FRRo - I+D+i - Publicaciones en Congresos, Conferencias y Jornadas

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    Aplicación del enfoque de ingeniería de reacción (REA) para modelar el secado de orujos por convección.
    (2021-10) Bonfigli, Mónica Beatriz; Arias, Ana Marisa; Mores, Patricia Liliana; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José; Masciarelli, Roque
    La bioeconomía es una alternativa para afrontar la demanda de alimentos y energía para una población en crecimiento y además mitigar los impactos adversos sobre el medio ambiente y los recursos naturales que originan su producción. Incluye el aprovechamiento de desechos de procesos industriales para la generación de bioproductos con valor agregado, como los que pueden obtenerse a partir de orujo de uva. En los procesos de obtención, la operación de secado es fundamental y un buen modelo es importante para el diseño del secadero y la evaluación de su rendimiento. El objetivo de este trabajo es utilizar el enfoque de ingeniería de reacción (REA), una técnica simple pero precisa, para modelar el secado de orujos por convección. La curva de energía de activación normalizada, obtenida a partir de una experiencia a 100 °C se utilizó para predecir la cinética de secado y los perfiles de temperatura a 60 °C. El REA demostró capturar adecuadamente la física del proceso. El coeficiente de determinación (R2) se determinó en 0,996 y 0,997 (en promedio) para predecir la temperatura y el contenido de humedad, respectivamente. La principal ventaja es que se requiere una única experiencia minuciosa para generar la curva de energía de activación normalizada y luego utilizarla para predecir otros contenidos de humedad y perfiles de temperatura del material. Este modelo puede utilizarse para proyectar la operación en otras condiciones e implementarse fácilmente para diseñar nuevas instalaciones de secado u optimizar las existentes.
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    Economic implications when considering availability in the optimal design and operation of a NGCC power plant.
    (2012-09) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José
    - Traditionally, power plants are designed to fulfll a pre-specified external demand, usually by oversizing the existing equipment, which implies excessive capital costs and might even result in designs that cannot satisfy demands for certain situations. Therefore, in order to avoid large economic penalties if power demand is not satisfied, the design and operation of such systems need to consider the effect of reliability considerations and maintenance funds allocation on the system design and operative characteristics. In the present work, a MINLP formulation is developed to address the design and operation of power plants while considering the implications of a statespace availability modeling approach and of a comprehensive maintenance funds allocation policy. Then, the decision variables are optimized simultaneously throughout several maintenance and failure situations that configure difeerent scenarios, in order to ensure that the plant will be able to cope with them while meeting the expected requirements at minimum cost.
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    Implications of a state-space approach for the economic optimal design of a NGCC power plan.
    (2014-10) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José
    A detailed state-space approach is here embedded in the optimization model for the economic design of a new natural gas combined cycle (NGCC) power plant. This proposal comprehensively quantifies the impact of different adopted values for two critical parameters: the number of simultaneously and independently failed components, and the number of simultaneous events. The former depicts the maximum number of components (gas turbines, steam turbine, HRSGs, auxiliary services, etc.) that seem feasible to fail because of independent causes at the same time. The latter describes the maximum number of transitions between operating conditions, which is directly linked to the amount of available maintenance resources (personnel, parts, etc). Implications of a wide array of values for these two parameters over the economic optimal solutions are thoroughly discussed, where it is observed that more accurate and detailed estimations of the expected economic performance for the project are attained.
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    Strategy for optimization of CCGT power plants by solving a simple nonlinear equations system and constraint equations.
    (2010-07) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José
    A strategy for the solution of the optimization problem of minimum cost of combined cycle gas turbine power plants is presented. Specific relationships, valid at the optimal solution, among selected decision variables are used to introduce new constraints to the optimization problem. Then, the feasible region is reduced to a “single point”, and the resolution strategy becomes equivalent to solving the resultant set of non-linear equations system and constraint equations so achieved to optimize the system. This approach can also be used to achieve reduced models for real time optimization problems.
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    Life cycle oriented design of a GT + 1PSH HRSG type CCGT power plant .
    (2009-12) Godoy, Ezequiel; Scenna, Nicolás José; Benz, Sonia Judith
    In the present work, a life cycle oriented approach is used for designing power plants in a way they can satisfy the desired demand along the whole time horizon, while selected economic indicators of the project are optimized. As case study, optimal design characteristics as well as optimal values of long term operation parameters of a GT + 1PSH HRSG Type CCGT power plant (GT: gas turbine, 1PSH: 1 pressure with superheater, HSRG: heat recovery steam generator, CCGT: combined cycle gas turbine) are obtained by means of a multiperiod mathematical model, seeing that the net present value of the facility is maximized. In addition, advantages of the life cycle oriented approach are discussed when compared with a power plant design obtained by traditional methods.
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    Secado por convección de desechos industriales susceptibles de revalorización: modelado matemático y validación a través de la aproximación a la Ingeniería de las Reacciones.
    (Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, 2022-04) Bonfigli, Mónica Beatriz; Arias, Ana Marisa; Mores, Patricia Liliana; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José
    La bioeconomía circular surge como un nuevo paradigma productivo donde la clave es la sostenibilidad en el uso de los recursos. En él se entrelazan los principios de la economía circular, donde un producto no se considera un residuo al final de su vida útil, y de la bioeconomia que trata sobre la biologización de la creación de valor industrial. Este paradigma aboga por el uso continuo de recursos, sugiriendo la mejora de la durabilidad de equipos, instalaciones e infraestructura, así como la revalorización de desechos para otros procesos industriales. El orujo de uva y la okara de soja son subproductos de bajo valor comercial que contienen una cantidad importante de componentes valiosos de los que pueden obtenerse productos con valor agregado. Su generación masiva y su perecibilidad debido al contenido de humedad hacen necesaria la operación de secado. Para obtener el producto final deseado con la menor demanda energética posible, es indispensable estudiar las condiciones y cinética de secado. A partir de dicho análisis se determina el tiempo de secado que afecta directamente el tamaño de los equipos y también proporciona información para optimizar el rendimiento de los secaderos existentes. La aproximación a la ingeniería de las reacciones (REA) es un modelo matemático semi-empírico para predecir la evolución higrotérmica durante el secado. La energía de activación relativa es el parámetro característico de la REA, que describe los cambios de comportamientos internos dentro de los materiales durante el secado. Este parámetro es independiente de las condiciones de operación, se genera a partir de una experiencia de secado precisa y se combina con la energía de activación de equilibrio para producir una relación única. Esta característica le otorga al modelo la capacidad de predicción en una amplia gama de condiciones. El objetivo de este trabajo es implementar y evaluar la eficacia de la REA para modelar el secado por convección de orujos de uva y okara de soja. Los resultados del modelo se comparan con datos experimentales. Las curvas de energía de activación normalizada, obtenidas a partir de los datos experimentales a 60 °C para los orujos y a 50 °C para la okara se utilizaron para predecir los perfiles de humedad y temperatura a otras condiciones de secado: 70, 80 y 90 °C para los orujos y 60 y 70 °C para la okara. La REA demostró capturar adecuadamente la física del proceso. Los perfiles de contenido de humedad y temperatura concuerdan muy bien con los datos experimentales, respaldados por R2 superiores a 0.971 para la humedad y 0.988 para la temperatura. El modelo REA resulta un modelo robusto y efectivo para describir el proceso de secado, debido a su predictibilidad y su capacidad de extrapolación en un amplio rango de temperaturas. Es una opción apropiada para ahorrar tiempo y recursos computacionales. Esto es importante si se piensa en optimización de procesos complejos en los cuales el secado es solo una de las operaciones involucradas.
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    Actas del Congreso de Ingeniería de Procesos y Productos 2016
    (Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Rosario. Secretaría de Ciencia y Tecnología, 2016-03-30) Benz, Sonia Judith
    Actas del Congreso de Ingeniería de Procesos y Productos 2016, realizadas en la Facultad Regional Rosario de la UTN, los días 30 y 31 de marzo y 1 de abril de 2016