Comissão de Pesquisa e Inovação do IME-USP - Pós-Doutorado concluído
Daison Manuel Yancy Caballero
Possui graduação em Engenharia Química pela Universidad Industrial de Santander-UIS (2009). Mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP (2012) e doutorado em Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP (2016). Atua na área de Engenharia Química com ênfase em Process Systems Engineering, principalmente nos seguintes temas: equilíbrio químico e de fases, modelagem, simulação e otimização dinâmica de reatores. (Texto informado pelo autor)
YANCY-CABALLERO, DAISON M.; Biegler, Lorenz T. ; GUIRARDELLO, R.. Optimization of an ammonia synthesis reactor using simultaneous approach. Chemical Engineering Transactions. v. 43, p. 1297-1302, 2015. Qualis: B3
YANCY-CABALLERO, DAISON M.; GUIRARDELLO, REGINALDO. Modeling and parameters fitting of chemical and phase equilibria in reactive systems for biodiesel production. Biomass & Bioenergy. v. 81, p. 544-555, 2015. Qualis: A1
YANCY-CABALLERO, DAISON M.; GUIRARDELLO, REGINALDO. Thermodynamic simulation of transesterification reaction by Gibbs energy minimization. Fluid Phase Equilibria. v. 341, p. 12-22, 2013. Qualis: A2
Livros publicados/organizados ou edições (0)
Capítulos de livros publicados (1)
Caballero, Daison Y.; Biegler, Lorenz T. ; GUIRARDELLO, REGINALDO. Simulation and Optimization of the Ethane Cracking Process to Produce Ethylene. Computer Aided Chemical Engineering. 1ed. Em: . : Elsevier. 2015.v. 37, p. 917-922.
Textos em jornais de notícias/revistas (0)
Trabalhos completos publicados em anais de congressos (2)
YANCY, D. M.; FREITAS, A. C. D. ; CUNICO, L. P. ; GUIRARDELLO, R.. Application of linear and nonlinear programming for prediction of combined chemical and phase equilibria in reactive systems. Em: XIX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, v. 1, p. 4021-4030, 2012. Qualis: Não identificado (XIX Congresso Brasileiro de Engenharia Química)
YANCY, D. M.; GUIRARDELLO, R.. Ajuste de parâmetros termodinâmicos para o sistema reacional do biodiesel usando o software GAMS. Em: VI Congresso Brasileiro de Termodinâmica Aplicada (CBTermo 2011), v. 48, p. 1-10, 2011.Qualis: Não identificado (VI Congresso Brasileiro de Termodinâmica Aplicada (CBTermo 2011))
Resumos expandidos publicados em anais de congressos (0)
Resumos publicados em anais de congressos (0)
Artigos aceitos para publicação (0)
Apresentações de trabalho (3)
YANCY-CABALLERO, DAISON M.; Biegler, Lorenz T. ; GUIRARDELLO, R.. Simulation and Optimization of the Ethane Cracking Process to Produce Ethylene. 2015. Apresentação de Trabalho/Congresso
YANCY-CABALLERO, DAISON M.; Biegler, Lorenz T. ; GUIRARDELLO, R.. Optimization of an Ammonia Synthesis Reactor Using Simultaneous Approach. 2015. Apresentação de Trabalho/Congresso
YANCY, D. M.; FREITAS, A. C. D. ; CUNICO, L. P. ; GUIRARDELLO, REGINALDO. Application of linear and nonlinear programming for prediction of combined chemical and phase equilibria in reactive systems. 2012. Apresentação de Trabalho/Congresso
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Orientações em andamento
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Tese de doutorado (0)
Dissertação de mestrado (0)
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Trabalho de conclusão de curso de graduação (0)
Iniciação científica (0)
Orientações de outra natureza (0)
Supervisões e orientações concluídas
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Tese de doutorado (0)
Dissertação de mestrado (0)
Monografia de conclusão de curso de aperfeiçoamento/especialização (0)
Trabalho de conclusão de curso de graduação (0)
Iniciação científica (0)
Orientações de outra natureza (0)
Projetos de pesquisa
Total de projetos de pesquisa (3)
2014-2015. Strategy for Large-Scale Non-Linear Optimization Applied to a Spouted Bed Reactor Descrição: This project of research internship abroad identified and evaluated a non-linear programming strategy to solve an optimization problem formed by a set of differential and algebraic equations distributed in space. This research sought to contribute to the Ph.D. research project ?Optimization of a modified spouted bed reactor for ethylene production from methane (Process n° 2011/22800-3)? sponsored by FAPESP, whose purpose is find optimal operating conditions for the oxidative coupling of methane in a modified spouted bed reactor. This work was developed in cooperation with the Biegler's Research Group at the Carnegie Mellon University (CMU) localized in Pittsburgh, United States, under the supervision of Prof. Lorenz T. Biegler, whose curriculum supports his broad knowledge about simulation and optimization of systems of differential and algebraic equations (DAEs) involved in chemical processes. In this work, different systems based on a plug flow reactor model were considered in order to demonstrate the effectiveness of the approach used here. The problems are solved by transforming the continuous model into a Nonlinear Programming Problem (NLP) using orthogonal collocation on finite elements. An accurate initialization methodology was implemented to get reasonable initial guesses of all variables, calculating the reactor constraints by finite element analysis. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . Integrantes: Daison Manuel Yancy Caballero - Integrante / Reginaldo Guirardello - Integrante / Biegler, Lorenz T. - Coordenador. Membro: Daison Manuel Yancy Caballero.
2012-2016. Large-Scale DAE-Constrained Optimization Aplied to a Modified Spouted Bed Reactor for Ethylene Production from Methane Descrição: Optimization is a fundamental tool that helps with decision making in chemical processes using computer-aided approaches. Today, ethylene is an essential input used in chemical and petrochemical industry to produce a wide variety of more high value-added industrial products. Ethylene is commercially produced by thermal cracking of feedstocks derived from hydrocarbons, but alternative processes for ethylene production from cheaper sources are encouraged in recent decades. One of the promising alternative routes to produce ethylene is the oxidative coupling of methane. However, this is a challenging route because it presents limitations associated with the yield. Optimization techniques are valuable tools to improve the operating conditions of the oxidative coupling of methane, and to overcome the drawback associated with the yield of the process. In this context, the current Ph.D. thesis explores a theoretical analysis of ethylene production from oxidative coupling of methane in a spouted bed reactor. On the other hand, accurate mathematical models are essentials for both process simulation and optimization. Today, very complex and large problems in chemical engineering can be solved efficiently and accurately due to the development of powerful computers and improved numerical solvers. Still it is common to use simpler models in optimization since rigorous models lead to a significant CPU time consuming making impractical the implementation of this kind of models in any optimization nowadays. This fact indicates that there is still a trade-off between rigorous and slower models when compared with simplified and less accurate models. The main goal of this work is to apply optimization techniques to a simplified model of a modified spouted bed catalytic reactor to maximize the ethylene yield via oxidative coupling of methane. The project is theoretical and computational, using specialized optimization software (GAMS). In this way, a comprehensive model-based DAE-constrained optimization strategy is proposed, which was applied to three case studies of reacting systems to illustrate the computational capability of the proposed formulation. The models for the first two case studies were taken from literature while the model for the third case was developed applying conservation laws. The first case is an ammonia reactor, which requires obtaining the optimal reactor length with maximum economic return. The second case is a cracking reactor of ethane to make ethylene and hydrogen. The third case study deals with the main proposal of this thesis, a spouted bed reactor to carry out the oxidative coupling of methane. The model developed for this last reactor is a one-dimensional model composed of material, energy, and momentum balances. All of these reactor models along with the kinetic models of each case constitute non-linear and differential-algebraic systems. These complex differential-algebraic equations are discretized using orthogonal collocation on finite elements with continuous profiles approximated by Lagrange polynomials. The resulting algebraic collocation equations are written as equality constraints in the optimization problem. The optimization problem is solved by implementing the IPOPT solver within the GAMS optimization-modeling platform. A systematic initialization routine based on model simulations was carried out as a practical alternative to guarantee the global convergence in optimizations. Complementarity constraints were also used to model switches in some piecewise-defined functions such as the function found in the drag model for the spouted bed. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . Integrantes: Daison Manuel Yancy Caballero - Integrante / Reginaldo Guirardello - Coordenador / Biegler, Lorenz T. - Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa. Membro: Daison Manuel Yancy Caballero.
2010-2012. Produção de biodiesel em coluna de destilação reativa Descrição: Atualmente, a produção de biodiesel tem sido objeto de estudo em diversos países devido a previsão de exaustão das fontes petrolíferas e também as características do biodiesel, combustível com vantagens ambientais em relação a emissão de gases poluentes NOx e enxofre, trata-se de uma fonte de energia renovável e as matérias-primas para a sua produção são abundantes no Brasil. Existem várias fontes vegetais para a obtenção de óleos, entretanto, a soja é a cultura dominante na região sul do país. A tecnologia mais utilizada no Brasil para a produção do biodiesel emprega óleos e origem vegetal ou animal e etanol, catalisada por soluções de hidróxido de sódio ou potássio. Uma outra alternativa para a produção do biodiesel é o emprego de colunas de destilação reativa. Nas plantas indústrias que empregaram este processo em outros sistemas reacionais os resultados mostraram que foi necessário um menor investimento inicial e uma redução do consumo de energia. Dentro deste contexto, a presente proposta tem como objetivo investigar e analisar os processos de produção de biodiesel convencional que emprega reator de mistura (tipo CSTR) com catálise homogênea seguido das etapas de separação e também um sistema reacional em coluna de destilação reativa. Para analisar a eficiência dos dois processos de processo serão construídos modelos matemáticos a partir de balanços de massa e energia. A modelagem matemática destes equipamentos requer o conhecimento de propriedades termofísicas e de transporte de todas as espécies presentes no sistema, da cinética de reação e do equilíbrio de fases do sistema. Tais informações serão obtidas a partir de medidas experimentais. As condições operacionais do processo de produção do biodiesel no reator CSTR e na coluna são distintas, portanto, torna-se necessário o emprego de diferentes tipos de catalisadores para cada um dos equipamentos. A obtenção da cinética reacional será via literatura especializada.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) Doutorado: (1) . Integrantes: Daison Manuel Yancy Caballero - Integrante / Reginaldo Guirardello - Coordenador / Daniela de Freitas Borghi - Integrante / José Vladimir de Oliveira - Integrante / Carla de Cássia Rodrigues da Silva Rossi - Integrante / Edson Antonio da Silva - Integrante / Lúcio Cardozo Filho - Integrante. Financiador(es): CAPES - Centro Anhanguera de Promoção e Educação Social - Outra. Membro: Daison Manuel Yancy Caballero.
Prêmios e títulos
Total de prêmios e títulos (3)
Distinguished Student, Universidad Industrial de Santander (Colombia).. 2009. Membro: Daison Manuel Yancy Caballero.
Outstanding student scholarship, Universidad Industrial de Santander (Colombia).. 2008. Membro: Daison Manuel Yancy Caballero.
Andres Bello Distinction (Physics - Departmental Category), National Ministry of Education Award, Colombia.. 2003. Membro: Daison Manuel Yancy Caballero.
Participação em eventos
Total de participação em eventos (4)
25th European Symposium on Computer-Aided Process Engineering contains the papers presented at the 12th Process Systems Engineering (PSE) and 25th European Society of Computer Aided Process Engineering (ESCAPE) J.Simulation and optimization of the ethane cracking process to produce ethylene.. 2015. (Simpósio).
ICheaP-12 International Conference on Chemical & Process Engineering.... Optimization of an Ammonia Synthesis Reactor using Simultaneous Approach. 2015. (Congresso).
VI Congresso Brasileiro de Termodinâmica Aplicada (CBTermo 2011). Ajuste de parâmetros termodinâmicos para o sistema reacional do biodiesel usando o software GAMS. 2012. (Congresso).
XIX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2012. Application of linear and nonlinear programming for prediction of combined chemical and phase equilibria in reactive systems. 2011. (Congresso).
Organização de eventos
Total de organização de eventos (0)
Lista de colaborações
Colaborações endôgenas (0)
(*) Relatório criado com produções desde 2000 até 2024
Data de processamento: 08/08/2024 12:42:22