Universidade estadual de campinas

IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE CONTROLE EM UM BIOPROCESSO UTILIZANDO CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL (CLP)

Rafael Aleixo Tavares da Silva (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. Flávio Vasconcelos da Silva (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Neste trabalho foram desenvolvidas a montagem e a configuração de um controlador lógico programável (CLP) aplicado a um protótipo experimental para precipitação de bromelina. Posteriormente, foi implementado um sistema de automação baseado na aplicação e sintonia de controladores convencionais (PID) utilizando um sistema supervisório, em tempo real, das condições do processo e das variáveis importantes para a manutenção das condições ótimas de operação e, conseqüentemente, da produtividade e rendimento do processo. O alto valor agregado da bromelina e a sua crescente demanda em aplicações farmacêuticas e industriais justificam a necessidade do desenvolvimento de uma automação completa para uma melhor monitoração das condições de separação e purificação desta enzima. Além disso, por se tratar de um bioprocesso, em batelada, as não linearidades e o aspecto essencialmente transiente da operação evidenciam a inevitável prioridade na aplicação de uma automação de alto nível e o estudo da adequação dos controladores convencionais e suas limitações neste tipo de sistema, garantindo a manutenção adequada da qualidade final da bromelina obtida. A utilização da automação baseada em CLP para a implementação das estratégias de controle facilitou a versatilidade dos ensaios e a aquisição dos dados em tempo real, agilizando a execução e análise dos parâmetros de desempenho do controlador PID que se mostrou satisfatório para o controle regulatório do processo de precipitação de bromelina.

Controle de processos - CLP - Supervisório

T1000

CONTROLE DE SISTEMAS REACIONAIS QUÍMICOS

Kurts Campos (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Gustavo Paim Valença (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O projeto consiste em controlar um processo de reações químicas na fase gasosa e verificação do funcionamento de máquinas químicas, relacionando-as com análises feitas em cromatógrafos. Estas reações envolvidas requerem um controle efetivo nos valores de variáveis de processo como pressão, temperatura e vazão dos fluxos de gás. Com isso, poderemos fazer pesquisas e controle de processos químicos à distância, diminuindo a distância entre os laboratórios com equipamentos mais caros e possibilitando que alunos também tenham acesso a um conhecimento restrito das áreas de pesquisa. É claro que este tipo de controle requer um gerenciamento da linha reacional muito efetivo e presença física de pessoas capacitadas no local. Para contornar este problema, existem sistemas de alarmes a serem instalados, que devem ser implantados de modo que possam enviar mensagens para o celular de um responsável (SMS) pelo laboratório, evitando presença tempo integral no local. Este projeto tem uma fundamental importância no desenvolvimento de pesquisas conjuntas e acesso às maquinas químicas, que são muito caras e difícil manuseio. Alguns experimentos podem ser previamente montados para levar um aluno (ou mesmo um pesquisador) a chegar a certas conclusões, encurtando o caminho para o desenvolvimento do aluno ou mesmo de pesquisas do ramo científico.

Contole - Acesso - Desenvolvimento

T1001

AJUSTE DE PARÂMETROS DE FUNÇÕES TIPO SÉRIES UTILIZANDO O MÉTODO DA ESTIMATIVA DO ERRO DAS VARIÁVEIS

Alishan Khan (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O projeto visa desenvolver um software, baseado no Método da Máxima Verossimilhança para ajustar funções tipos séries, que são muito utilizadas em diversas aplicações de Engenharia Química como, por exemplo, difusão de fármacos em lipossomas e de medicamentos na pele, dentre outras. Utilizou-se uma função baseada na lei de Fick para ser ajustada para validar o modelo. O novo modelo proposto visa modificar o método de resolução do modelo implícito para a obtenção dos parâmetros visando um método mais robusto, visto que a modelagem atual já desenvolvida apresenta problemas de divergência, dependendo do conjunto de dados sendo ajustado. Os dados experimentais utilizados são da tese de Doutorado da Faculdade de Engenharia Química da UNICAMP intitulada “Estudo de processos de produção de partículas lipídicas sólidas e lipossomas: estudo de variáveis e encapsulação de medicamentos de primeiro tratamento de tuberculose”, de autoria de Giuliana Piavesan Alves e Orientação da Profª Drª Maria Helena Andrade Santana. O produto final deste projeto é um software de fácil utilização gerado no ambiente Windows.

Ajuste de parâmetros - Método da máxima verossimilhança - Funções tipo séries

T1003

MODELAGEM E OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS REACIONAIS UTILIZANDO SERPENTINAS HELICOIDAIS

Bruno Junichiro Nito (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Esse trabalho visa desenvolver um modelo tridimensional para analisar a influência da posição das serpentinas internas de um reator de mistura por estudar o arranjo experimental sugerido por Oldshue e Gretton e compará-lo com novas geometrias propostas. Para isso utilizou-se a Fluido-Dinâmica Computacional (CFD) através do pacote FLUENT, obtendo-se resultados referentes a velocidade e temperatura. Tais variáveis estão diretamente relacionados com o processo de mistura e troca de calor, respectivamente, no interior do tanque. O projeto ainda está em andamento e as geometrias propostas, apresentaram otimização referente ao processo de mistura, porém a troca de calor foi prejudicada. Entre as principais modificações estão a localização das serpentinas, diâmetro do tubos e número de anéis. Novas geometrias estão em desenvolvimento visando a geometria ideal, tanto para mistura como troca térmica.

Mistura - Troca térmica - Geometria

T1005