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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10 | |
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11 | PARAMETERS |
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12 | |
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13 | |
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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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24 | |
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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'); |
---|
29 | S as Real(Unit='kg/m^3'); |
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30 | N as Real(Unit='kg/m^3'); |
---|
31 | PHB as Real; |
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32 | mi as Real(Unit='1/s'); |
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33 | |
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34 | EQUATIONS |
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35 | |
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36 | "Produção de Biomassa total" |
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37 | X = R + P; |
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38 | |
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39 | "Produção de Biomassa residual" |
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40 | |
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41 | diff(R) = mi * R - kd * R; |
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42 | |
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43 | "Produção de Biopolímero" |
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44 | diff(P) = (K1*mi+ K2)*R; |
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45 | |
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46 | "Consumo de Nitrogenio" |
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47 | diff(N) = -(mi/Yn)*R; |
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48 | |
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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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55 | |
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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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61 | |
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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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64 | |
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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'; |
---|
74 | alfa =2.0606; |
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75 | gama = 0.0849 * '1/s'; |
---|
76 | K1 = 0.4053 * 'kg/kg'; |
---|
77 | K2 = -0.0079 * '1/s'; |
---|
78 | Yn = 10.6314; |
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79 | kd = 0.0073 * '1/s'; |
---|
80 | #kc = 0.01 * '1/s'; |
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81 | |
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82 | #SPECIFY |
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83 | |
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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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90 | |
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91 | |
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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'; |
---|
107 | mim 0.7979 0.1 0.8 '1/s'; |
---|
108 | alfa 2.0293 1 5 ; |
---|
109 | gama 0.08502 0.05 5 '1/s'; |
---|
110 | K1 0.4059 0.1 3 'kg/kg'; |
---|
111 | K2 -0.00795 -1 3 '1/s'; |
---|
112 | Yn 10.62 0.1 18 ; |
---|
113 | kd 0.007 0.0005 1 '1/s'; |
---|
114 | #k3 0.0131 0.0001 1 '1/s'; |
---|
115 | #K2 0.00527 0.001 3 '1/s'; |
---|
116 | |
---|
117 | #*Kss 1.5679 0.005 7 'kg/m^3'; |
---|
118 | Kss 0.0487 0.004 7 'kg/m^3'; |
---|
119 | Ksn 0.049 0.005 1 'kg/m^3'; |
---|
120 | mim 0.799 0.1 0.8 '1/s'; |
---|
121 | alfa 2.0458 1 5 ; |
---|
122 | gama 0.086 0.05 5 '1/s'; |
---|
123 | K1 0.404 0.1 3 'kg/kg'; |
---|
124 | K2 0.0049 0.001 3 '1/s'; |
---|
125 | Yn 10.69 0.5 18 ; |
---|
126 | kd 0.0078 0.001 1 '1/s';*# |
---|
127 | #k3 0.01274 0.0001 1 '1/s'; |
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128 | |
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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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132 | |
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133 | OPTIONS |
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134 | Statistics( |
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135 | Fit=true, |
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136 | Parameter=false, |
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137 | Prediction=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 | |
---|
146 | end |
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