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Aplicação de ferramenta computacional para monitoramento do comportamento de um processo químico

Computational tool application for behavior monitoring of a chemical process

JÚNIOR, Adalício Uzêda Antunes; NETO, José Mariano da Silva; ARAÚJO, Maria Isabel do Bú; ANDRADE, Maria Rosiane de Almeida;

Completo:

O uso de ferramentas computacionais no âmbito acadêmico proporciona uma expansão do conhecimento dos discentes através da simulação de diferentes cenários de determinados processos e a aplicação de conceitos fundamentais. A evolução constante da tecnologia e desenvolvimento de novos produtos cada vez mais completos e eficientes tem possibilitado uma maior praticidade na área de modelagem e simulação de processos desde processos comuns até complexos utilizados em sistemas industriais. O intuito desta pesquisa é de analisar a influência do uso de ferramentas computacionais para resolução de problemas e verificar a eficiência desta prática para entendimento e interpretação do processo adotado. Neste trabalho, utilizou-se o software MATLAB®, amplamente utilizado no meio acadêmico e de setor de pesquisa, na avaliação do comportamento dinâmico de variáveis em um processo fermentativo em biorreator. Através desta abordagem, pôde-se analisar a influência de fatores no processo fermentativo em um biorreator com acompanhamento contínuo de biomassa, produto e substrato ao longo do tempo. Foram considerados diversos parâmetros adotados na modelagem matemática para ser variados e foi verificado o impacto das modificações destes parâmetros na resposta do processo fermentativo. Pôde-se, além disso, avaliar a rapidez do equilíbrio alcançado e comportamento dinâmico das concentrações das variáveis de interesse. A ferramenta mostra-se eficiente para verificação dos parâmetros considerados e facilita o entendimento do processo escolhido, bem como, auxilia na interpretação de resultados de problemas através da análise crítica para resolução de desafios. É uma facilitadora da aplicação de conceitos básicos aprendidos pelo usuário e poderosa alternativa pela sua praticidade de uso e rapidez na obtenção de resultados.

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The use of computational tools in the academic field provides the expansion of knowledge of students by simulating different scenarios of several processes and the application of fundamental concepts. The constant evolution of technology and development of new products increasingly complete and efficient has enabled a more practical in the sector of modeling and simulation of processes from common to complex processes used in industrial systems. The purpose of this research is to analyze the influence of the use of computational tools to solve problems and check the effectiveness of this practice for understanding and interpreting the process adopted. In this work, we used the MATLAB® software, widely used in academic and research sector, the assessment of the dynamic behavior of variables in a fermentation bioreactor. Through this approach, it was possible to analyze the influence of factors in the fermentation process in a bioreactor with continuous monitoring of biomass, product and substrate over time. Various parameters used in the mathematical modeling to be varied and it has checked the impact of changes of these parameters in the response of the fermentation process was considered. It was possible to evaluate how fast reached equilibrium and dynamic behavior of the concentrations of the variables of interest. The tool proves to be effective in checking the parameters considered and facilitates the understanding of chosen process and assists in the interpretation of results of problems through critical analysis to solve challenges. It is a facilitator of applying basic concepts learned by the user and powerful alternative for its use of convenience and speed in achieving results.

Palavras-chave: Ferramentas computacionais; MATLAB®; Biorreator.,

Palavras-chave: Computational tools; MATLAB®; Bioreactor.,

DOI: 10.5151/chenpro-5erq-eng14

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Como citar:

JÚNIOR, Adalício Uzêda Antunes; NETO, José Mariano da Silva; ARAÚJO, Maria Isabel do Bú; ANDRADE, Maria Rosiane de Almeida; "Aplicação de ferramenta computacional para monitoramento do comportamento de um processo químico", p. 1008-1018 . In: Anais do V Encontro Regional de Química & IV Encontro Nacional de Química [=Blucher Chemistry Proceedings].. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2318-4043, DOI 10.5151/chenpro-5erq-eng14

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