| [456] | 1 | |
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| 2 | #* |
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| 3 | Considerações: |
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| 4 | 1- Biomassa X é composta por 2 componentes |
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| 5 | O componente com atividade catalitica consiste em acido nucleicos e proteinas -> R |
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| 6 | componente inerte P. |
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| 7 | 2- Nitrogenio, N é o substrato limitante q afeta a cinética de crescimento. |
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| 8 | ----------------------------- *# |
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| 9 | Model Biop_NE_mod5t |
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| 11 | PARAMETERS |
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| 14 | Kss as Real(Brief="Constante de saturação do modelo de Monod para sacarose",Unit='kg/m^3'); |
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| 15 | Ksn as Real(Brief="Constante de saturação do modelo de Monod para nitrogênio",Unit='kg/m^3'); |
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| 16 | mim as Real(Brief="taxa de crescimento máximo específico",Unit='1/s'); |
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| 17 | alfa as Real; |
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| 18 | gama as Real(Unit='1/s'); |
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| 19 | K1 as Real(Unit='kg/kg');#(g PHB / g biomassa) -> constante de formação de produto associado ao crescimento de biomassa |
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| 20 | K2 as Real(Unit='1/s');#(g PHB / g biomassa*h) -> constante de formação de produto não associado ao crescimento de biomassa |
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| 21 | Yn as Real(Brief="1/rendimento de biomassa baseado no nitrogenio",Unit='kg/kg');#(g biomassa/g nitrogenio ) |
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| 22 | kd as Real(Unit='1/s'); |
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| 23 | #kc as Real(Unit='1/s'); |
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| 25 | VARIABLES |
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| 26 | X as Real(Unit='kg/m^3'); |
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| 27 | R as Real(Unit='kg/m^3'); |
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| 28 | P as Real(Unit='kg/m^3'); |
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| 29 | S as Real(Unit='kg/m^3'); |
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| 30 | N as Real(Unit='kg/m^3'); |
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| 31 | PHB as Real; |
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| 32 | mi as Real(Unit='1/s'); |
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| 34 | EQUATIONS |
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| 36 | "Produção de Biomassa total" |
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| 37 | X = R + P; |
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| 39 | "Produção de Biomassa residual" |
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| 41 | diff(R) = mi * R - kd * R; |
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| 43 | "Produção de Biopolímero" |
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| 44 | diff(P) = (K1*mi+ K2)*R; |
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| 46 | "Consumo de Nitrogenio" |
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| 47 | diff(N) = -(mi/Yn)*R; |
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| 49 | if (S > 0) then |
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| 50 | "Consumo de Açúcar" |
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| 51 | diff(S) = -(alfa*mi + gama)*R; |
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| 52 | |
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| 53 | "Taxa de crescimento específica Monod 2 substratos" |
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| 54 | mi = mim * (S/(S + Kss))*(N/(N + Ksn)); |
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| 56 | else |
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| 57 | diff(S) = 0 * 'kg/m^3/s'; |
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| 58 | "Taxa de crescimento específica Monod 2 substratos" |
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| 59 | mi = 0/'s'; |
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| 60 | end |
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| 62 | #alfa =(1/Yrs1 + K1/Yps1), onde Yrs1 é o rendimento de biomassa baseado na frutose (g biomassa/g frutose), |
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| 63 | #gama = (ms1 + K2/Yps1) ,onde ms1 é o coeficiente de manutenção da biomassa baseado na frutose (g frutose/g biomassa*h) |
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| 65 | "Percentual de acumulo" |
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| 66 | PHB * X = P * 100; |
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| 67 | end |
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| 68 | |
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| 69 | FlowSheet Biop_NE_process5t as Biop_NE_mod5t |
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| 70 | SET |
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| 71 | Kss = 0.1928 * 'kg/m^3'; |
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| 72 | Ksn = 0.0447 * 'kg/m^3'; |
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| 73 | mim = 0.7979 * '1/s'; |
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| 74 | alfa =2.0606; |
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| 75 | gama = 0.0849 * '1/s'; |
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| 76 | K1 = 0.4053 * 'kg/kg'; |
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| 77 | K2 = -0.0079 * '1/s'; |
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| 78 | Yn = 10.6314; |
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| 79 | kd = 0.0073 * '1/s'; |
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| 80 | #kc = 0.01 * '1/s'; |
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| 81 | |
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| 82 | #SPECIFY |
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| 84 | |
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| 85 | INITIAL |
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| 86 | R = 0.017 * 'kg/m^3'; |
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| 87 | P = 0.007 * 'kg/m^3'; |
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| 88 | S = 17.519 * 'kg/m^3'; |
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| 89 | N = 0.425 * 'kg/m^3'; # x 0,212 conversão de sulfato de amonio para N |
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| 92 | OPTIONS |
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| 93 | |
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| 94 | TimeStep = 0.1; |
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| 95 | TimeEnd = 24; |
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| 96 | TimeUnit = 's'; |
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| 97 | # DAESolver(File="dassl"); |
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| 98 | end |
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| 99 | |
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| 100 | Estimation Biop_NE_Estt5 as Biop_NE_process5t |
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| 101 | ESTIMATE |
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| 102 | # PARAMETER START LOWER UPPER UNIT |
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| 103 | |
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| 104 | |
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| 105 | Kss 0.2009 0.004 7 'kg/m^3'; |
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| 106 | Ksn 0.0446 0.005 1 'kg/m^3'; |
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| 107 | mim 0.7979 0.1 0.8 '1/s'; |
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| 108 | alfa 2.0293 1 5 ; |
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| 109 | gama 0.08502 0.05 5 '1/s'; |
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| 110 | K1 0.4059 0.1 3 'kg/kg'; |
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| 111 | K2 -0.00795 -1 3 '1/s'; |
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| 112 | Yn 10.62 0.1 18 ; |
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| 113 | kd 0.007 0.0005 1 '1/s'; |
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| 114 | #k3 0.0131 0.0001 1 '1/s'; |
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| 115 | #K2 0.00527 0.001 3 '1/s'; |
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| 116 | |
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| 117 | #*Kss 1.5679 0.005 7 'kg/m^3'; |
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| 118 | Kss 0.0487 0.004 7 'kg/m^3'; |
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| 119 | Ksn 0.049 0.005 1 'kg/m^3'; |
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| 120 | mim 0.799 0.1 0.8 '1/s'; |
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| 121 | alfa 2.0458 1 5 ; |
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| 122 | gama 0.086 0.05 5 '1/s'; |
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| 123 | K1 0.404 0.1 3 'kg/kg'; |
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| 124 | K2 0.0049 0.001 3 '1/s'; |
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| 125 | Yn 10.69 0.5 18 ; |
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| 126 | kd 0.0078 0.001 1 '1/s';*# |
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| 127 | #k3 0.01274 0.0001 1 '1/s'; |
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| 129 | EXPERIMENTS |
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| 130 | # DATA FILE WEIGTH |
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| 131 | "Bio.dat" 1; |
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| 133 | OPTIONS |
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| 134 | Statistics( |
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| 135 | Fits=true, |
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| 136 | Parameters=false, |
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| 137 | Predictions=false |
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| 138 | ); |
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| 139 | |
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| 140 | NLPSolver( |
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| 141 | MaxIterations = 1000, |
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| 142 | File = "complex" |
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| 143 | #File = "ipopt_emso" |
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| 144 | ); |
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| 145 | |
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| 146 | end |
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