Orientador: João Alexandre F. Rocha Pereira

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica

Resumo: Processos de separação são de relevante importância na indústria química, sendo a destilação em batelada um destes processos mais antigos. Apesar de ter sido considerado ultrapassado pelo surgimento das colunas de destilação contínuas, o processo em batelada tem recebido atenção especial nos...

Resumo: Processos de separação são de relevante importância na indústria química, sendo a destilação em batelada um destes processos mais antigos. Apesar de ter sido considerado ultrapassado pelo surgimento das colunas de destilação contínuas, o processo em batelada tem recebido atenção especial nos últimos anos em função do interesse crescente na área que se destina à produção de substâncias químicas ou bioquímicas de alta tecnologia e alto valor agregado, e em problemas ambientais de redução de volumes residuais. Apesar de envolverem princípios fenomenológicos similares que lhes conferem características de processos não-lineares, a falta de alimentação contínua no equipamento em batelada torna os perfis de temperatura e composição instantâneos ao longo da coluna, exigindo sistemas de controle substancialmente diferentes. Diante das constantes variações nas características do processo (regime transiente), desenvolveram-se projetos de sistemas de controle digitais que se desviassem da sintonia e ¿design¿ fixos dos algoritmos convencionais de controle por retroalimentação, para controle de composição de topo através da manipulação da vazão de refluxo. Visando economia de energia, uma malha independente, de controle de aquecimento na base da coluna, opera através de medições de composição de fundo ou diferencial de pressão ao longo da coluna. Inicialmente estudou-se uma das maneiras mais simples de se efetuarem adaptações nos parâmetros ajustáveis do sistema de controle digital: as adaptações programadas (¿Programmable Adaptive Control¿)... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital

Abstract: Separation processes are very important in chemical industries where batch distillation appears as one of its oldest processes. Over the last few years batch processing has received renewed attention because of the growing interest in the production of high-technology, high-value added...

Abstract: Separation processes are very important in chemical industries where batch distillation appears as one of its oldest processes. Over the last few years batch processing has received renewed attention because of the growing interest in the production of high-technology, high-value added chemical and biochemical products and also in environmental problems of industrial waste minimization. Based on similar phenomenological aspects, both batch and continuous distillation are characterized as non-linear processes, but due to the absence of feed streams in batch equipments the temperature and composition profiles become instantaneous, with substantially different control systems requirements. In order to control top composition, by handling the reflux ratio, digital control systems taking into account the unsteady process characteristics were developed where design did not follow the conventional feedback control loop by measuring bottom composition or column pressure differential, therefore minimizing the energy consumption. An ordinary way of adjusting the controller parameters was initially studied: the Programmable Adaptive Controller (PAC). The adjustments are previously scheduled and on-line performed through measurements of an auxiliary variable which correlates well with the changes in process properties and on the involved process phenomena. In practice, however, where complex mixtures are usually processed, the independence on the referred knowledge about the mixture is crucial and claims an on-line process identification procedure... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations