Metodología para la Obtención de Modelos Semifísicos de Base Fenomenológica Aplicada a una Sulfitadora de Jugo de Caña de Azúcar

Hernán Alvarez, Rosalba Lamanna, Pastora Vega Cruz, Silvana Revollar

Resumen

En este trabajo se presentan los Modelos Semifísicos de Base Fenomenológica (MSBF) como herramienta útil en el diseño, control y optimización de procesos químicos y biotecnológicos. Se realiza una descripción detallada de un método para la obtención de MSBF a partir del conocimiento y principios básicos de los procesos: balances de materia, energía y cantidad de movimiento, así como el principio de gradiente para ecuaciones constitutivas. Se aplica el procedimiento descrito a la etapa de clarificación de un ingenio azucarero. En particular, se modela la torre de sulfitación de dicha etapa. El modelo se contrasta con el comportamiento de una sulfitadora real a través de simulación.

Palabras clave

Ingenio azucarero; Clarificación; Sulfitación; Modelado de base fenomenológica

Texto completo:

PDF

Referencias

Alonso A.A. and Ydstie, B.E. (1996). Process systems, passivity and the sencond law o thermodynamic. Computers and Chemical Engineering. 20.

Alvarez, H., Londoño, C, di Sciascio, F. and Carelli, R. (2001). pH Neutralization process as a benchmark for testing nonlinear controllers. Ind. & Eng. Chem. Res. Vol. 40.

AsbjIrnsen, O.A. (1972). Reaction invariants in the control of continuous chemical reactors. Chem Eng. Science, Vol. 27.

Bandyopadhyay, A. and Biswas, M.N. (2007). Modeling of SO2 scrubbing in spray towers. Science of the total environment. No. 383.

Basmadjian, D. (1999). The art of modeling in science and engineering. Chapman & Hall/CRC.

Beg, S.A., Rehman, S.O. and Hassan, M.H. (1991). Theoretical analysis of gas stripping performance of spray towers. Chem. Eng. Technol. Vol. 14.

Bequette, W. (1998). Process Dynamics: Modeling, Analysis and Simulation. Prentice Hall.

Biegler, I, Grossman, E. and Westerberg, A. (1997). Systematic methods of chemical process design. Prentice Hall.

Cenicaña. (2006). Valores objetivos para la extracción de sacarosa en el proceso de molienda de caña de azúcar. Carta trimestral. No. 2 de 2006. Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia (Cenicaña).

de Prada, C., Vega, P. and Alonso, L. (1984). Modeling and simulation of a sulfitation tower for adaptive control. Proceedings of the 11th IASTED Conference on Applied Modeling and Simulation.

Díaz, A. (1996). Optimización heurística y redes neuronales. Ed. Paraninfo.

Fjeld, M., AsbjIrnsen, O.A. and Astrom, K.J. (1974). Reaction invariants and their importance in the analysis of eigenvectors, state observability and controllability of the continuous stirred tank reactor. Chem Eng. Sci. Vol. 29.

Fradkov, A, Miroshnik, I, and Nikiforov, V. (1999). Nonlinear and Adaptive Control of Complex Systems. Kluwer Academic Publishers.

Gustaffson, T.K. (1982). Calculation of the pH value of mixtures. Chem. Eng. Sci. Vol. 37. No. 3.

Gustaffson, T.K. and Waller, K.V. (1983). Dynamic modeling and reaction invariant control of pH. Chem. Eng. Sci. Vol. 38. No. 3.

Hangos, K. and Cameron, I. (2001). Process Modelling and model analysis. Academic Press.

Himmelblau, D. (1996). Principles and calculations in chemical engineering. Prentice-Hall.

Hugot, E. (1986) Handbook of cane sugar engineering. Elsevier.

Ingham, J. Dunn, I., Heinzle, E., Presnosil, J. and Snape, J. (2007). Chemical Engineering Dynamics. Wiley-VCH.

Ingenio La Unión S.A. (2007). Datos zafra 2006-2007. Comunicación personal. Guatemala.

Kalman, R.E. (1960). On the General Theory of Control System. Proc. First IFAC Congress. Moscow.

Lee, S., Lee, J. and Park, S. (1994). Nonlinear self-tuning regulator for pH systems. Automatica. Vol. 30, No. 10.

Light, Truman S. (1997). Industrial use and application of ion selective electrodes. J. of Chemical Education. Vol. 74.

Ljung, L. and Glad, T. (1997). Modeling of dynamic systems. Prentice Hall.

Mondal, M.K. (2007). Experimental determination of dissociation constatnt, Henry’s constant, heat of reaction, SO2 absorbed and gas bubble-liquid interfacial area for dilute sulphur dioxide absorption into water. Fluid Phase Equilibria. No. 253.

Puigjaner, L., Ollero, P., de Prada, C y Jimenez, L. (2006). Estrategias de Modelado, Simulación y Optimización de Procesos Químicos, Editorial Síntesis.

Saboni, A. and Alexandrova, S. (2001). Sulfur dioxide absorption and desorption by water drops. Chem. Eng. Journal. Vol. 84, No. 3.

Saludes, S. y Fuente, M.J. (2007). “Control IMC no lineal tolerante a fallos”. Rev. Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, Vol. 4, No. 2.

Seider, W., Seader, J. and Lewin, D. (2003). Product and process design principles: synthesis, analysis and evaluation. John Wiley and Sons.

Abstract Views

1215
Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM




Creative Commons License

Esta revista se publica bajo una Licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-CompartirIgual 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)

Universitat Politècnica de València     https://doi.org/10.4995/riai

e-ISSN: 1697-7920     ISSN: 1697-7912