Engenharia de Sistemas

Engenharia de Sistemas: Projeto, Simulação, Controle e Otimização de Processos Químicos e Biotecnológicos

Motivados pela competição econômica, pela preservação da natureza e pela diminuição dos riscos com acidentes provocados por substâncias tóxicas e explosivas os processos industriais estão se tornando cada vez mais integrados energeticamente (p.ex., rede de trocadores de calor) e massicamente (p.ex., colunas reativas de destilação). Essa nova filosofia de encarar os processos químicos indica a necessidade de se propor estratégias de controle e otimização que vão além da pura e simples análise de cada elemento de uma complexa unidade industrial. Essa linha de pesquisa tem por objetivo propor soluções para esse novo paradigma de desenvolvimento e controle de unidades industriais.

Objetivos

  • Estabelecer uma abordagem holística entre projeto e operação de processos. Isto envolve o desenvolvimento e aplicação de várias ferramentas de: modelagem, análise, otimização e controle de processos.
  • Combinar essas ferramentas para o estudo e o desenvolvimento de unidades industriais mais rentáveis e menos poluidoras.
  • Otimizar a operação de unidades existentes através da aplicação de técnicas de controle avançado que vão desde a escolha da correta estrutura de controle, passam pelo desenvolvimento e identificação de modelos dinâmicos e culminam com o projeto de diversos tipos de controladores (p.ex.: controle preditivo, controle multivariável, controladores não lineares, etc.).
  • Desenvolver tecnologias limpas baseadas na redução dos subprodutos e resíduos industriais o que, além de reduzir o impacto ambiental, aumenta a rentabilidade da unidade. A redução de subprodutos é atingida através da otimização das condições de operação e do melhor controle das unidades já existentes.  

Temas de dissertação

  • Controle Global da Unidade (“Plant Wide Control”)
  • Desenvolvimento de Analisadores Virtuais
  • Técnicas de identificação de sistemas em malha fechada
  • Modelagem e Simulação Dinâmica de Processos
  • Modelagem e Simulação de Processos de Transferência
  • Modelagem, Simulação e Otimização de Reatores Químicos
  • Classificação de variáveis de processo Identificação de falhas (vazamentos) em redes de processos
  • Modelagem e simulação da mistura molecular envolvendo reações químicas e combustão  

Laboratórios envolvidos 

  • GIMSCOP – Grupo de Intensificação, Modelagem, Simulação, Controle e Otimização de Processos
  • LACIP – Laboratório de Controle e Integração de Processos
  • LAFCA – Laboratório de Fluidodinâmica Computacional Aplicada
  • LVPP – Laboratório Virtual de Predição de Propriedades
  • NAPSIG – Nanomaterials and Process Simulation Group

Professores 

  • Prof. André Rodrigues Muniz
  • Prof. Jorge Otávio Trierweiler
  • Profª Luciane Ferreira Trierweiler
  • Prof. Marcelo Farenzena
  • Prof. Nilo Sérgio Medeiros Cardozo
  • Profª Paula Bettio Staudt
  • Prof. Pedro Rafael Bolognese Fernandes
  • Prof. Rafael de Pelegrini Soares