Projeto de controle digital de alimentador de sólidos com medidas da concentração por meio da transmissão gama em Unidade Piloto a Frio tipo FCC

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: CRUZ FILHO, Antônio José da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36155
Resumo: LIMA FILHO, Hilário Jorge Bezerra de, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: DE LIMA FILHO, Hilário Jorge Bezerra
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Um controle digital usando medidas de transmissão gama como variável de processo foi proposto. As dimensões da unidade piloto são: um riser de 6.700 m de altura e 0.092 m de diâmetro, feito em um material acrílico transparente. O processo FCC é um dos mais importantes na refinaria e requer automação e controle para manter as condições operacionais em estado estacionário. Devido à sua complexidade, a modelagem da dinâmica e do controle de unidades FCC representam um grande desafio. O modelo de controle matemático descreve o sistema usando a função de transferência. A função de transferência do processo é obtida por identificação de sistemas e emulação, e um controlador digital é projetado e analisado. As variáveis independentes são as medidas de pressão, fluxo de ar e transmissão gama, pelas quais os parâmetros do fluido são determinados. Utilizando um sistema de controle em malha fechada e funções incorporadas do Matlab, a simulação da função de transferência foi obtida com base na pressão e na transmissão gama como variáveis de controle. Matlab/Simulink é usado para modelar a resposta do sistema sob ação do controlador. A resposta é tomada para avaliar a injeção de sólidos no riser, e a transmissão de raios gama é usada para medir a concentração de sólidos. A fração volumétrica e a velocidade do catalisador foram obtidas em seções de teste que possuem fontes de amerício (Am-241) e detector blindado, posicionadas axialmente a 0,650, 1,384 e 3,424 metros. A intensidade gama é monitorizada por uma fonte gama isotópica ²⁴¹Am e um detector de cintilação Na(Tl). Três seções de teste para medições de pressão e transmissão gama são instaladas ao longo do riser. A blindagem de chumbo para fonte e detector mais colimadores mantém o raio gama adequado para a varredura axial e radial. Os resultados são discutidos e comparados com dados da literatura.A model for the control system of solids feeding to a Fluidized Circulating Bed (CFB) was developed in a pilot unit of type FCC - Fluid Catalytic Cold Cracking. A digital control using pressure and gamma transmission as process variables were proposed. The pilot dimensions are a riser of 6.700 m high and 0.092 m in diameter, made of transparent acrylic material. FCC is one of the most important processes in refinery and requires automation and control, to keep steadystate operational conditions. Due to its complexity, the modeling of the FCC dynamic and control poses a great challenge. The mathematical control model describes the system using transfer function. The process transfer function is obtained by "system identification" and emulation and a digital controller is projected and analyzed. Independent variables are pressure, air flow and gamma transmission measurements by which the fluid parameters are determined. Using closedloop feedback System and built in Matlab functions the transfer function simulation was carried out based on pressure and gamma transmission as control variables. A Matlab/Simulink is used to model the system response under controller action. The response is taken to evaluate the injection of solids in the riser, and gamma-ray transmission is used to measure solid concentration. The volume fraction and velocity of the catalyst were obtained in test sections that have sources of americium (Am-241) and shielded detector, positioned axially at 0.650, 1.384 and 3.424 meters. The gamma intensity is monitored by a ²⁴¹Am isotopic gamma source and Na(Tl) scintillation detector. Three test sections for pressure and gamma transmission measurements are installed along riser. Lead shielding for source and detector plus collimators keep the adequate gamma beam for the axial and radial scan. Results are discussed and compared with literature data.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessEngenharia nuclearControle CFB/FCCTransmissão gamaIdentificação de sistemasProjeto de controle digital de alimentador de sólidos com medidas da concentração por meio da transmissão gama em Unidade Piloto a Frio tipo FCCinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36155/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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