Desenvolvimento experimental, otimização e controle de um processo contínuo extrativo de produção de etanol

• Processo: 04/07915-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2005
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2006
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: Daniel Ibraim Pires Atala
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Etanol Fermentação alcoólica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle Dmc | Estrutura De Controle | Modelagem E Simulacao | Otimizacao

Resumo

Este projeto de pesquisa é parte dos trabalhos a serem realizados no Projeto Temático intitulado "Integração de Processos Químicos em Tempo Real" (Processo nº 1998/14384-3), que tem como objetivo o desenvolvimento e comparação de desempenho de metodologias de otimização. Como caso de estudo principal, será utilizado um processo de bancada de fermentação alcoólica continua extrativa desenvolvido por Atala (2004). Em uma primeira etapa, serão realizados ensaios experimentais para ajustes dos parâmetros cinéticos e termodinâmicos do modelo proposto. O acompanhamento analítico será realizado através de análises de açúcares redutores, etanol, massa seca e células viáveis. Para efeito de aquisição de dados e controle serão utilizadas placas de aquisição de dados sendo o software gerenciador desenvolvido em LabView 6.1, ambos da National Instruments. Será validado um modelo determinístico baseado nas equações cinéticas e de conservação de massa e energia usando dados experimentais e a metodologia de planejamento experimental para avaliar a sensibilidade dos parâmetros do modelo. Com o modelo validado, o processo será otimizado usando a metodologia SQP, e comparando-a com a metodologia de superfície de respostas, Com o processo otimizado, o modelo matemático será usado para determinar estruturas de controle e um algoritmo de controle DMC será implementado experimentalmente no processo fermentativo. (AU)