@MASTERSTHESIS{ 2016:623835631,
 	title = {Estudo, modelagem matemática e controle do processo de secagem de crambe (Crambe abyssinica) em secador de leito fixo de bancada},
 	year = {2016},
 	url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/4197",
 	abstract = "Em um cenário de aumento contínuo na demanda por biodiesel o Brasil tem apresentado grande potencial de produção a partir de oleaginosas. Entre as diversas culturas pesquisadas na atualidade, o crambe (Crambe abyssinica) tem destaque especial, sendo imprescindível a realização de estudos que garantam o bom desempenho dessa cultura no campo, assim como a manutenção da qualidade da semente e do óleo. Sabe-se que a qualidade da semente é um resultado de diversos fatores que precisam ser controlados, tais como características do plantio e colheita, processo de secagem, beneficiamento e condições de armazenagem. Entre esses fatores a secagem tem especial importância, uma vez que está diretamente ligada à qualidade do produto e eficiência energética do processo. A secagem industrial há muito tempo tem passado por um processo de automatização, sendo essencial para um melhor controle do processo. Para o projeto de um secador em escala industrial é fundamental estudos da cinética e de equilíbrio higroscópico. Neste sentido foram realizados ensaios para a obtenção das isotermas de grãos de Crambe abyssinica para as temperaturas de 30, 45 e 60 ºC e diversas condições de umidade relativa. A determinação da umidade de equilíbrio foi realizada usando o método estático com o uso de soluções de ácido sulfúrico. Os modelos de Luikov, Keey, Henderson, Chung&Pfost, Henderson-Thompson, Halsey modificado, Oswin modificado e Smith modificado foram ajustados aos valores experimentais e recomendados aqueles que apresentaram os melhores coeficientes de determinação (R²). Os grãos passaram por um processo de hidratação, realizado pelo método de embebição em água destilada em banho ultratermostático, sendo determinado um modelo empírico para determinação da cinética de hidratação dos grãos, possibilitando avaliar diferentes umidades do grão no processo de secagem. A cinética de secagem foi realizada em secador de leito fixo de bancada, foram realizados experimentos com objetivo de analisar a influência de três variáveis no processo: temperatura do ar, velocidade do ar e umidade inicial do grão. Os experimentos foram delineados através de um planejamento experimental completo, com três variáveis e dois níveis. A variável resposta analisada foi o tempo decorrido do início do processo até que não houvesse mais variação de massa significativa da amostra, considerado nesse trabalho como o tempo de secagem. Foi realizada a análise estatística para verificar o efeito de cada variável no processo, utilizando um p-valor de 0,05. Um modelo empírico foi encontrado e validado através do coeficiente de determinação do modelo (R²). Os dados experimentais da cinética de secagem foram ajustados a modelos da literatura: Newton, Newton modificado, Newton modificado-potência e Difusivo. No processo de secagem foi implementado uma malha de controle do tipo PID (Proporcional Integrativo Derivativo), a sintonia dos parâmetros do controlador se deu através do método de Ziegler e Nichols e Cohen e Coon, ambos em malha aberta, através da análise da curva de reação. O refinamento do ajuste foi realizado manualmente. Para avaliar o desempenho dos controladores foram utilizados os critérios IAE (Integral do módulo do erro) e ISE	(Integral dos erros ao quadrado). A análise do comportamento higroscópico demonstrou que a temperatura é um parâmetro que tem influência significativa nas faixas estudadas.
 A umidade de equilíbrio apresentou comportamento típico, diminuindo com o aumento da temperatura do ar. A menor umidade de equilíbrio foi obtida com a temperatura de 60°C, a maior temperatura entre as três analisadas. O modelo de Smith modificado foi o que melhor descreveu as isotermas de sorção para as três temperaturas investigadas. As melhores condições para remoção da umidade de crambe foram alcançada na temperatura de 60°C. Uma análise estatística dos dados experimentais foi realizada, demonstrando uma influência negativa da temperatura no tempo de secagem, e influência positiva da velocidade do ar, a variável umidade inicial do grão não teve efeito significativo. O modelo empírico encontrado foi um modelo de 1ª ordem, que representa 72% dos dados obtidos.
 O modelo de Newton modificado – potência 2, com dois parâmetros ajustados foi o que melhor descreveu a cinética de secagem para as três temperaturas avaliadas. Foi implementado um sistema de controle automático do tipo PID, para sintonia dos parâmetros do controlador foram utilizados os métodos de Ziegler & Nichols e Cohen & Coon em malha aberta, através da análise de desempenho os parâmetros encontrados pelo método de Cohen & Coon obteve melhores resultados. Foi realizada uma tentativa de melhoria no desempenho através de um ajuste fino manual, porém não houve melhora. O controlador implementado manteve a temperatura do ar próxima ao setpoint estabelecido, na presença de perturbações, sendo assim pode garantir no processo de secagem um produto mais padronizado, melhor qualidade e eficiência energética.",
 	publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná},
 	scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química},
 	note = {Centro de Engenharias e Ciências Exatas}
}