Simulação de processos químicos usando simuladores

Atualmente há dois simuladores de processos gratuitos disponíveis que atendem plenamente as funções de ensino e até mesmo de pesquisa na área de Projeto de Processos Auxiliada por Computador e em Modelagem e Simulação de Processos:

1. COCO Simulator: gratuito, mas não livre, já que seu código fonte não é disponibilizado; nativo para Windows, mas pode rodar em Linux pelo Wine; este blogue apresenta em mais detalhes este simulador, incluindo uma breve descrição de seus módulos e exemplos básicos de construção de fluxogramas no simulador.
2. DWSIM: simulador de processos de código aberto (open-source) para Windows, Linux e Mac OS X.

Além das informações disponíveis acima no blogue indicado, você poderá se interessar por uma coletânea de materiais bibliográficos (artigos, livros, dissertações etc) e procedimentos para simulação de processos disponíveis na página do curso Tópicos Especiais em Modelagem, Controle e Otimização de Sistemas II: Projeto Auxiliado por Computador de Processos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia, incluindo duas dissertações de mestrado por mim orientadas que descrevem com muitos detalhes o processo sequencial de simulação usando o COCO e como extender as potencialidades do COCO com o Scilab (por exemplo, para acrescentar uma operação unitária não disponível originariamente no simlador).

Os livros a seguir são também muito úteis no suporte a modelagem e simulação de processos:

• TURTON, R., BAILIE, R. C., WHITING, W. B., SHAEIWITZ, J. A. Analysis, synthesis, and design of chemical processes, 2nd. ed., Prentice Hall, 2003. Página do livro: http://www2.cemr.wvu.edu/~wwwche/publications/processes/book/index.html  Apresentações no formato Powerpoint dos capítulos do livro: http://www2.cemr.wvu.edu/~wwwche/publications/processes/book/powerpoint/index.html Repositorio fantastico de projetos/fluxogramas de processos que podem ser simulados em: http://www2.cemr.wvu.edu/~wwwche/publications/projects/index.html

 

• SEIDER, W. D., SEADER, J. D., LEWIN, D. R. Process design principles: synthesis,  analysis, and evaluation. John Wiley & Sons, 1999. Este livro na Amazon: http://www.amazon.com/Product-Process-Design-Principles-Evaluation/dp/0471216631 Este livro no 4shared: http://www.4shared.com/document/U2pE0pr8/Product_and_Process_Design_Pri.html (respeite os direitos autorais e sempre que possível adquira uma cópia autorizada; a presença do link neste post não é um incentivo à pirataria, mas tem o único objetivo de divulgar e permitir aos interessados, por conta própria e risco, uma análise prévia do livro antes de sua aquisição).

 

• SEADER, J. D., HENLEY, E. J., ROPER, D. K. Separation process principles. Wiley, 2010.

Neste artigo de minha co-autoria, embora o simulador utilizado tenha sido o Sim42, software que foi infelizmente descontinuado, há dois interessantes exemplos de plantas simuladas e como utilizar a simulação na análise e otimização de processos. Os resultados podem ser reproduzidos em qualquer outro simulador de processos:  DIAS, R. S.; SILVA, L. C.; ASSIS, A. J. . Plant wide simulation using the free chemical process simulator Sim42: Natural gas separation and reforming. Computer Applications in Engineering Education, v. 18, p. 476-484, 2010. Download de uma cópia aqui.

Para uma abordagem mais fundamental da Modelagem e Simulação de Processos, com ênfase no desenvolvimento dos modelos matemáticos fenomenológicos, há o blogue a seguir: http://adilsonjassis.wordpress.com/ que é complementado por este ( http://mmppgequfu.wordpress.com/) que trata da solução analítica de modelos matemáticos descritos por equações diferenciais usando o software livre Maxima.

Para a solução numérica de modelos matemáticos, controle de processos, estatística básica e cálculo numérico, sugiro a utilização do software livre Scilab, muito semelhante ao Matlab, porém gratuito. Uma excelente apostila introdutória ao Scilab está disponível neste link. Uma apresentação geral dos softwares livres úteis na Simulação, Análise, Otimização e Controle de Processos está neste link.

Finalmente, neste mesmo blogue há outras postagens de interesse à Modelagem e Simulação de Processos.