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In this work, an optimization model was developed for production planning in the drying sector of a real industrial laundry. Goal programming was used in order to minimize energy and labor costs, and to use of the full capacity of each piece of equipment, as far as possible. Constraints imposed were not to mix different types of products in each lot, dependence of lot assignment on the lots already assigned, the requirement to have a positive global contribution margin, and that each available dryer should be used within a specified capacity range. The independent variables were the numbers of items in each lot, according to product type. The Mixed Integer Linear Programming model developed was solved using GAMS and was applied to an industrial laundry located in Maringá, Paraná State, Brazil. The study demonstrated that it was possible to establish plans for efficient production and optimal allocation of resources. The existing global contribution margin of the industrial laundry ($295,405.50) was significantly smaller than the one that could be achieved with optimal operation ($647,770.00), because the existing operation did not make use of full capacity. The tool developed proved to be useful for assisting production planning in this kind of industrial process.

Current research addresses the Permutation Flow Shop scheduling problem, characterized as Production Scheduling in Batch Process (PSBP) to minimize total time to complete the schedule (Makespan). A method to approach the problem of production scheduling is to turn it into Mixed Integer Linear Programming (MILP) and to solve it by using commercial mathematical programming packages. An electronic spreadsheet with user-friendly interface (ESUFI) was developed in Microsoft Excel. Results showed that it is possible to use ESUFI to solve small problems.

No presente trabalho apresenta-se um procedimento computacional para síntese de redes de reatores (SRR) operando em condições isotérmicas. Uma superestrutura de rede de reatores formada por reatores ideais CSTR e PFR é proposta e o problema apresenta uma formulação de programação não linear (PNL). São consideradas reações complexas (série/paralelas). A função objetivo é baseada no rendimento ou na seletividade em relação ao produto desejado, sujeito a diferentes condições de operação. As restrições ao problema são provenientes dos balanços de massa e da configuração da superestrutura considerada. No procedimento computacional é proposto um Algoritmo Genético (AG) para obtenção do arranjo ótimo de reatores com máximo rendimento ou seletividade com menor volume reacional. Os resultados obtidos são condizentes com os obtidos na literatura.

In the present paper, a computational systematic procedure for isothermal Reactor Network Synthesis (RNS) is presented. A superstructure of ideal CSTR and PFR reactors is proposed and the model is formulated as a constrained Nonlinear Programming (NLP) problem. Complex reactions (series/parallel reactions) are considered. The objective function is based on yield or selectivity, depending on the desired product, subject to different operational conditions. The problem constraints are mass balances in the reactorsand in the considered reactor network superstructure. A systematic computational procedure is proposed and a Genetic Algorithm (GA) is developed to obtain the optimal reactor arrangement with the maximum yield or selectivity and minimum reactor volume. Results are as good as or better than those reported in the literature.No presentetrabalho apresenta-se um procedimento computacional para síntese de redes de reatores (SRR) operando em condições isotérmicas. Uma superestrutura de rede de reatores formada por reatores ideais CSTR e PFR é proposta e o problema apresenta uma formulação de programação não linear (PNL). São consideradas reações complexas (série/paralelas). A função objetivo é baseada no rendimento ou na seletividade em relação ao produto desejado, sujeito a diferentes condições de operação. As restrições ao problema são provenientes dos balanços de massa e da configuração da superestrutura considerada.No procedimento computacional é proposto um Algoritmo Genético (AG) para obtenção do arranjo ótimo de reatores com máximo rendimento ou seletividade com menor volume reacional. Os resultados obtidos são condizentes com os obtidos na literatura.

Neste trabalho, é apresentada a solução analítica de um modelo matemático para a extração de óleo de soja, em extratores de esteira horizontais. As equações diferenciais parciais do modelo escolhido descrevem a transferência de massa em leito fixo e podem ser aplicadas na modelagem da extração de cada estágio desse tipo de extratores. A solução analítica geral obtida, com o auxílio de ferramentas computacionais, não satisfez todas as condições de contorno e inicial, propostas no modelo. A simplificação do sistema analisado e a utilização de algumas condições de contorno tornaram possível a obtenção de uma solução específica para o modelo estudado. A obtenção da solução analítica permite uma análise potencial, simples e rápida das variáveis envolvidas no processo, sejam operacionais ou de projeto, facilitando a compreensão do comportamento do extrator.

Neste trabalho, é apresentada a solução analítica de um modelo matemático para a extração de óleo de soja, em extratores de esteira horizontais. As equações diferenciais parciais do modelo escolhido descrevem a transferência de massa em leito fixo e podem seraplicadas na modelagem da extração de cada estágio desse tipo de extratores. A solução analítica geral obtida, com o auxílio de ferramentas computacionais, não satisfez todas as condições de contorno e inicial, propostas no modelo. A simplificação do sistema analisado e a utilização de algumas condições de contorno tornaram possível a obtenção de uma solução específica para o modelo estudado. A obtenção da solução analítica permite uma análise potencial, simples e rápida das variáveis envolvidas no processo, sejam operacionais ou de projeto, facilitando a compreensão do comportamento do extrator.This paper presents an analytical solution for a model of thesoybean oil extraction using horizontal belt extractors. The partial differential equations of the chosen model describe the mass transfer in the bed, as well as each stage of the extraction process in the belt extractors. The general analytical solution was obtained using asymbolic mathematic package. Results showed that this solution does not satisfy all boundary and initial conditions of the model. A simplification of the analyzed system and the use of some boundary conditions with practical meaning were the basis for obtaining aparticular solution of the extraction process in belt extractors. The analytical solutions provide some clear advantages in the comprehension of the behavior of the extractor.

Neste trabalho, apresenta-se uma metodologia para a redução de emissões de poluentes em processos industriais por reutilização da água, utilizando a Análise Pinch. Essa redução é alcançada por meio da síntese de redes de equipamentos de transferência de massa (RETM). A metodologia proposta para a síntese da rede define inicialmente os seus objetivos com relação ao custo mínimo, ao número mínimo de equipamentos e à vazão mínima de água. Depois de sintetizada, a rede é evoluída, identificando e quebrando os possíveis laços de transferência de massa, sem que as quantidades de água utilizadas sejam alteradas. Após a evolução, a viabilidade econômica da rede é estudada. Um caso industrial apresentado na literatura foi utilizado para mostrar a consistência da metodologia empregada. Os resultados obtidos refletem a importância da análise da viabilidade econômica na síntese de RETM.

A Síntese de Redes de Equipamentos de Transferência de Massa visa à redução da emissão de poluentes industriais através da integração de processos. Nesta integração, o processo é otimizado do ponto de vista do consumo de agentes de transferência de massa externo e capital. Neste trabalho, foi desenvolvida uma sistemática de cálculo para a síntese de Rede de Equipamentos de Transferência de Massa, utilizando Métodos de Programação Matemática associados a conceitos da Análise Pinch. Os algoritmos desenvolvidos são de fácil utilização e não requerem conhecimento aprofundado do processo por parte do projetista. Um exemplo da literatura foi utilizado para testar a aplicabilidade da metodologia desenvolvida, e os resultados obtidos mostraram-se consistentes com os apresentados, obtendo-se a rede ótima, com a vantagem de apresentar, além desta, um grande número de outras possibilidades de configurações para as redes. Isto é garantido pela utilização das técnicas de programação matemática em conjunto com os conceitos da Análise Pinch. Desta forma, pode-se utilizar a técnica desenvolvida, tanto industrialmente como para fins didáticos