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http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1515| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Modelagem dinâmica do processo de geração, armazenamento e distribuição de vinhaça em uma unidade sucroenergética |
| Autor(es): | MAZIER JUNIOR, Hernani |
| Primeiro Orientador: | GONÇALVES, Julio Cesar de Souza Inacio |
| Resumo: | O Brasil atualmente é um dos maiores produtores de cana-de-açúcar, sendo referência mundial com produção total de 628,1 milhões de toneladas por ano, contando com 418 unidades produtoras no país. Com a industrialização da cana-de-açúcar, ocorre a geração de subproduto vinhaça, para cada litro de etanol produzido, são gerados, simultaneamente, cerca de 15 litros de vinhaça. Portanto, devido à geração desse resíduo em larga escala, são necessários monitoramentos das etapas produtivas para atendimento da legislação ambiental vigente e balanço de produção adequado para a correta destinação da vinhaça para o canavial, a qual é utilizada como adubo. Diante disso, qualquer mudança no processo industrial pode alterar significativamente o volume de vinhaça gerado e, consequentemente, exceder a capacidade disponível dos tanques de armazenamento, transporte e aplicação no campo. Portanto, respeitar a capacidade dos tanques e visualizar a tendência de ocupação é essencial para manter a planta industrial em funcionamento e evitar possíveis acidentes ambientais. O objetivo deste trabalho foi analisar, por meio de estudo de caso, o comportamento da geração, armazenamento e distribuição de vinhaça, a partir de simulações baseadas na técnica de dinâmica de sistemas, utilizando o software Vensim PLE®️. Para construção da metodologia, foi realizada uma revisão da literatura com estudos exploratórios juntamente com a coleta de dados do processo. Na sequência, foram realizadas análises do comportamento do sistema de acordo com a variação das variáveis-chave do processo, de acordo com seis cenários que ocorrem com frequência no processo produtivo, resultando na elaboração de oportunidades com uma solução ótima para que não ocorram acidentes ambientais ou a redução ou parada do processo contínuo de produção, além de mitigar a necessidade de grandes investimentos no processo de armazenamento e distribuição. Ou seja, com o aumento de 1 trator aplicador na frente 5, que é alimentada pelo tanque 3, e o aumento no bombeamento da adutora de 85 m³/h para 120 m³/h, foi possível balancear o processo de geração, armazenamento e distribuição de forma contínua, sem prejuízos ao processo produtivo, gerando um cenário ótimo. |
| Abstract: | Brazil is currently one of the largest producers of sugarcane, being a world reference with a total production of 628.1 million tons per year, with 418 production units in the country. With the industrialization of sugarcane, a by-product of vinasse is generated. For each liter of ethanol produced, around 15 liters of vinasse are simultaneously generated. Therefore, due to the generation of this residue on a large scale, monitoring of the production stages is necessary to comply with current environmental legislation and an adequate production balance for the correct destination of the vinasse in the sugarcane field, which is used as fertilizer. Therefore, any change in the industrial process can significantly alter the volume of vinasse generated and, consequently, exceed the available capacity of storage, transport and field application tanks. Therefore, respecting the capacity of the tanks and visualizing the occupancy trend is essential to keep the industrial plant in operation and avoid possible environmental accidents. The objective of this work was to analyze, through a case study, the behavior of the generation, storage and distribution of vinasse, based on simulations based on the system dynamics technique, using the Vensim PLE®️ software. To build the methodology, a literature review was carried out with exploratory studies along with the collection of process data. Next, analyzes of the system's behavior were carried out according to the variation of the key variables of the process, according to six scenarios that frequently occur in the production process, resulting in the elaboration of opportunities with an optimal solution so that environmental accidents do not occur. or the reduction or stoppage of the continuous production process, in addition to mitigating the need for large investments in the storage and distribution process. That is, with the increase of 1 tractor applicator in front 5, which is fed by tank 3, and the increase in the pipeline pumping from 85 m³/h to 120 m³/h, it was possible to balance the generation, storage and distribution process continuously, without damage to the production process, generating an optimal scenario. |
| Palavras-chave: | Modelagem matemática. Dinâmica de sistemas. Software Vensim PLE®️. Mathematical modeling. System dynamics. Vensim PLE®️ software |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal do Triângulo Mineiro |
| Sigla da Instituição: | UFTM |
| metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1515 |
| Data do documento: | 28-Jul-2023 |
| Aparece nas coleções: | Programa de Mestrado Profissional em Inovações e Tecnologias |
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