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

  1. Alvarez, Hernán
  2. Lamanna, Rosalba
  3. Vega Cruz, Pastora
  4. Revollar, Silvana
Revista:
Revista iberoamericana de automática e informática industrial ( RIAI )

ISSN: 1697-7920

Año de publicación: 2009

Volumen: 6

Número: 3

Páginas: 10-20

Tipo: Artículo

DOI: 10.1016/S1697-7912(09)70260-2 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

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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.

Referencias bibliográficas

  • 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.