Otimização e controle do processo de produção do poliestireno em suspensão
Ano de defesa: | 2004 |
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Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
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Florianópolis, SC
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Resumo: | Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. |
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Otimização e controle do processo de produção do poliestireno em suspensãoEngenharia de produçãoPolimerização em suspensãoPoliestirenoControle preditivoRedes neurais (Computação)Algoritmos genéticosControle de processoControle de produçãoTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção.Neste trabalho realizou-se um estudo sobre a influência da utilização de poliestireno de propósito geral (GPPS), encontrado principalmente em materiais descartáveis, como matéria-prima para a produção de poliestireno expansível (EPS), em reações de polimerização em suspensão do estireno. O objetivo principal é introduzir uma variável de fácil manipulação, a fração mássica de GPPS (em relação à massa da fase dispersa) na carga de reação, para o controle da distribuição de tamanho das partículas de EPS produzidas. Outra vantagem seria a maximização da produção em relação à quantidade de monômero utilizada, pois parte da massa reacional é substituída pelo GPPS. Os experimentos foram conduzidos de modo a verificar a influência da fração mássica de GPPS e da freqüência de agitação na distribuição de tamanhos das partículas de EPS. Também foi analisada a influência da sua concentração na curva de conversão de monômero. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho da fração mássica de GPPS como variável de controle da distribuição de tamanho das partículas de EPS. À medida que a concentração de GPPS é acrescida ocorre o aumento do tamanho das partículas e o estreitamento da curva de distribuição. Em conjunto com a freqüência de agitação, esta variável pode ser utilizada para a obtenção de partículas em diferentes tamanhos e dispersões. Outra etapa do trabalho consistiu no desenvolvimento de uma estratégia para o controle de temperatura para a polimerização em suspensão, visando obter um polímero com as condições especificadas (peso molecular médio ponderal). Utilizou-se, para este fim, um controlador preditivo baseado em um modelo empírico do processo. Este modelo consiste em uma rede neural feedforward com três camadas, com treinamento off-line, realizado por um algoritmo de otimização utilizando a técnica de algoritmos genéticos em conjunto com mínimos quadrados. Ainda, de modo a considerar os desvios do processo ocorridos em relação ao modelo, uma técnica de atualização on-line dos pesos da rede foi implementada. A partir dos resultados experimentais foi possível observar que um bom desempenho para o sistema de controle proposto, tanto para a atuação como regulador quanto para servo, mantendo a temperatura no perfil desejado durante todo o período de reação, foi obtido. Com isso, um polímero com as propriedades especificadas e dentro de um estreito limite para sua qualidade foi obtido.Florianópolis, SCBolzan, AriovaldoUniversidade Federal de Santa CatarinaCancelier, Adriano2012-10-21T13:19:16Z2012-10-21T13:19:16Z20042004info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisxvii, 216 f.| il., grafs., tabs.application/pdf204094http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/87004porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2012-10-21T13:19:16Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/87004Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732012-10-21T13:19:16Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
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