XIII Conference "Chemical Engineering: Development, potentials and challenges" "SIIQ"

VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

SIIQ

XIII Conference "Chemical Engineering: Development, potentials and challenges"

Optimal plant design for obtaining industrializable products from Manihot esculenta Crantz.

Abstract

The decisive stage in the technological, investment and energy demand for the production of flour and acetylated gelatinized starch from Manihot esculenta Crantz (cassava) is the drying of its pastes. The objective of the work is to optimize the design of these facilities considering as optimization functions the dynamic profitability indicators and as independent variables the cassava treatment capacity and the drying gas temperature. The indicators net present value (NPV), internal rate of return (IRR) and discounted payback period (DRP) were modeled through a central composite experimental design. For the evaluation of the indicators, the economic indexes of the process were determined after technological selection, material and energy balances and technological design. The models obtained were optimized by means of the Response Surface Methodology. An option that adequately combines the energy, environmental and technical-economic factors in the production of acetylated gelatinized starch turned out to be the processing of 3 150 tCassava/y with 130 ºC in the air feed to the spray dryer, achieving favorable economic results with a PRD of 3.45 years. For flour production, the optimal economic variant reported a capacity of 13 242.6 tCassava/y, feeding a pneumatic dryer with a mixture of air, biogas combustion gases and cuban crude oil at 113.34 °C, where a positive and favorable NPV was obtained with a DRP of less than 3 years. Under optimum conditions, the feasibility of these processes is guaranteed.

Resumen

La etapa decisiva en la demanda tecnológica, inversionista y energética para la producción de harina y almidón gelatinizado acetilado provenientes de Manihot esculenta Crantz (yuca), es el secado de sus pastas. El objetivo del trabajo es optimizar el diseño de estas instalaciones considerando como funciones de optimización los indicadores dinámicos de rentabilidad y como variables independientes la capacidad de tratamiento de yuca y la temperatura del gas de secado. Se modelaron los indicadores valor actual neto (VAN), tasa interna de retorno (TIR) y periodo de recuperación al descontado (PRD) a través de un diseño experimental central compuesto. Para la evaluación se determinaron los índices económicos del proceso, previa selección tecnológica, balances de materiales y energía y diseño tecnológico. Los modelos obtenidos se optimizaron a través de la Metodología de Superficie de Respuesta. Una opción que combina adecuadamente los factores energéticos, ambientales y técnico-económicos en la producción de almidón gelatinizado acetilado resultó ser el procesamiento de 3 150 tYuca/a con 130 ºC en la alimentación del aire al secadero por aspersión, alcanzando resultados económicos favorables con un PRD de 3,45 años. Para la producción de harina la variante optima económica reportó una capacidad de 13 242,6 tYuca/a, alimentando a un secadero neumático una mezcla de aire, gases de combustión de biogás y petróleo crudo cubano con 113,34 °C, donde se obtuvo un VAN positivo y favorable con un PRD inferior a 3 años. En las condiciones óptimas se garantiza la factibilidad de estos procesos.

About The Speaker

Amanda Acosta Solares

Ing Amanda Acosta Solares

UCLV Flag of Cuba


Discussion

Practical Info
Póster digital
Spanish / Español
November 14, 2023 4:5 PM
15 minutes
Sala A SIQF
Authors
Ing Amanda Acosta Solares
Omar Pérez Navarro
Néstor Ley Chong
Dr. Erenio González Suárez
Yunia Lorenzo Rodríguez
Keywords
acetylated gelatinized starch
almidón gelatinizado aceltilado
cassava flour
drying
dynamic profitability indicators
harina de yuca
indicadores dinámicos de rentabilidad
optimización
optimization
secado
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