DISEÑO ÓPTIMO ECONÓMICO DE UNA PLANTA DE HARINA CON SECADO NEUMÁTICO DE PASTAS DE MANIHOT ESCULENTA CRANTZ Translated title: OPTIMUM ECONOMIC DESIGN OF A PNEUMATIC DRYING FLOUR PLANT FOR MANIHOT ESCULENTA CRANTZ PASTES

Abstract

RESUMEN Introducción: La etapa decisiva en la demanda tecnológica, inversionista y energética para la producción de harina de Manihot esculenta Crantz (yuca), es el secado neumático de sus pastas. Objetivo: El objetivo del trabajo es optimizar el diseño de una instalación productora de harina de yuca considerando como funciones de optimización los indicadores dinámicos de rentabilidad y como variables independientes la capacidad de tratamiento de raíces y la temperatura del gas de secado para una combinación energética que utiliza biogás y petróleo crudo cubano como agente de secado. Materiales y Métodos: Se seleccionó una tecnología apropiada, adoptando esquemas tradicionales para las etapas iniciales y diseñando el equipamiento para el secado neumático. Se modelaron los indicadores valor actual neto, tasa interna de retorno y periodo de recuperación al descontado a través de un diseño experimental central compuesto, generando nueve corridas y determinando los indicadores económicos tradicionales que permitieron establecer los flujos de caja en las condiciones previstas. Los modelos de regresión de los indicadores dinámicos de rentabilidad se optimizaron mediante análisis de cordillera utilizando la metodología de superficie de respuesta. Resultados y Discusión: La variante óptima económica tiene una capacidad de 13 242,6 traíces/a, alimentando a un secadero neumático con conducto de 30,42 m3 una mezcla de aire y gases de combustión de biogás y petróleo crudo cubano con 113,34 °C. Conclusiones: En las condiciones óptimas se logra un equilibrio adecuado entre los factores técnico-económicos, energéticos y ambientales.

Translated abstract

ABSTRACT Introduction: The decisive stage in technological, investment and energy demand for the production Manihot esculenta Crantz (cassava) flour, is their paste pneumatic drying. Objective: To optimize the design of a cassava flour production facility considering as optimization functions the profitability dynamic indicators and as independent variables the root treatment capacity and the drying gas temperature for an energetic combination using biogas and Cuban crude oil as drying agent. Materials and Methods: Appropriate technology was selected, adopting traditional schemes for the initial stages and designing equipment for pneumatic drying. The indicators net present value, internal rate of return and discounted payback period were modeled through a central compound experimental design, generating nine runs and determining the traditional economic indicators that allowed establishing the cash flows under the foreseen conditions. Regression models for dynamic profitability indicators were optimized by means of ridgeline analysis using response surface methodology. Results and Discussion: The optimum economic variant has a capacity of 13 242.6 troots/y, feeding a mixture of air and flue gases of biogas and Cuban crude oil at 113.34 °C to a pneumatic dryer with a duct of 30.42 m3. Conclusions: An adequate equilibrium between technical-economic, energetic and environmental factors is achieved under optimal conditions.