Otimização do processo de fabricação de acrilamida aplicando a técnica EVOP (Evolutionary Operation).

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Kwok, Nam Ting
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acrilamida (Fabricação); Acrylamide (Manufacturing)
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-22092025-101129/

A acrilamida é um composto largamente utilizado como monômero de polímeros solúveis. É obtida a partir da acrilonitrila por adição de água na presença de um catalisador sólido de Cobre mantido em suspensão processados em certas condições detemperatura e pressão em processo. O processo é em batelada. A acrilonitrila e a água são alimentadas num reator com o catalisador previamente carregado; a suspensão é levada a condições de temperatura e pressão definidas, ocorrendo assim aconversão parcial da acrilonitrila em acrilamida. O excesso de reagentes é separado por destilação. O processo descrito foi para atender o objetivo principal do trabalho que é comprovar a técnica EVOP (BOX & DRAPER, 1969, 1998), como umaferramenta de otimização de processos de uso industrial durante a produção normal, sem demandar grande custo adicional e tempo de desenvolvimento de experimentos. Todo o levantamento de dados foi feito em regime de produção, e todo materialobtido foi utilizado para consumo sem nenhuma perda ou sucateamento. O processo a ser otimizado é o da fabricação da acrilamida na etapa da reação. As variáveis de entrada selecionadas, para utilizar o programa EVOP foram a pressão durante areação e a concentração de reagentes, que puderam ser variadas em cada batelada obtendo-se assim as medidas dos seus efeitos na resposta tempo de reação. Na primeira fase foram provocadas pequenas perturbações, acima dos \"ruídos\" operacionais,nas condições estabelecidas, paraidentificar os efeitos das variáveis em estudo. Nesta fase foram realizados ao todo 15 ciclos ou 75 bateladas. As condições operacionais da segunda fase foram baseadas na anterior que indicou o sentido daotimização. Nesta etapa, foi possível fazer considerações sobre a qualidade do produto, embora não fizesse parte do objetivo inicial. Outro fator a ser considerado no estudo foi a perda contínua da atividade do catalisador, pois esta afeta ) consideravelmente os cálculos estatísticos, visto que os desvios devem ser calculados como decorrentes dos ruídos operacionais e não de uma variação provocada por uma característica do processo. Para anular o efeito da perda daatividade do catalisador foi feita uma compensação matemática. A partir desta compensação os efeitos puderam se sobressair em relação ao erro experimental. Após a aplicação do programa EVOP ao processo, verificou-se que houve uma redução detempo de reação em 12,4% e como conseqüência da melhoria da reação, a etapa de destilação teve uma redução de tempo de 4,8%. O ganho em produtividade da planta foi de 5,8%, significando uma economia de US$ 76.800,00 por ano e um acréscimo nacapacidade da planta de 2640 para 2794 toneladas anuais, sem nenhum investimento adicional. Além do aspecto produtividade, o processo ficou mais consistente e melhor entendido pelo pessoal da planta. Isto permite uma evolução contínua doprocesso em estudo.