Otimização de reator batelada alimentada para hidrolise de palha de cana de açúcar aplicando a teoria do controle ótimo

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dc.contributor.advisor-co1Suarez, Carlos Alberto Galeano
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5911055089145779por
dc.contributor.advisor1Montano, Inti Doraci Cavalcanti
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8547423775951223por
dc.contributor.referee1Montano, Inti Doraci Cavalcanti
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dc.contributor.referee2Suarez, Carlos Alberto Galeano
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5911055089145779por
dc.contributor.referee3Sousa Junior, Ruy de
dc.contributor.referee4Freitas, Fernanda Ferreira
dc.contributor.referee5Horta, Antonio Carlos Luperni
dc.creatorPinto, Vitor Debiazzi Pereira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9859139430892938por
dc.date.accessioned2017-03-03T11:37:17Z
dc.date.issued2016-09-30
dc.description.abstractFrom the economic point of view it is important to process high charges of solid in enzimatic hydrolysis of the lignocellulosic residues for the production of 2G ethanol, but batch operation with high initial charges of substrate can cause inefficient mixture, damaging the reactional process. An attractive alternative is operating the reactors in fed batch. The aim of this work was to determine, applying the theory of optimal control, the optimal feeding profile of substrate in bench reactor. For this, it was tested two kinetic of Michaelis-Menten: pseudo-homogeneous Michaelis-Menten kinetic and Michaelis Menten kinetic with inhibition by the product, in the last kinetic was obtained the best fit to experimental data. The developed algorithm was run in Matlab® software and the simulation results were experimentally validated. Enzymatic hydrolysis assays were performed with hydrothermally pre-treated sugar cane straw followed by the alkaline delignification. It was obtained good fiting of the simulation data with respect to the experimental data, with values of glucose final concentration close to 164.647 g/L (triplicate average) and in simulation the concentration was 174.93 g/L. Proving that the sugar cane straw, besides being a good feedstock cheap and abundant, it has a great energetic potential. Furthermore, the optimal control strategy was very efficient in optimization of the proposed problem.eng
dc.description.provenanceSubmitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-03-02T19:40:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vitor Debiazzi Pereira Pinto - 2016.pdf: 2426609 bytes, checksum: f2521c3bf3a568b508c24d06c318197a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-03T11:37:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vitor Debiazzi Pereira Pinto - 2016.pdf: 2426609 bytes, checksum: f2521c3bf3a568b508c24d06c318197a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoDo ponto de vista econômico é importante processar elevadas cargas de sólidos na hidrólise enzimática dos resíduos lignocelulósicos para a produção de etanol 2G, mas operação em batelada com altas cargas iniciais de substrato pode causar uma mistura ineficiente, prejudicando o processo reacional. Uma alternativa atraente é operar os reatores em batelada alimentada. O objetivo deste trabalho foi determinar, aplicando a teoria do controle ótimo, o perfil ótimo de alimentação de substrato em reator de bancada. Para isso, foram testadas duas cinéticas de Michaelis-Menten, a cinética de Michaelis Menten psêudo-homôgenea e a cinética de Michaelis Menten com inibição competitiva pelo produto, onde nesta última cinética foi obtido o melhor ajuste aos dados obtidos experimentalmente. O algoritmo desenvolvido foi executado no software Matlab® e os resultados das simulações foram experimentalmente validados. Os ensaios de hidrólise enzimática foram realizados com palha de cana-de-açúcar pré- tratada hidrotérmicamente, seguido pela deslignificação alcalina com NaOH. Foram obtidos bons ajustes dosdados simulados com respeito aos dados experimentais, com valores de concentração final de glicose de 164,647 g / L (média da triplicata) e na simulação a concentração foi 174,93 g / L. Provando que a palha de cana-de-açúcar, além de ser uma matéria-prima barata e abundante, tem um grande potencial energético. Além disso, a estratégia de controle ótimo foi eficiente na otimização do problema proposto.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationPINTO, V. D. P. Otimização de reator batelada alimentada para hidrolise de palha de cana de açúcar aplicando a teoria do controle ótimo. 2016. 57 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2016.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/6887
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)por
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Química (IQ)por
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectHidrólise enzimáticapor
dc.subjectControle ótimopor
dc.subjectPalha de cana de açúcarpor
dc.subjectEnzimatic hydrolysiseng
dc.subjectOptimal controleng
dc.subjectSugarcane strawpor
dc.subject.cnpqENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.titleOtimização de reator batelada alimentada para hidrolise de palha de cana de açúcar aplicando a teoria do controle ótimopor
dc.title.alternativeFed batch reactor otimization to hydrolysis of sugar cane straw applying optimal control theoryeng
dc.typeDissertaçãopor

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