Desarrollo de modelos matemáticos y simulación para unidades seleccionadas del proceso de producción de azúcar a partir de caña azucarera

Abstract

La industria azucarera se encuentra posicionada como una de las principales agroindustrias a nivel nacional e internacional. Ubicándose entre los primeros productores y exportadores de azúcar a nivel mundial. Actualmente el sector azucarero colombiano atraviesa por épocas de grandes cambios por los nuevos escenarios que la actividad azucarera ha implantado; creando la necesidad de aumentar la eficiencia en sus procesos y mejorar la calidad en sus productos. Para estudiar las etapas del proceso y ayudar con la toma de decisiones tanto para trabajadores como directivos además de capacitación de personal técnico, esté trabajo planteo un modelamiento matemático en estado estable basado en balances de masa, energía y ecuaciones empíricas de las principales etapas del proceso de producción de azúcar sin refinar. Estas etapas fueron: preparación y molienda, clarificación del jugo, evaporación, clarificación de la meladura, cristalización y secado. Como medio para alojar el modelo matemático planteado para el proceso de producción de azúcar fue desarrollada una aplicación software en lenguaje C#. NET de la plataforma educativa de visual studio.net 2008. Dicha aplicación es metodológica, funcional, práctica y muy accesible al usuario final, permitiendo manejar y conocer variables en cada etapa, cambio de condiciones de los flujos que ingresan, concentraciones, etc. del proceso general y de cada una de las etapas. Posteriormente y usando la aplicación software desarrollada fue analizado un caso de estudio típico del sector azucarero y fueron evaluadas las corrientes de salida de cada una de las etapas, además se planteo un análisis de sensibilidad que permitió apreciar el efecto de variar un corriente de entrada sobre uno o mas flujos de salida del proceso por ejemplo: la producción de azúcar, el consumo de vapor y los porcentajes de extracción del jugo contenido en la caña.