Temperature control of semibatch polymerization reactors

Chylla, Richard W.; Haase, D.Randall

doi:10.1016/0098-1354(93)80019-j

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“…A maior parte das estruturas de controle que trabalham com sistema de aquecimento e resfriamento utiliza o controle em cascata como estratégia de controle (CHYLLA; HAASE, 1993;BEQUET-TE, 2002;MADAR et al, 2004). Essa estratégia, apesar da sua eficácia, exige um sistema com dois controladores, fato que exige da indústria um maior recurso financeiro e operacional, pois tal sistema apresenta um maior número de parâmetros para serem ajustados.…”

Section: Resultados E Discussõesunclassified

Proposta De Uma Nova Estratégia De Controle Para a Fermentação Cervejeira

Carneiro¹,

Meleiro²

2011

Publ.Exatas

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RESUMOA cerveja ocupa uma importante posição no mercado econômico, pois é a bebida alcoólica mais consumida no Brasil e no mundo. Tendo em vista essa importância econômica, a busca por processos eficientes e com capacidade de manter a qualidade sensorial do produto final é recorrente nas cervejarias. Uma etapa importante do processo cervejeiro é a fermentação, pois é nessa fase que se formam os produtos e subprodutos do metabolismo das leveduras. Dessa forma, para a condução satisfatória do processo fermentativo, faz-se necessária a realização de estudos detalhados sobre a etapa fermentativa da produção de cerveja. Esse conhecimento permite analisar as principais variáveis que influenciam a fermentação e o modo como elas interagem, além de facilitar o desenvolvimento de estratégias de controle dessas variáveis. O objetivo desse trabalho é, por meio da modelagem matemática e da simulação computacional, propor uma nova estratégia de controle para a fermentação cervejeira. Através da simulação do modelo matemático do processo, verificou-se que o sistema de controle normalmente utilizado nas indústrias cervejeiras -que apresenta somente capacidade para refrigerar o tanque de fermentação -não é eficiente. Foi analisada a demanda energética para a implementação de um perfil de temperatura pré-determinado e confirmou-se a necessidade de um sistema que seja capaz não apenas de refrigerar o tanque de fermentação, mas também de aquecê-lo. A estratégia de controle proposta se mostrou eficiente, proporcionando ao operador a aplicação de perfis de temperatura que propiciem a condução satisfatória da fermentação cervejeira, fornecendo um produto final de qualidade para o consumidor.Palavras-chave: Modelagem matemática. Fermentação cervejeira. Estratégia de controle. ABSTRACTNowadays, beer production plays an important role in the economic market, since it is the most consumed alcoholic beverage in Brazil and around the world. Considering this economic importance, the search for efficient production processes that are able to maintain the sensorial quality of the final product is a persistent challenge in breweries. Fermentation is an important stage of beer production process, since the products and by-products of the yeast metabolism

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Section: Resultados E Discussõesunclassified

Proposta De Uma Nova Estratégia De Controle Para a Fermentação Cervejeira

Carneiro¹,

Meleiro²

2011

Publ.Exatas

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“…However, the reactor is only cleaned after the fifth batch. The control tasks are complicated by the following features and constraints of the reactor [2]:…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…THE CHYLLA-HAASE REACTOR BENCHMARK The industrial polymerization reactor described by Chylla and Haase [2], [3] consists of a stirred tank reactor with a cooling jacket and a coolant recirculation, see Fig. 1.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…A control engineering benchmark problem for batch reactors is the polymerization reactor described by Chylla and Haase [2], [3]. The control task comprises the heat-up of the reactor to the operation temperature before the monomer feed starts, and subsequently keeping the temperature constant throughout the polymerization process.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The slave controller can act in two modes: in cooling mode, cold water is inserted into the recirculation loop, whereas in heating mode steam is injected into the circulating water stream. In [2], the production of two different polymers A and B is considered. The respective recipes comprise the following control tasks:…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Adaptive Feedforward Control with Parameter Estimation for the Chylla-Haase Polymerization Reactor

Graichen

Hagenmeyer²,

Zeitz

Proceedings of the 44th IEEE Conference on Decision and Control

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Abstract-An adaptive feedforward control for the ChyllaHaase polymerization reactor is presented in the framework of the two-degree-of-freedom control concept. In order to adapt the feedforward control to different batch conditions and various products, an extended Kalman filter is designed to estimate the reaction heat and the heat transfer coefficient during polymerization. Simulation results under model uncertainties show the effectiveness and accuracy of the adaptive feedforward control concept while maintaining the conventional feedback cascade control.

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From Pilot Plant to Manufacturing: Effect of Scale‐Up on Operation of Jacketed Reactors

Bequette

2010

Pharmaceutical Sciences Encyclopedia

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Temperature control for laboratory reactors is typically easy because of high heat transfer area – reactor volume ratios, which do not require large driving forces for heat transfer from the reactor to the jacket. Pilot‐and full‐scale reactors, however, often have a limited heat transfer capability. This article provides an overview of scale‐up considerations involved as one moves from bench‐scale reaction calorimetry to larger scale pilot plant and production reactors.

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Temperature control of semibatch polymerization reactors

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Proposta De Uma Nova Estratégia De Controle Para a Fermentação Cervejeira

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Adaptive Feedforward Control with Parameter Estimation for the Chylla-Haase Polymerization Reactor

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