Estratégias de monitorização e automação de um SMB combinando simulação dinâmica em gProms e optimização em AMPL

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

De modo a ultrapassar as limitações da cromatografia em Batch são utilizados processos de separação de cromatografia de leito móvel, Nesta tese é utilizado um modelo de leito móvel simulado (SMB) utilizando duas colunas. Tendo em conta que industrialmente a composição da alimentação e as condições de operação não são constantes e tendo em consideração que as condições óptimas de operação se alteram com a temperatura, caudais e composição da mistura, é interessante conseguir simular o que acontece em diferentes cenários de operação das colunas, e encontrar o novo ponto óptimo de operação. Uma vez que o SMB é bastante sensível às condições de operação, é importante conseguir ter acesso a este tipo de informação na interface de monitorização, automação e controlo, de forma a utiliza-la nos algoritmos de automação e controlo. Nesta tese foi desenvolvida uma interface em Labview de modo a comunicar através de Shared Memory com o gProms (ferramenta de simulação), AMPL (ferramenta de optimização), sendo possível a visualização gráfica, na própria interface de monitorização, de resultados simulados e comparar diferentes condições de operação. Por outro lado também se recorreu aos resultados de optimização obtidos utilizando AMPL/IPOPT de forma directa na interface de modo a estabelecer as condições de automação do modelo utilizado. Através da utilização desta interface passa a ser possível o utilizador alterar as condições de operação de uma unidade SMB de acordo com os resultados das simulações e optimizações efectuadas, fazendo com que a produtividade seja maximizada e que o consumo de eluente face à alimentação seja minimizado.