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Planeamiento Operativo de Redes de Evaporación

DOI: http://dx.doi.org/10.13084/2175-8018.v05n09a19

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Humberto Heluane1, Aníbal M. Blanco2, María R. Hernández3 & José A. Bandoni4

 

Resumen: La evaporación es una operación crítica para un manejo eficiente del agua y la energía en ciertos procesos industriales. En este trabajo se aborda el planeamiento operativo de sistemas de evaporación de múltiple efecto. El objetivo del estudio es determinar la secuencia de paradas de las líneas de evaporación para realizar la limpieza de los equipos. Se presenta un modelo no lineal mezcla entera basado en una representación discreta del tiempo que tiene en cuenta la pérdida de eficiencia por ensuciamiento con el uso. El modelo se aplica al sector de evaporación de una planta de producción de azúcar de caña obteniéndose la secuencia de paradas, los tiempos de operación de las líneas y los perfiles de concentración y caudal alimentado a cada una de ellas. La optimización de la operación del sistema de evaporación del caso de estudio, permite obtener una mayor concentración del producto de la evaporación con el consecuente ahorro de energía del arreglo evaporación/cristalización.

Palabras clave: evaporación, planeamiento operativo, programación matemática, azúcar de caña

 

Abstract: In several industrial processes, evaporation is a key operation in order to an efficient water and energy management. In this paper, the scheduling of multiple effect evaporation systems is addressed. The objective of this work is to determine the optimal shutdown sequence of the evaporation lines to perform maintenance/cleaning tasks. A mixed integer nonlinear programming model (MINLP) based on a discrete time representation is presented where equipment performance decay is considered. The model is applied to the evaporation system of a cane sugar plant. Optimal shutdown sequence, operating time for each evaporation line, concentration and fed flow profiles are obtained as results. The optimization of the case study allows obtaining a higher product concentration at the evaporation system, which implies energy savings within the evaporation/crystallization system.

Key words: evaporation, operational scheduling, mathematical programming, cane sugar

 

1 Profesor Adjunto, Departamento de Ingeniería de Procesos y Gestión Industrial, FACET – Universidad Nacional de Tucumán, Av. Independência 1800, (4000) - Tucumán, Argentina. E-mail: hheluane@herrera.unt.edu.ar
2 Doctor in Chemical Engineering, PLAPIQUI (UNS – CONICET), Camino La Carrindanga km. 7 (8000) - Bahía Blanca/Argentina. E-mail: ablanco@plapiqui.edu.ar
3 Mag. Departamento de Ingeniería de Procesos y Gestión Industrial, FACET – Universidad Nacional de Tucumán, Av. Independência 1800, (4000) –Tucumán/Argentina. E-mail: rhernandez@herrera.unt.edu.ar
4 Profesor Titular (DE), Doctor en Ingeniería Química PLAPIQUI (UNS – CONICET), Camino La Carrindanga km. 7 (8000) – Bahía Blanca/Argentina. E-mail: abandoni@plapiqui.edu.ar

 

Literatura Citada

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HELUANE, H. Optimización de la operación de unidades continuas en paralelo en plantas Agroindustriales. Tesis Doctoral Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologías – Universidad Nacional de Tucumán (Argentina).

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