Modelos hibridos de colunas de destilação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schmitz, Jones Erni, 1977-
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591738
Resumo: Orientador: Mario de Jesus Mendes
id UNICAMP-30_ff7784f2376dfaf30969844b6687aad5
oai_identifier_str oai::229110
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Modelos hibridos de colunas de destilaçãoMétodos de simulaçãoRedes neurais (Computação)Modelos matemáticosOrientador: Mario de Jesus MendesDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: O emprego de técnicas on-line de controle preditivo por modelo e de otimização de processos requer que a simulação destes processos seja muito rápida. Porém em alguns casos os modelos dos processos são muito complexos e de elevada dimensão. Nestes casos para uma simulação suficientemente rápida devem ser empregadas técnicas de aceleração. Entre estas, estão incluídas as técnicas de redução de ordem e de simplificação do modelo. Um exemplo de processo onde estes problemas são encontrados é o das colunas de destilação. Neste caso, além das técnicas de redução de ordem baseadas no emprego de colocação ortogonal discreta, podem ser usadas técnicas de simplificação de modelos baseados no fato de que 30 a 80% do tempo gasto na simulação são usados no cálculo das propriedades termodinâmicas. Neste contexto surge a possibilidade do emprego de redes neurais no cálculo das propriedades termodinâmicas. Uma vez que estas podem representar muito bem, modelos não-íineares, como é o caso das propriedades de equilíbrio líquido-vapor, e realizar os cálculos muito rapidamente. Deste modo, o modelo da coluna de destilação torna-se um modelo híbrido, formado pelas equações de balanço de massa e energia nos pratos e pela rede neural construída para predizer as propriedades termodinâmicas. O emprego deste modelo híbrido na simulação estática de uma coluna de destilação implicou na redução do tempo computacional em cerca de 55%. Demonstrando, desta forma, a viabilidade do emprego de redes neurais na predição de dados termodinâmicos para a simulação de colunas de destilação.Abstract: Techniques like online process optimization and model predictive control require fast simulations of the process models used. However, in some cases the process models are very complex or have a high dimension. In these cases acceleration techniques that include order reduction and model simplification can be used to obtain fast enough simulations. Distillation columns are an example of process where this type of problem is usually found. In this case, besides order reduction techniques based on discrete orthogonal collocation, simplification techniques have been developed, like local thermodynamic models, based on the fact that 30-80 % of the simulation time were associated with thermodynamic calculations. In this context, the possibility arose of using neural networks to predict thermodynamic properties. It is well known that neural networks are able to represent non-linearities like those found in thermodynamic models. Neural network models can be combined with physical models, based on mass and energy balances, for example, to obtain the so called hybrid models. In this work a static hybrid model of a binary (propane/propene) distillation column has been developed, using neural networks for the calculation of equilibrium constants, of enthalpies and of their derivatives used in the simulation. When used for the simulation of the column, this model allowed for a reduction of about 55 % of the computational time, in comparison with a classical model where the thermodynamic properties were obtained using a method based on the Peng-Robinson state equationMestradoSistemas de Processos Químicos e InformáticaMestre em Engenharia Química[s.n.]Mendes, Mario de Jesus, 1938-2013Fileti, Ana Maria FrattiniZemp, Roger JosefUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSchmitz, Jones Erni, 1977-2002info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf62 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591738SCHMITZ, Jones Erni. Modelos hibridos de colunas de destilação. 2002. 62 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591738. Acesso em: 14 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/229110porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T03:32:46Zoai::229110Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T03:32:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelos hibridos de colunas de destilação
title Modelos hibridos de colunas de destilação
spellingShingle Modelos hibridos de colunas de destilação
Schmitz, Jones Erni, 1977-
Métodos de simulação
Redes neurais (Computação)
Modelos matemáticos
title_short Modelos hibridos de colunas de destilação
title_full Modelos hibridos de colunas de destilação
title_fullStr Modelos hibridos de colunas de destilação
title_full_unstemmed Modelos hibridos de colunas de destilação
title_sort Modelos hibridos de colunas de destilação
author Schmitz, Jones Erni, 1977-
author_facet Schmitz, Jones Erni, 1977-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mendes, Mario de Jesus, 1938-2013
Fileti, Ana Maria Frattini
Zemp, Roger Josef
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Schmitz, Jones Erni, 1977-
dc.subject.por.fl_str_mv Métodos de simulação
Redes neurais (Computação)
Modelos matemáticos
topic Métodos de simulação
Redes neurais (Computação)
Modelos matemáticos
description Orientador: Mario de Jesus Mendes
publishDate 2002
dc.date.none.fl_str_mv 2002
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591738
SCHMITZ, Jones Erni. Modelos hibridos de colunas de destilação. 2002. 62 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591738. Acesso em: 14 mai. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591738
identifier_str_mv SCHMITZ, Jones Erni. Modelos hibridos de colunas de destilação. 2002. 62 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591738. Acesso em: 14 mai. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/229110
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
62 f. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1799138364938518528

Registros relacionados