Orientador: Rubens Maciel Filho

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica

Resumo: : O controle de processos químicos é um fator determinante para o bom desempenho de toda a planta. No entanto, o seu sucesso vai depender do desenvolvimento de estruturas de controle adequadas. Neste trabalho foram propostas e investigadas várias estruturas de controle com o objetivo de...

Resumo: : O controle de processos químicos é um fator determinante para o bom desempenho de toda a planta. No entanto, o seu sucesso vai depender do desenvolvimento de estruturas de controle adequadas. Neste trabalho foram propostas e investigadas várias estruturas de controle com o objetivo de obter o controle de reatores químicos ¿off-line¿ e ¿on-line¿. Para tanto foram utilizadas técnicas de controle não convencionais. O sistema considerado é um reator tanque contínuo agitado (CSTR) não isotérmico para reações químicas do tipo A 'seta¿ B ou A 'seta¿ B 'seta¿ C (consideradas exotérmicas, irreversíveis e com cinéticas de primeira ordem), onde pretende-se maximizar o produto B. O estudo deste tipo de sistema tem relevância para muitos processos na indústria química e em processos biotecnológicos. Embora o sistema seja de parâmetros concentrados, o fato de ser multivariável e ter um modelo matemático determinístico não linear, leva-o a ter um comportamento dinâmico complexo. Um estudo dinâmico abrangente do sistema, para perturbações múltiplas nas variáveis de entrada, foi realizado. A metodologia proposta para analisar tais efeitos mostrou-se conveniente na definição de futuras políticas de controle e de operação. Feita a análise dinâmica do sistema iniciou-se os estudos de otimização através de um procedimento visando a definição de ¿set-point¿ para operação ótima do reator, estratégias e implementação de algoritmos de controle... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital

Abstract: The control of chemical processes is a determining factor to a good performance of the whole plant. However, its success will be highly restricted to the development of suitable control structures. In this work, it was proposed and investigated several structures of control looking for...

Abstract: The control of chemical processes is a determining factor to a good performance of the whole plant. However, its success will be highly restricted to the development of suitable control structures. In this work, it was proposed and investigated several structures of control looking for obtaing suitable off-line and on-line control of chemical reactor. For that some non-conventional techiniques were used. A non-isothermic continuous stirred tank reactor (CSTR) to chemical reactions of the type A 'seta¿ B ou A 'seta¿ B 'seta¿ C (considered exothermic, irreversible with first order kinetics) was used as the system, where the control objective is to maximize product b. the study of this system is of major importance in many process is of the chemical and biotechnological industries. In spite of being a lumped parameter system, the process multivariable and nonlinear so that it has a complex dynamic behaviour. A comprehensive dynamic study for simultaneous perturbations of the inputs was carried out. The proposed methodology to analyse such effects showed out be very convenient in the definitions of control strategies and operational policies. Made the dynamic analyse of the system was began the optimization study through a procedure to define the set-point for the reactor optimum operation, strategies and implementation of control algorithm... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations