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Estudo teórico e experimental de processos de cristalização, convencionais e para obtenção de nanopartículas: implementação do controle preditivo em cristalizadores e de políticas operacionais

Processo: 06/55177-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2007
Vigência (Término): 09 de agosto de 2009
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química
Pesquisador responsável:Rubens Maciel Filho
Beneficiário:Caliane Bastos Borba Costa
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:98/14384-3 - Integração de processos químicos contínuos em tempo real, AP.TEM
Assunto(s):Cristalização   Otimização de processos   Controle de processos

Resumo

Este projeto tem como um dos objetivos implementar e avaliar o desempenho de controladores preditivos em cristalizadores em processos batelada operados por resfriamento. O controle será acoplado, numa estrutura em duas camadas, a um otimizador, inserindo a proposta dentro da integração de processos químicos em tempo real e vinculando-a ao Projeto Temático 98/14384-3. A cristalização, com sua modelagem e otimização, tanto por métodos determinísticos quanto evolucionistas, tem sido estudada pela candidata e os resultados apontam para a dificuldade dos primeiros métodos em lidar com a alta dimensionalidade do problema, levando a ótimos locais, enquanto que os métodos evolucionistas são capazes de encontrar o ótimo global, mas são de lenta execução. Pretende-se, portanto, desenvolver, implementar e avaliar uma metodologia híbrida de otimização a ser acoplada a um controlador em tempo real e o potencial dessa proposta será verificado. A melhor metodologia será implementada experimentalmente em uma planta de cristalização tendo como caso de estudo o ácido adípico. Este projeto se propõe ainda a estudar políticas operacionais para obtenção de nanopartículas através de cristalização, em um estudo conjunto teórico (simulação computacional) e experimental (reator tipo T). Essa recente área de pesquisa ainda carece de profunda investigação dos passos do processo de formação de partículas. (AU)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MARIANO, ADRIANO PINTO; BORBA COSTA, CALIANE BASTOS; DE ANGELIS, DEJANIRA DE FRANCESCHI; MAUGERI FILHO, FRANCISCO; PIRES ATALA, DANIEL IBRAIM; WOLF MACIEL, MARIA REGINA; MACIEL FILHO, RUBENS. Optimisation of a fermentation process for butanol production by particle swarm optimisation (PSO). JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 85, n. 7, p. 934-949, JUL 2010. Citações Web of Science: 10.
MARIANO, ADRIANO PINTO; BORBA COSTA, CALIANE BASTOS; DE ANGELIS, DEJANIRA DE FRANCESCHI; MAUGERI FILHO, FRANCISCO; PIRES ATALA, DANIEL IBRAIM; WOLF MACIEL, MARIA REGINA; MACIEL FILHO, RUBENS. Optimisation of a continuous flash fermentation for butanol production using the response surface methodology. CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN, v. 88, n. 5-6A, p. 562-571, MAY-JUN 2010. Citações Web of Science: 15.
MARIANO, ADRIANO PINTO; BORBA COSTA, CALIANE BASTOS; WOLF MACIEL, MARIA REGINA; MAUGERI FILHO, FRANCISCO; PIRES ATALA, DANIEL IBRAIM; DE ANGELIS, DEJANIRA DE FRANCESCHI; MACIEL FILHO, RUBENS. Dynamics and Control Strategies for a Butanol Fermentation Process. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 160, n. 8, p. 2424-2448, APR 2010. Citações Web of Science: 6.
MARIANO, ADRIANO PINTO; BORBA COSTA, CALIANE BASTOS; DE ANGELIS, DEJANIRA DE FRANCESCHI; MAUGERI FILHO, FRANCISCO; PIRES ATALA, DANIEL IBRAIM; WOLF MACIEL, MARIA REGINA; MACIEL FILHO, RUBENS. Optimization Strategies Based on Sequential Quadratic Programming Applied for a Fermentation Process for Butanol Production. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 159, n. 2, p. 366-381, NOV 2009. Citações Web of Science: 13.

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