Apresentação

Esta área tem por objetivo a aplicação de técnicas computacionais e o desenvolvimento de novas metodologias dirigidas à resolução de problemas pertinentes à Engenharia Química, envolvendo modelos matemáticos em simulação, otimização, processamento de sinais e controle de processos. De forma mais detalhada, visa-se:

  • Aplicação de técnicas de modelagem matemática, controle por computador e automação ao estudo e projeto de processos biotecnológicos.
  • Obtenção de uma descrição confiável da operação de uma planta através do gerenciamento das informações do sistema (predição, filtragem, reconciliação de dados, etc.), auxiliando na investigação de técnicas de otimização e controle de plantas químicas.
  • Estudos de viabilidade econômica, projeto e planejamento organizacional de novas plantas industriais.
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Objetivo

Desenvolver e implementar algoritmos para o controle, identificação de falhas e inferência de estado em tempo real em biorreatores - utilizando, inclusive, a Internet avançada. Aplicam-se para isso técnicas de identificação não-linear, de inteligência artificial, de controle híbrido e baseado em modelo. Desenvolvem-se sensores baseados em software para monitoração do cultivo de microoganismos e células animais, de reatores enzimáticos, dentre outros típicos da indústria de base biotecnológica.

Setores de Aplicação

  • Desenvolvimento de Programas (Software)
  • Fabricação de Produtos Farmacêuticos
  • Produtos e Processos Biotecnológicos Vinculados À Saúde Humana Ou dos Animais

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;

Objetivo

Estudar os Biorreatores sob o ponto de vista de Operação Unitária, isto é, examinar, analisar, projetar e otimizar os mesmos levando em consideração Capacidade de Mistura, Eficiência quanto ao Transporte de Massa, Transporte de Calor e Transporte de Quantidade de Movimento.

Setores de Aplicação

  • Fabricação de Produtos Farmacêuticos
  • Fabricação de Produtos Químicos
  • Produtos e Processos Biotecnológicos

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações de Separação e Mistura;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;

Objetivo

Nesta linha estudam-se controladores com potencial em manter dinamicamente a operação da planta no ponto ótimo determinado pela camada de otimização. Dentre os controladores, um que tem sido bem sucedido e aceito pelo meio industrial é o controle preditivo pela sua capacidade de manusear restrições do processo, pois normalmente o ponto ótimo situa-se nas intersecções das restrições. O uso também está relacionado com a capacidade de estabilização e ao caráter multivariável desses controladores.

Setores de Aplicação

  • Fabricação de Produtos Químicos
  • Produtos e Processos Biotecnológicos

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;

Objetivo

Aprimoramento dos kits didáticos já desenvolvidos e difundidos pelo DEQ. Desenvolvimento de novos kits didáticos nas diversas áreas da Engenharia Química com ênfase em processos que integrem Unidades de Processo

Setores de Aplicação

  • Educação Superior

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações de Separação e Mistura;

Objetivo

Aplicação de técnicas de síntese e otimização não-linear (inclusive mista-inteira) a processos típicos das indústrias farmacêutica e farmoquímica. Análise e simulação de reatores e unidades de separação/purificação, especialmente dos processos de produção de antibióticos semi-sintéticos.

Setores de Aplicação

  • Fabricação de Produtos Farmacêuticos

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Tecnologia Química > Medicamentos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Reatores Químicos;

Objetivo

Modelagem e simulação de reatores anaeróbios para tratamento de águas residuárias e estudo da otimização e controle desses processos.

Setores de Aplicação

  • Captação - Tratamento e Distribuição de Água - Limpeza Urbana - Esgoto e Atividades Conexas

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;

Objetivo

Desenvolvimento de simulador de bioprocessos voltado a dois estudos de caso: produção de bioetanol de segunda geração e refino do soro de queijo. O aplicativo tem as seguintes características: capacidade de análise econômica em plantas multi-propósito, projeto preliminar de unidades, treinamento de pessoal, otimização da operação industrial e interface para monitoramento e controle remotos (via internet) de unidades industriais descentralizadas

Setores de Aplicação

  • Desenvolvimento de Programas (Software)
  • Produtos e Processos Biotecnológicos

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Tecnologia Química > Alimentos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;

Objetivo

Propor e validar algoritmos baseados em técnicas de inteligência computacional (redes neurais, lógica difusa, programação genética) a processos biotecnológicos industriais - com destaque para biorreatores de diferentes configurações. Avaliação da robustez de algoritmos adaptativos e construtivos em aplicações reais de interesse.

Setores de Aplicação

  • Desenvolvimento de Programas (Software)
  • Fabricação de Produtos Farmacêuticos
  • Fabricação de Produtos Químicos

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Tecnologia Química > Alimentos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;

Objetivo

Aprimoramento e difusão de Metodologias de Ensino inovadoras como as Disciplinas de Desenvolvimento de Processos Químicos em Laboratório Aberto de Engenharia Química. Implementação de novas Metodologias de Ensino da EQ, que incorporem experiências de ensino à distância e presencial. Elaboração de livro didático que englobe as competências do DEQ-UFSCar

Setores de Aplicação

  • Educação Superior

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química;

Objetivo

Nesta linha estuda-se a otimização de plantas industriais usando o enfoque centralizado e investigar estratégias de coordenação dentro do enfoque descentralizado. Ainda dentro do enfoque descentralizado, deve ser estudado também a questão da diferença modelo-planta e formas de utilização das informações realimentadas pelos coordenadores.

Setores de Aplicação

  • Fabricação de Produtos Químicos

Arvore do Conhecimento

  • Ciências Exatas e da Terra > Matemática > Matemática Aplicada;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;

Objetivo

Investigar o processo de produção de cefalosporinas, penicilinas, clavulanato e cefamicinas em biorreatores com reciclo de células, em biorreator tipo " airlift" e em biorreator tipo torre com células imobilizadas. Operação é levada a efeito em Batelada, Batelada-Alimentada e Contínuo.

Setores de Aplicação

  • Fabricação de Produtos Farmacêuticos
  • Fabricação de Produtos Químicos
  • Produtos e Processos Biotecnológicos

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;

Objetivo

A otimização em tempo real é o nível do controle hierárquico onde as decisões de mercado são integradas às operações unitárias através de computador. Essa integração demanda um fluxo enorme de informações entre os vários níveis do controle hierárquico, assim é imprescindível que essas informações sejam de qualidade. Nesta linha estudam-se formas de tratamento de dados de processos visando melhorar a qualidade dos mesmos para serem usados em controle, otimização e monitoramento da planta.

Setores de Aplicação

  • Fabricação de Produtos Químicos

Arvore do Conhecimento

  • Ciências Exatas e da Terra > Matemática > Matemática Aplicada;
  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;

Objetivo

Investigar para fins de aumento de escala, projeto, controle e otimização os processos de downstream para separação e purificaçao de cefalosporinas, clavulanato e cefamicina de caldos de fermentação. Métodos cromatográficos, extração por solvente e extração em duas fases aquosas serão examinados.

Setores de Aplicação

  • Fabricação de Produtos Farmacêuticos
  • Produtos e Processos Biotecnológicos

Arvore do Conhecimento

  • Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
  • Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;