Otimização no co-processamento de resíduos na indústria do cimento envolvendo custos, qualidade e impacto ambiental
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Data de Publicação: | 2005 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2692 |
Resumo: | Esta tese apresenta um modelo de otimização para o uso de resíduos industriais como combustíveis alternativos considerando restrições de qualidade, consumo específico de calor, emissões de poluentes, entre outras. O modelo leva em consideração os custos de matéria prima, de combustíveis e um outro fator importante que é o custo do consumo de energia elétrica requerida para moagem. Na modelagem foram utilizadas duas técnicas de otimização: (i) a determinística, através do método de Programação Seqüencial Quadrática (SQP) em combinação com o método de Monte Carlo e (ii) as heurísticas, através do Algoritmo Genético (AG) e Evolução Diferencial (ED) aplicando funções de penalização para validar os resultados obtidos. Dos algoritmos utilizados, os Algoritmos Genéticos não mostraram uma solução satisfatória, apresentando problemas de convergência devido à necessidade de satisfazer todas as restrições impostas. Já para a SQP e a ED, os resultados foram satisfatórios com uma pequena diferença entre os valores ótimos obtidos. O método de ED demandou um maior tempo computacional quando comparado com a SQP devido ao grande número de avaliações da função objetivo, característica inerente a ED. Os resultados obtidos através da modelagem mostraram-se satisfatórios, sendo possível calcular os níveis de substituição do combustível primário pelo combustível alternativo derivado dos resíduos industriais, levando se em conta os limites aceitáveis de emissões de poluentes, as normas de qualidade do cimento assim como outros parâmetros específicos da indústria de cimento. |
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2005-11-162021-12-072021-12-07T17:06:02Z2021-12-07T17:06:02Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2692Esta tese apresenta um modelo de otimização para o uso de resíduos industriais como combustíveis alternativos considerando restrições de qualidade, consumo específico de calor, emissões de poluentes, entre outras. O modelo leva em consideração os custos de matéria prima, de combustíveis e um outro fator importante que é o custo do consumo de energia elétrica requerida para moagem. Na modelagem foram utilizadas duas técnicas de otimização: (i) a determinística, através do método de Programação Seqüencial Quadrática (SQP) em combinação com o método de Monte Carlo e (ii) as heurísticas, através do Algoritmo Genético (AG) e Evolução Diferencial (ED) aplicando funções de penalização para validar os resultados obtidos. 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In the modeling, two optimization techniques were used: (i) the deterministic approach, through the Quadratic Sequential Programming (SQP) method in a combination with Monte Carlo’s method and (ii) the heuristic approach, through the Genetic Algorithm (GA) and Differential Evolution (DE) techniques applying penalty functions in order to validate the obtained results. Among the employed algorithms, the GAs didn't show a satisfactory solution, presenting convergence problems due to the need of satisfying all the imposed restrictions. On the other hand, for the SQP and the DE algorithms, the results were satisfactory with a small difference between the obtained optimum values. The DE method demanded a larger computational time when compared with the SQP due to the great number of objective function evaluations, an inherent characteristic of the DE. The results obtained from the modelling were quite satisfactory, being possible to evaluate the levels of substitution of the primary fuel for the alternative fuel derived from the industrial wastes, taking into account the acceptable limits of pollutant emissions, the cement quality standards as well as others parameters specific which are for the cement industry.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia MecânicaUNIFEIBrasilIEM - Instituto de Engenharia MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICAOtimizaçãoProgramação sequencial quadráticaAlgoritmo genéticoEvolução diferencialCustosImpacto ambientalCo-processamento de resíduos industriaisIndústria de cimentoOtimização no co-processamento de resíduos na indústria do cimento envolvendo custos, qualidade e impacto ambientalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisSILVA, Rogério José dahttp://lattes.cnpq.br/5763745161487235JORGE, Ariosto Bretanhahttp://lattes.cnpq.br/3558866397613277http://lattes.cnpq.br/9223225565564084CARPIO, Ricardo CarrascoCARPIO, Ricardo Carrasco. Otimização no co-processamento de resíduos na indústria do cimento envolvendo custos, qualidade e impacto ambiental. 2005. 197 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2005.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2692/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_200629895.pdfTese_200629895.pdfapplication/pdf8378311https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2692/1/Tese_200629895.pdfa04f7a156496044d477bbaa8953e653eMD51123456789/26922021-12-07 14:06:05.424oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442021-12-07T17:06:05Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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