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Título: Simulação dinâmica e controle de nível da interface e concentração de sólidos na descarga de espessadores sujeitos à adição de floculante.
Título(s) alternativo(s): Dynamic simulation and control of interface level and concentration of solids in the discharge of thickeners subject to flocculant addition.
Autor(es): Pereira, Alisson Marden Fonseca
Orientador(es): Braga, Marcio Feliciano
Euzebio, Thiago Antonio Melo
Palavras-chave: Sedimentação e depósitos - sedimentação contínua
Métodos de simulação - simulação numérica
Controle por Matriz Dinâmica - DMC
Controle de processos
Espessadores
Data do documento: 2021
Membros da banca: Braga, Marcio Feliciano
Euzebio, Thiago Antonio Melo
Silva, Moisés Tavares da
Cota, Luciano Perdigão
Tavares, Luís Marcelo Marques
Caldas, Felipe Novaes
Referência: PEREIRA, Alisson Marden Fonseca. Simulação dinâmica e controle de nível da interface e concentração de sólidos na descarga de espessadores sujeitos à adição de floculante. 2021. 105 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.
Resumo: Na literatura, geralmente, modelam-se os espessadores sem levar em conta a adição de floculante. Neste trabalho, obtém-se um modelo para espessadores cilindro-cônicos convencionais no qual a adição de floculante é considerada com o intuito de realizar o controle do nível da interface de sedimentos. Apresenta-se um procedimento numérico para a simulação do modelo em ambiente matemático. A validação do modelo é realizada por meio da coleta de dados em um espessador em operação em planta de tratamento de minérios da Vale S.A.. Finalmente, são implementadas duas técnicas de controle para o nível da interface de sedimentos e a concentração de sólidos no underflow: o conhecido PI e o Dynamic Matrix Control (DMC), um dos mais conhecidos entre os métodos da família MPC (Model Predictive Control). As simulações mostram que o modelo de espessador proposto, além de representar com fidelidade a altura da interface, apresenta desempenho similar aos modelos existentes. Com isso, viabiliza-se a aplicação de técnicas de controle ao processo, como o DMC, cujos resultados, no caso estudado, foram superiores ao PI.
Resumo em outra língua: Thickeners are often modeled without taking into account the addition of flocculants. In this work, it is obtained a model for tapered-cylindrical conventional thickeners in which the addition of flocculant is considered, in order to control the sediment level. A numerical procedure is used to simulate the model in a mathematical software. The model is validated by collecting real data from thickeners at Vale Inc. mineral processing plants. Finally, two control techniques are implemented for the sediment level and the underflow solids volume fraction: the known PI controller and the Dynamic Matrix Control (DMC), one of the most popular methods of model predictive control. The simulations show that the proposed thickener model, not only represents the interface level with fidelity, but also presents a similar performance to the existing models, which represents an important improvement for the area. Therefore, it is possible to apply control techniques to the process, such as the DMC studied, whose results, in the studied case, were superior to PI controllers.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/14542
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 16/02/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante.
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