Modelagem, simulação e controle de um processo continuo de purificação de enzimas

Rodrigues, Maria Isabel Araújo; Filho, Francisco Maugeri

doi:10.47749/t/unicamp.1993.61792

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“…ii) Processos de separação, recuperação e purificação; Apesar dos benefícios da engenharia genética e progressos na tecnologia de processos estar contribuindo para melhorar na primeira parte, há necessidade de sistemas de controle e automação mais avançados à segunda parte (RODRIGUES et al, 1993), que geralmente é a que envolve mais da metade da planta em termos de espaço, capital e custos de operação (BJURSTROM, 1985). Assim o maior desafio para o futuro está em encontrar sistemas de separação, recuperação e purificação melhores de um dado produto e não somente selecionar as melhores condições de substrato, enzima ou microorganismo e processo de fermentação (BAlLEY e OLLIS, 1986).…”

Section: Variáveis Relacionadas Ao Care De Dois E Três Estágiosunclassified

Projeto de um controlador DMC para o processo CARE

Mattedi¹

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The "CARE" process is an innovator system of enzyme purification with large potential ofindustrial application, frrstly proposed by Pungor et al. (1987).The "CARE" is originally constituted by two stages, adsorption and desorption, each one being approximated by a perfectly mixed reactor. The adsorption stage is by affinity and the desorption stage takes place due to changes in some properties ofthe system, as pH for instance.The process works in a continue operation mode with an adsorbent recycle.In this work the inclusion of one washing intermediate stage in the original "CARE" process was analysed. The objective this modification is to improve the purification characteristics, through the elimination of contaminants.In order to achieve the goal of this work, a representative mathematical model was developed using the kinetic laws and the mass balance for each component in the system stages. The adsorption and desorption kinetic parameters for the lisosyme enzyme were obtained in the literature. The model presented in this work is generic, and can be applied for other systems, since the kinetics data for these systems are available.The development of the control strategy for the "CARE" system was carried out based on a detailed study of the static and dynamic behaviour of the process. A predictive control approach based the DMC concept was designed, together with a traditional controller (PID), responsible for the control of the process purification.Very good results were obtained, which shows the potential to the operation o f the CARE system under control.

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Section: Variáveis Relacionadas Ao Care De Dois E Três Estágiosunclassified

Projeto de um controlador DMC para o processo CARE

Mattedi¹

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“…Com os resultados obtidos do planejamento fatorial é possível calcular os efeitos principais e de interação das variáveis de interesse (fatores) sobre as respostas, determinando assim quais são os efeitos mais significativos e o seus respectivos modos de influenciar as respostas (RODRIGUES, 1993).…”

Section: Análise De Sensibilidade Das Variáveis Do Processo Através D...unclassified

Dinamica e estrategias de otimização e controle do processo de penicilina

AlbertoDominguesRodrigues¹

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O trabalh <:> aqui relatado tenta propor urna metodologia de estudo de um processo biotecnológico -produção de penicilina, partindo do conhecimento experimental desse sistema (adquirido no desenvolvimento da dissertação de mestrado) passando para a simulação em computador, a part:ir da modelagem matemática e análise.O objetivo foi investigar vários tópicos relacionados à engenharia bioquímica: análise de sensibilidade de ""Variáveis, otimização da produtividade e controle automático de processos, atentando-se sempre a técnica utilizada e sua consequente aplicabilidade à processos físicos reais.Dessa forr:ua, procurou-se utilizar a metodologia de planejamento experimental, através das técnicas de planejamento fatorial completo e análise de superfície de resposta, algoritmo de otimização dos Poliedros Flexíveis, conceito de função de penalização, além das estratégias de controle convencional, não convencional e avançado. Nesse desenvolvimento muitas dúvidas conseguiram ser resolvidas através da análise dos resultados obtidos. outras, entretanto, ainda resistem e são colocadas como sugestões de continuidade. De qualquer forma, acredito que este estudo tenha contribuído ao grupo de pesquisa do Laboratório de Otimização, Projetos e Controle Avançado (LOPCA) do Departamento de Processos Químicos da Faculdade de Engenhara Química da UN1CAMP e que, a partir daqui, novos trabalhos possam ser desenvolvidos. Para a conclusão deste objetivo contei com o apoio de diversas pessoas. Inicialmente, gostaria de agradecer ao meu orientador, Prof Dr. Rubens Maciel Filho, pela confiança depositada e orientação segura ao longo deste trabalho. A banca examinadora também um sincero obrigado pelas correções e sugestões fornecidas. Todo esse trabalho executado não seria possível sem o agradável ambiente do laboratório. Logo, um agradecimento aos colegas do LOPCA pela convivência e ajuda recebida, em especial a Eduardo Coselli Vasco de Toledo (Urso)-urna grande amizade. Também não poderia esquecer dos colegas do IT AL, que contribuiram para o término dessa tese, em especial ao Dr. Airton Vialta pela compreensão e amizade. Muito tenho a agradecer ao meu pai e a minha mãe, por todo incentivo incondicional durante a fase inicial da minha vida profissional. À eles o meu sincero muito obrigado. Não posso esquecer das minhas irmãs Roselí e Regina que souberam minimizar urna grande ausência ocorrida. Um grande obrigado a duas pessoas muito queridas José Maria e Regina Célia, que talvez não tenham a noçã

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“…Isso porque, para o ajuste do modelo, o número mínimo de níveis experimentais deve ser no mínimo igual ao número de coeficientes do modelo. Em alguns casos, como neste trabalho, a metodologia é aplicada em estudos que utilizam ferramentas computacionais (RODRIGUES, 1993;SIMPSON et al, 1997). Nesta situação, as repetições no ponto central perdem o sentido, pois não existem erros experimentais envolvidos.…”

Section: Delineamento Composto Central Rotacional (Dccr)unclassified

Aplicação de planejamento de experimentos em diferentes etapas do refino de petroleo

Fregolente¹,

Maciel²

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In this work, experimental design technique was applied to different optimization studies, which were carried out in the Paulínia Refinery (Replan). The work covers applications of the technique in laboratorial scale, in computational tool, and the use of the technique in different industrial plants.The laboratory studies consisted in the evaluation of the dependence of the metropolitan diesel oil lubricity in relation to its composition and in the development of a new methodology to determine the flash point of light fractions of petroleum.Through factorial designs applied to a delayed coke simulator (named DC-SIM), simple polynomial equations were generated to predict the products yields of the unit in the reaction step. Using these equations, contour plots were obtained, which helped the analysis of the process response due to changes in the operating conditions. Two applications were done in industrial plants. First, using two level factorial designs, new models were adjusted to be used in the advanced control of a naphtha fractionation tower. The identification tests were carried out giving step disturbance in the manipulated variables. The experimental design methodology allowed a multivariable analysis of the system. Finally, experiments were done according to star configuration factorial designs in order to maximize the recovery of LPG molecules in the gases fractionating units of two delayed coke plants of Replan.Since Replan is the biggest oil refinery in Brazil, responsible for 20% of the national refining capacity, the use of factorial designs had a fundamental importance to allow the running of some tests in the plant. It reduces significantly the number of experiments, when it is compared to univariate methodology. Therefore, the impact of the tests in the production was minimized. Furthermore, the results provided very expressive financial earns.

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Modelagem, simulação e controle de um processo continuo de purificação de enzimas

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Projeto de um controlador DMC para o processo CARE

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