Análise de variáveis operacionais e desempenho de reatores: propostas de melhoria na produção de resinas acrílicas

Martendal, Lara Lyra; Antunes, Lorenna Garcia; Oriani, Pietro Bife

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Campo DC	Valor	Idioma
dc.creator	Martendal, Lara Lyra	-
dc.creator	Antunes, Lorenna Garcia	-
dc.creator	Oriani, Pietro Bife	-
dc.date.accessioned	2026-02-09T11:49:39Z	-
dc.date.available	2026-02-09T11:49:39Z	-
dc.date.issued	2025-12-09	-
dc.identifier.citation	MARTENDAL, Lara Lyra; ANTUNES, Lorenna Garcia; ORIANI, Pietro Bife. Análise de variáveis operacionais e desempenho de reatores: propostas de melhoria na produção de resinas acrílicas. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2025.	pt_BR
dc.identifier.uri	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39342	-
dc.description.abstract	The production process of acrylic resins is complex and highly relevant in the chemical industry, being applied in various sectors such as coatings, paints, and adhesives. The chemical reactor is the central equipment of this system, complemented by auxiliary systems such as dilution, heating, cooling, pressurization, agitation, inertization, and vacuum. The integration of all these systems is essential for performance and industrial safety. This study aimed to analyze the operational performance of a batch reactor used in the production of acrylic resins at a chemical plant in Paraná, investigating the parameters that most influence batch variability and product quality. For this purpose, 97 real batches were evaluated over one year using company-provided data, field observations, quantitative analysis based on the Green Belt methodology, calculation of Cp and Cpk indices for critical parameters, and understanding of processes and equipment through a literature review. The results showed that viscosity was the parameter with the greatest variability, classifying the process as incapable of consistently meeting specifications. Together with the company team, three operational variables were identified as the main influencers of viscosity: temperature difference between the reaction mass and thermal oil; initiator flow rate; and monomer flow rate. Based on this, SEEQ software was used to compare the best-performing batches with those exhibiting high viscosity. It was observed that out-of-specification batches showed greater thermal oscillation, instability in reagent addition, and failures in maintaining the ideal operational regime, demonstrating the need for improvements in control systems, automation, and addition strategies. It is concluded that reactor performance is directly influenced by operating conditions and the integration of auxiliary systems. The study highlighted optimization opportunities related to thermal control, standardization of addition rates, and improvement of operational routines, contributing to greater process stability and reduced variability in acrylic resin production.	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Tecnológica Federal do Paraná	pt_BR
dc.rights	openAccess	pt_BR
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/	pt_BR
dc.subject	Reatores químicos	pt_BR
dc.subject	Resinas acrílicas	pt_BR
dc.subject	Controle de processo	pt_BR
dc.subject	Variáveis (Matemática)	pt_BR
dc.subject	Chemical reactors	pt_BR
dc.subject	Acrylic resins	pt_BR
dc.subject	Process control	pt_BR
dc.subject	Variables (Mathematics)	pt_BR
dc.title	Análise de variáveis operacionais e desempenho de reatores: propostas de melhoria na produção de resinas acrílicas	pt_BR
dc.title.alternative	Analysis of operational variables and reactor performance: improvement proposals for acrylic resin production	pt_BR
dc.type	bachelorThesis	pt_BR
dc.description.resumo	O processo de produção de resinas acrílicas é complexo e muito relevante na indústria química, sendo aplicada nos mais diversos setores como revestimentos, tintas e adesivos. O reator químico é o equipamento central desse sistema, complementado pelos sistemas auxiliares, como os de diluição, aquecimento, resfriamento, pressurização, agitação, inertização, diluição e vácuo. A integração de todos esses sistemas é essencial para o desempenho e a segurança industrial. Este trabalho teve como objetivo analisar o desempenho operacional de um reator batelada utilizado na produção de resinas acrílicas em uma indústria química do Paraná, investigando os parâmetros com maior interferência na variabilidade dos lotes e na qualidade do produto. Para isso, foram avaliados 97 lotes reais ao longo de um ano, utilizando informações e dados disponibilizados pela empresa, observações em campo, análise quantitativa baseada na Metodologia Green Belt, com cálculo dos índices Cp e Cpk para parâmetros críticos além da compreensão dos processos e equipamentos baseados na literatura por meio da revisão bibliográfica. Os resultados mostraram que a viscosidade foi o parâmetro com maior variabilidade, classificando o processo como incapaz de atender às especificações de forma consistente. Em conjunto com a equipe da empresa, três variáveis operacionais foram identificadas como principais influenciadoras da viscosidade: diferença de temperatura entre massa reacional e óleo térmico; taxa de vazão dos iniciadores; e taxa de vazão de monômeros. Com base nisso, o software SEEQ foi utilizado para realizar uma comparação entre os lotes de melhor desempenho e aqueles com viscosidade elevada. Observou-se que os lotes fora de especificação apresentaram maior oscilação térmica, instabilidade na adição dos reagentes e falhas na manutenção do regime operacional ideal, demonstrando a necessidade de melhorias nos sistemas de controle, automação e estratégia de adição. Conclui-se que o desempenho do reator é diretamente influenciado pelas condições de operação e pela integração dos sistemas auxiliares. O estudo evidenciou oportunidades de otimização relacionadas ao controle térmico, padronização das taxas de adição e aprimoramento das rotinas operacionais, contribuindo para maior estabilidade do processo e redução da variabilidade na produção de resinas acrílicas.	pt_BR
dc.degree.local	Ponta Grossa	pt_BR
dc.publisher.local	Ponta Grossa	pt_BR
dc.contributor.advisor1	Araújo, Thiago Peixoto de	-
dc.contributor.referee1	Araújo, Thiago Peixoto de	-
dc.contributor.referee2	Lenzi, Giane Gonçalves	-
dc.contributor.referee3	Leite, Priscilla dos Santos Gaschi	-
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	Departamento Acadêmico de Engenharia Química	pt_BR
dc.publisher.program	Engenharia Química	pt_BR
dc.publisher.initials	UTFPR	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA	pt_BR
Aparece nas coleções:	PG - Engenharia Química

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