literature. Model parameters for the diffusion-controlled termination and propagation rate constant were estimated. The model predictions were compared with experimental data taken from the literature, covering different kinds of initiators and different operational conditions. It was found that the model was able to suitably represent all the experimental data tested when fitted for each run. When a general correlation for the adjustable parameters was obtained and included in the model, the model predictions reproduced satisfactorily most of the experimental data in both qualitative and quantitative fashions. Possible causes for the discrepancies found in some cases were discussed and recommendations for model improvement were suggested.

Este trabalho apresenta os resultados obtidos na elaboração de dois modelos para o fenômeno da dor utilizando-se redes neurais artificiais, de forma a simular computacionalmente as prováveis respostas de um indivíduo na presença de dor. Os modelos são fundamentados na Teoria de Controle da Comporta de dor, onde são analisados os principais componentes envolvidos na percepção/inibição da dor, bem como o funcionamento dos mecanismos biológicos e cognitivos participantes do processo. A escolha do tipo de rede neural é feita a partir das observações realizadas, considerando-se também o número de fatores envolvidos e o comportamento esperado frente a cada conjunto de entrada. O método de treinamento das redes neurais baseia-se no algoritmo de retropropagação. O foco do processamento da rede é responder adequadamente, considerando-se a influência das entradas envolvidas, a eventos posteriores à ocorrência de uma lesão gerando um sinal de alerta a ser utilizado como uma resposta natural do organismo a este dano tecidual. O desempenho de cada modelo é avaliado comparando-se as saídas obtidas com aquelas esperadas para cada padrão de entrada. / This work presents the results of two models that were developed to describe the phenomenon of pain using Artificial Neural Networks, with the final goal to simulate computationally possible answers of an individual in the presence of pain. The models are based on The Gate Control Theory, where the main components involved in the perception/inhibition of pain were analysed, as well as the operation of the biological and cognitive mechanisms involved in the process. The type of neural network was chosen based on accumulated knowledge, considering also the number of involved factors and the expected behaviour response to each set of patterns. The neural networks were trained based on the backpropagation algorithm. The major focus of the network processing was to answer adequately to the occurrence of an injury, considering the role of the involved inputs, and generating an alert signal to this tecidual damage, which could replace the natural reply of the organism. The performance of each model is evaluated comparing the outputs obtained with those expected for each pattern.

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Maurício Cordeiro Mancini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:39:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarbosaJunior_JoseLucena_D.pdf: 4931772 bytes, checksum: 5fdb9ceed2ad1ed3a83ecc56417278cc (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi propor um modelo matemático baseado na redução da taxa de perda de água durante o processo de desidratação osmótica de melão tipo honeydew orange flesh. Paralelamente, procurou-se verificar a influência da temperatura (25-45 ºC), tipo (sacarose e xarope de milho) e concentração da solução (29 a 57% em peso de sacarose e 34 a 66% em peso de xarope de milho) na cinética do processo de desidratação/impregnação e determinar as melhores condições de temperatura e concentração das soluções osmóticas, mediante planejamentos fatoriais 22. O estudo cinético do processo foi realizado em fatias de melão com 5 mm de espessura e 30 x 40 mm2 de área de transferência submetidas ao processo por até 1440 minutos. Os dados experimentais obtidos foram ajustados aos modelos de Fick, Peleg e ao modelo de n-redução da taxa inicial de desidratação/impregnação proposto neste trabalho. Para fins práticos, usou-se a redução à metade da taxa inicial (n=2) e o modelo foi chamado de "tempo de meia vida". Por fim, avaliou-se a qualidade do produto processado em ambos os solutos. Para tal, foram avaliados o perfil de açúcares, o teor de carotenoides, a variação dos parâmetros instrumentais de cor, a capacidade antioxidante (FRAP, DPPH e teor de fenólicos totais) e os parâmetros estruturais (ensaios de compressão axial e micrografia) das amostras in natura e processadas osmoticamente nos tempos de n-reduções (n=2, 3, 4, 6, 8, 10 e ?). O modelo proposto apresentou boa correlação aos dados experimentais de perda de água e de ganho de sólidos, cujos valores calculados nos tempos necessários para n-reduções da taxa inicial foram fortemente influenciados pelo valor de n. Nas soluções de sacarose, os valores médios da perda de água calculados nesses instantes (PA(t1/n)) foram: 16,1±2,4; 21,9±4,8; 24,8±3,4; 27,6±3,7 e 29,8±4,1 (gágua/100 gamostra); para n igual a 2, 3, 4, 5 e 6, respectivamente. Já nas soluções de xarope de milho obtiveram-se: 17,9±3,5; 22,8±4,8; 36,7±5,7; 29,6±6,3 e 32,0±6,8 (gágua/100 gamostra); para n igual a 2, 3, 4, 5 e 6, respectivamente. Consequentemente, quando n??, PA(t1/n) tendeu a PA?. O planejamento experimental demonstrou que, de modo geral, a concentração foi a variável mais importante no processo e apresentou efeito positivo nos processos de desidratação (PA) e de impregnação (GS). A temperatura apresentou efeito positivo, sobretudo, em altas concentrações de sacarose e xarope de milho. As condições escolhidas para avaliar a qualidade dos produtos processados foram de 28 ºC e 53% de sacarose e 28 ºC e 61% de xarope de milho. O xarope de milho apresentou uma melhor eficiência na transferência de massa do processo (menores ganhos de sólidos) e ambos os solutos influenciaram a qualidade de maneira semelhante. O xarope de milho, forneceu amostras com menor alteração na doçura relativa, mas com maiores alterações estruturais / Abstract: The aim of this work was to propose a mathematical model based on dehydration rate reduction during the osmotic dehydration of orange flesh honeydew melon. The influence of temperature (25-45 ºC), type (sucrose and corn syrup solids) and concentration of solution (29 to 57% w/w of sucrose and 34 to 66% w/w of corn syrup solids) on kinetics of dehydration/impregnation processes was verified. A 22 full factorial design was utilized in order to provide the best process conditions (temperature and concentration of solution) for each type of solute. Melon slices (5 mm thick and 30 x 40 mm2 superficial area) were subjected to osmotic solutions for 30, 60, 90, 120, 180, 240, 360, 600 and 1440 minutes. The experimental data were fitted by the models of Peleg, Fick and the n-reduction time of dehydration/impregnation time model, which was proposed in the present work. The half-life (n=2) concept was used for practical purposes. Final product quality was evaluated, in terms of sugar profile, carotenoids content, color measurements, antioxidant capacity (FRAP, DPPH and total phenolics content) and the structure (compression tests and micrographs) for in natura and processed sample during the n-reduction times of dehydration rates (n=2, 3, 4, 6, 8, 10 e ?). The proposed model presented a good correlation with the experimental data of water loss (WL) and solids gain (SG), whose obtained values were strongly influenced by process extension (n). In sucrose solutions, the WL values obtained in n-reduction times of dehydration rates were 16.1±2.4; 21.9±4.8; 24.8±3.4; 27.6±3.7 e 29.8±4.1 (gwater/100 gsample); for n = 2, 3, 4, 5 e 6, respectively. For corn syrup solutions, the values were 17.9±3.5; 22.8±4.8; 36.7±5.7; 29.6±6.3 e 32.0±6.8 (gwater/100 gsample), n = 2, 3, 4, 5 e 6, respectively. Consequently, if n??, WL(t1/n) has tended to the water loss at equilibrium values (WL?). The full factorial desing showed that the solution concentration was the most important variable, presenting a positive effect on dehydration and impregnation processes. The solution temperature also showed a positive effect, at high sucrose and corn syrup solids concentrations. In order to evaluate the product quality, the following conditions were chosen: 28 ºC (for both osmotic agents) and 53% w/w for sucrose and 61% w/w for corn syrup. The corn syrup solids presented a greater efficiency on mass transfer (similar WL, but lower SG) and both solutes provided produtcts with similar quality attributes. However, the samples osmo-dehydrated in corn syrup solutions showed relative sweetness values similar to fresh fruits, but a greater structural changes than those dehydrated in sucrose solutions / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T14:16:23Z No. of bitstreams: 2 TESE Andréa Galdino Carneiro Rosal.pdf: 1802746 bytes, checksum: 2700325b71cf5a3ea75a4a43c7148796 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T14:16:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Andréa Galdino Carneiro Rosal.pdf: 1802746 bytes, checksum: 2700325b71cf5a3ea75a4a43c7148796 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / ANP; FINEP; PRH 28 / Atualmente, a indústria brasileira de Petróleo e Gás vem investindo em processos de refino capazes de converter frações pesadas de petróleo em derivados mais leves e rentáveis, devido às alterações no perfil de demanda de derivados e a produção crescente de óleos pesados, reforçando-se ainda mais tal necessidade de investimento com a descoberta de novas reservas desse tipo de óleo. Dessa forma, tecnologias para processamento de frações residuais de petróleo mostram-se fundamentais para a sobrevivência das refinarias. A unidade de coqueamento retardado é responsável por converter as frações pesadas do petróleo em produtos de maior valor agregado, especialmente, em diesel. Nas refinarias brasileiras, este processo vem ganhando destaque, devido à flexibilidade em processar diferentes tipos de carga com menor investimento do que os outros processos de conversão. O presente trabalho teve como objetivo a elaboração de um modelo matemático do forno de coqueamento utilizando-se os modelos cinéticos de Singh e de Sugaya com adaptações, na caracterização da carga de alimentação por pseudocomponentes e lumps, e modelos para o forno, baseados nas equações de balanço de massa e energia desenvolvidas para um reator do tipo PFR (Plug Flow Reactor) pseudohomogêneo. Além dos cálculos de propriedades e o uso de correlações empíricas para determinação do hold-up, perda de carga e equilíbrio termodinâmico do processo. O estudo de sensibilidade paramétrica do modelo foi realizado, visando à determinação das principais variáveis e parâmetros que possuem maior influência no modelo, frente a diferentes perturbações do processo. O modelo matemático desenvolvido para os dois modelos cinéticos mostra uma concordância muito significativa quando comparado aos valores das principais variáveis de processo, podendo ser usado como uma ferramenta adequada para prever a distribuição dos produtos obtidos no coqueamento retardado. Esse modelo tem como principal vantagem à demanda de menos parâmetros cinéticos e, consequentemente, de menos experimentos para adaptação da modelagem cinética a diferentes tipos de carga.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8260_1.pdf: 7011388 bytes, checksum: b1cc30de0c491f819e9b1e705b2bdaa8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O sistema de modelos SisBaHiA foi utilizado para analisar a influência do cisalhamento eólico sobre a circulação da região costeira de Guamaré, estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Para isso, foram obtidas as correntes residuais sazonais desta área, onde as componentes vetoriais médias da situação forçada exclusivamente pelas marés foram subtraídas dos resultados da situação real (marés + vento). A análise intrasazonal evidenciou uma maior dinâmica da maré de sizígia sobre a maré de quadratura, a qual apresentou maiores correntes residuais durante todo o ciclo de maré tanto no período chuvoso quanto no seco. A direção predominante em ambos os períodos e marés foi para noroeste (NO superfície) e para oeste (O outros dois níveis abaixo). Para tanto, há exceção para as correntes superficiais da maré de sizígia que se direcionaram para oeste (baixa-mar chuvoso; vazante seco) e para sudoeste (enchente chuvoso; baixa-mar e enchente seco). A análise sazonal apresentou correntes residuais mais intensas durante todo o ciclo de maré do período seco em ambas as marés, devido aos ventos serem mais fortes nesta época. Estas correntes tiveram direção predominante para oeste (O), no meio e próximo ao fundo da coluna d água. No entanto, os vetores das correntes superficiais se dirigiram para noroeste (NO), durante o período chuvoso, exceto na enchente da sizígia que se dirigiu para oeste-sudoeste (O-SO). Durante o período seco, as correntes superficiais se direcionaram com predominância para noroeste (NO), durante a quadratura, e para oeste (preamar e vazante) e oeste-sudoeste (baixa-mar e enchente), durante a sizígia. Tais resultados sugerem grande influência dos ventos na quadratura, principalmente durante o período seco. O papel da forçante eólica sobre a dispersão de efluentes foi simulado em dois locais distintos (emissários na Plataforma Continental interna e vazamento de óleo no estuário) a partir da baixa-mar da sizígia. Os efluentes lançados pelos emissários passaram 12 horas para atingir os limites do domínio modelado durante o período seco (ventos mais intensos). A pluma, transportada para oeste (O), chegou a 2,9 km da costa. Sem a ação dos ventos as partículas alcançaram a fronteira aberta a partir do 11º dia de simulação. O vazamento de óleo no Porto ficou contido completamente dentro do estuário durante o período seco. O óleo saiu do estuário nas outras duas simulações, tendo se distanciado mais da fonte (na direção noroeste) durante o período chuvoso. Este comportamento revela a importância dos ventos alíseos de nordeste (NE) na contenção do óleo dentro do estuário, do contrário o óleo chegaria a atingir a Plataforma Continental interna