pratica 5 MSP2

Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas
Departamento de Engenharia Química
Modelagem e Simulação de Processos II

Bruna Sene Alves Araújo 201110559
Bruno Aurélio Borges Francisco 201010742
Carolina dos Santos Bragine Ferreira 201210055
Jéssica Miranda Rosa 201110774
Laira Martinelli 201110586

Relatório 5ª Aula Prática

Profa. Dra. Nádia Guimarães Sousa

Uberaba, MG
Junho/2015
Sumário

1. DESCRIÇÃO DO PROCESSO 3
2. RESULTADOS E DISCUSSÕES 4
3. ANEXOS 7
3.1 Código Scilab 7

1. DESCRIÇÃO DO PROCESSO

Modelagem de biorreatores
Fermentação alcoólica conduzida pela levedura Saccharomyces cerevisiae; Dois modelos cinéticos foram utilizados para descrever o crescimento da célula (𝜇) e da geração do produto (𝜀).

Tabela 1: Modelo de Aiba et AL. (1968)

Tabela 2: Modelo de Aiba et AL. (1968)

Figura 1: Esquema do Biorreator.

Modelo:

Em que:
• X é a concentração celular;
• S é a concentração de substrato;
• P é a concentração de produto;
• D é a taxa de diluição;
• 𝑆𝑓 = 20 𝑔/𝐿.

Figura 2: Parâmetros do Modelo.

Utilizando o modelo de Aiba et al (1969), Pede-se: 1. O diagrama de bifurcação para S, X e P considerando D como o parâmetro de bifurcação - 𝐷 = 0: 0,01: 1 e 𝑥𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎 = [1; 1; 1]; 2. Avaliando os diagramas de bifurcação do item 1, qual seria a melhor faixa de operação a ser escolhida para a taxa de diluição (D). Justifique. 3. Escolha um valor para D, que julgue ser o valor ótimo, e obtenha o comportamento dinâmico para os estados. Discuta os resultados e compare com os obtidos no caso do modelo Aiba et al, 1968 (feito em sala de aula e mostrado os resultados nesse relatório).

2. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Após a implementação do modelo no software Scilab, com o código mostrado no Anexo 3.1, obteve-se o gráfico mostrados na Figura 3 para as condições estimadas pelo problema de D variando em 0 e 1, com intervalo de 0,1; e 𝑥𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎 = [1; 1; 1].

Figura 3: