Optimización energética y económica de una planta de harina de pescado mediante análisis exergético y determinación experimental del calor específico de sus flujos de mezcla.

Abstract

En el presente trabajo se formula y aplica el análisis exergético al conjunto de elementos consumidores de energía calorífica de una planta típica de harina de pescado, estimando de forma experimental al calor específico de las mezclas sólido-líquido-vapor que conforman la materia prima y el vapor, con el objetivo de optimizar el consumo energético haciendo modificaciones en la instalación original y logrando así la reducción de costos de operación. Generalmente en estas plantas se utiliza el balance energético convencional y la premisa de que los calores específicos corresponden a flujos monofásicos físicos; sin embargo, cuando se presentan flujos mezcla grasa-vapor-agua-sólidos, como es el caso, estos balances simples de energía en cada elemento térmico se hacen débiles y conducen a un alto margen de error en la evaluación energética del conjunto. Dentro de la metodología, los calores específicos de los flujos mezcla grasa-humedad-sólidos-agua se estiman mediante mediciones de indicadores en planta, contrastados con patrones de laboratorio y modelos empírico-matemáticos de autores referentes. Luego se procede a la formulación y cálculo exergético para cada proceso y en conjunto, elaborándose un programa estructurado en Excel tal que calcula de forma vinculada los balances de masa, energía y exergía. A partir de este diagnóstico se elaboran arreglos para seleccionar la mejor alternativa. Como resultados se obtiene el mejor arreglo energético de una planta típica de harina de pescado, esto decir comparado al sistema tradicional: se elimina el exceso de consumo de combustible, se elimina la sobreproducción de vapor y, se disminuye las pérdidas de calor en cada elemento del sistema. Ello representa un ahorro anual de diez millones de dólares y además se presentan beneficios adicionales como reducción de emisiones de gases, de efluentes y mejora en la seguridad industrial.