CONTROL DEL PROCESO DE DESTILACIÓN

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Diseño e implementación de un sistema de control de temperatura para el proceso de destilación en la producción de bioetanol a partir de la caña de azúcar

Diseño e implementación de un sistema de control de temperatura para el proceso de destilación en la producción de bioetanol a partir de la caña de azúcar

La Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Facultad Tecnológica ha adquirido Plantas Didácticas para el Proyecto Curricular de Ingeniería en Control, que permiten a los estudiantes afianzar conocimientos dentro del campo de acción; pero a lo largo de los últimos años los estudiantes se han encaminado a la construcción de plantas que están enfocadas a un nivel industrial, que permiten analizar problemas y buscar soluciones en un entorno real. A lo largo de este documento se mostrará la unión de diferentes áreas de conocimiento en la ingeniería en control, para el diseño e implementación de un control de temperatura en el proceso de destilación con el fin de obtener bioetanol a partir del extracto de jugo de la caña de azúcar, lo anterior utilizando el reactor multiproceso, la columna de destilación y la PPA (Planta de Procesos Análogos), que son máquinas, diseñadas y creadas por los mismos estudiantes con el objetivo de generar otras bases de conocimiento y una mejor preparación para el campo laboral, además de permitir la elaboración de productos similares.
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Modelamiento para la simulación y control del proceso de destilación por arrastre con vapor para obtener aceite esencial de limón

Modelamiento para la simulación y control del proceso de destilación por arrastre con vapor para obtener aceite esencial de limón

Considérese la destilación de arrastre con vapor, con el uso de controladores “Proporcional Integral y Derivativo”, actuando sobre la variable manipulada en este caso la entrada de vapor, controlando la temperatura del sistema a 100.12°C, temperatura óptima del proceso. Y observar como este influye en las demás variables del sistema y en especial la recuperación del aceite esencial, comparando los datos de respuestas obtenidos de la simulación y mediante el uso de control.

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Diseño e implementación de un sistema de lazo cerrado para el control del proceso de destilación de alcohol fermentado en la Facultad de Ciencias de la ESPOCH

Diseño e implementación de un sistema de lazo cerrado para el control del proceso de destilación de alcohol fermentado en la Facultad de Ciencias de la ESPOCH

Se realizó el diseño e implementación de un sistema de lazo cerrado para el control del proceso de destilación de alcohol fermentado en la Facultad de Ciencias de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Al inicio se realizaron pruebas de funcionamiento del equipo de destilación de alcohol para identificar las causas de su ineficiencia, siendo las más notables: posibles errores humanos durante la operación manual del equipo, consumo excesivo de recursos y un producto final con baja concentración alcohólica. Para la automatización del equipo se remplaza los elementos manuales por sensores y actuadores adecuados al proceso, incorporando un controlador lógico programable (PLC), módulos de expansión de entradas y salidas digitales y módulos de sensores de temperatura para estabilizar la temperatura en el punto de ebullición del etanol mediante un control de lazo cerrado, se usa la red local (LAN) del laboratorio de procesos industriales para establecer comunicación con el software de interfaz humano-máquina (HMI) instalado en el ordenador del laboratorio. Este software está desarrollado en Labview usando el módulo Datalogging and Supervisory Control (DSC) que brinda soporte para comunicarse con todos los PLCs existentes. Además se implementa la red de campo modbus TCP (Protocolo de Control y Transmisión) que mediante comandos de petición-respuesta la central de control solicita los datos que interesan ser controlados y supervisados por el operador del equipo de destilación. Una vez implementado el sistema de control se realizan pruebas para descartar posibles fallas haciendo de este un equipo robusto al ambiente de operación. Como resultado de la automatización se logra disminuir el consumo de recursos hasta en un 97.6% aumentando también la calidad del producto terminado en un 8.75%, se concluye entonces que al realizar la automatización del equipo hay un incremento en la productividad del proceso de destilación de alcohol fermentado. Se recomienda a los estudiantes de la facultad de ciencias hacer uso del manual de operación del equipo antes de ponerlo en funcionamiento.
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Modelamiento para la simulación y control del proceso de destilación por arrastre con vapor para obtener aceite esencial de limón

Modelamiento para la simulación y control del proceso de destilación por arrastre con vapor para obtener aceite esencial de limón

control derivativa, a veces llamada control de velocidad, se presenta cuando el valor de salida del controlador es proporcional a la velocidad de variación de la señal de error. El tiempo derivativo es el interval de tiempo en el que la acción derivativa se adelanta al efecto de la acción proporcional. La acción derivativa tiene característica anticipatoria. Por su puesto, una acción derivativa nunca se puede anticipar a una acción que aún no acontece. En tanto acontece la acción derivativa tiene una ventaja al anticiparse el error, sus desventajas son que amplifica las señales de ruido y produce un efecto de saturación en el actuador.
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Control del proceso de destilación de miera de pino en el producto final

Control del proceso de destilación de miera de pino en el producto final

En el gráfico X-R, cálculo de todo el histórico en conjunto formando subgrupos por día y no por lotes (Gráfica 10), se observa que hay dos puntos justo fuera de los límites calculados, conociendo el proceso que se usa en la fábrica llegamos a la conclusión de que se debieron usar resinas de distintos sitios y por ello esos días en concreto tiene una acidez fuera de los límites, por ello, desestimamos que sean un error en el sistema de control y denegamos la afirmación de que se encuentre fuera de control estadístico aunque sea lo que indica la gráfica.
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Diseño e implementación de un sistema de control basado en redes neuronales para el proceso de destilación de alcoholes

Diseño e implementación de un sistema de control basado en redes neuronales para el proceso de destilación de alcoholes

La propiedad de mapear un sistema no lineal de una red neuronal es un punto central en el uso del sistema de control. Entrenado una red neuronal usando datos de entrada y salida procedentes de una planta no lineal la red neuronal puede ser considerada como una aproximación no lineal al problema. La teoría clásica de aproximación del campo de matemáticas proviene del famoso teorema de Weierstrass, conocido como teorema polinomial, y muchas estructuras de aproximación pueden comportarse bien dentro de una función continua. Recientemente, considerables esfuerzos han sido realizados dentro de una maquinaria matemática en la investigación de la capacidad de aproximación de las redes neuronales.
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Simulación dinámica y control de columnas de destilación reactiva

Simulación dinámica y control de columnas de destilación reactiva

Esta tesis muestra los resultados obtenidos de simulaciones llevadas a cabo en estado estacionario y estado dinámico para los procesos de obtención de Metil tert- butil éter (MTBE), Tert Amil Metil Éter (TAME) y Etilenglicol (EG), mediante la comparación de tres distintos escenarios de plantas de proceso: En primera instancia se estudian los procesos de obtención convencionales, que contemplan la zona de reacción y de separación en secciones diferentes de la planta. En segundo lugar, se considera la destilación reactiva con etapas de equilibrio (DR EQ), como un ejemplo de la intensificación de los procesos convencionales, por contemplar reacción y separación en un solo equipo de proceso. Y por último se presenta la destilación reactiva con etapas de no equilibrio (DR NEQ), que además de llevar a cabo la reacción y separación en un mismo equipo de proceso, considera el intercambio de calor y masa de las fases fluidas dentro de la columna de destilación.
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Diseño de un sistema multiagente para control de una torre de destilación binaria

Diseño de un sistema multiagente para control de una torre de destilación binaria

En Hadeli et al. [116] se presenta un esquema de coordinación de agentes aplicado al prototipo de un proceso de manufactura. La coordinación de las acciones de control se basa en que las hormigas informan a la colonia la localización de una fuente de alimentos depositando feromonas sobre la ruta (el fenómeno de stigmergia). En esta aplicación los agentes se coordinan para optimizar la producción seleccionando la línea de producción más adecuada en función de la carga y el tipo de producto. El software en el que se implementa el sistema multiagente es “PROSA” [105] (Product Resource Order Staff Architecture). El sistema también se encuentra dividido en grupos o capas de acuerdo con sus funciones. La aplicación tiene semejanza con la administración de cadenas de suministro debido a que en los procesos de manufactura se maneja la logística de los productos y de los sistemas subyacentes de producción. En los procesos de manufactura el sistema de control se emplea para decidir la ruta de los productos la asignación de los empleados, las materias primas, los componentes y el inicio de las operaciones sobre productos semiterminados. Por su naturaleza el proceso de manufactura es extremadamente dinámico debido a que los factores y las condiciones que pueden influir en su operación son muy diversos y rápidamente cambiantes. En la distribución de los agentes algunos de ellos se utilizan como representantes virtuales de entidades físicas en el sistema subyacente, esto permite estudiar cómo se comportará un flujo de partículas por ejemplo, donde los choques elásticos son la forma en que los agentes interactúan. En la aplicación descrita la forma en que los agentes se coordinan es mediante “campos disipativos”, no mediante comunicaciones directas. La razón por la que algunos agentes representan elementos del entorno es la división que hay entre el mundo real y el virtual, por ello es necesario crear el entorno para que refleje las propiedades del mundo real.
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Diseño de un sistema de control neural para el monitoreo y control de calidad en una columna de destilación de multicomponentes

Diseño de un sistema de control neural para el monitoreo y control de calidad en una columna de destilación de multicomponentes

11.; Se ha evidenciado que el sistema de control inferencial basado en RNA dinámica en estructura de control en cascada con el flujo de aceite térmico (1ra Etapa de Implementación), permite al sistema un mejor nivel de control de calidad del producto de fondo respecto del esquema original de control por temperatura de fondo, por cuanto acelera la respuesta del sistema para responder ante las perturbaciones en las condiciones operativas del proceso y minimiza las desviaciones del set point. 12.; Se ha evidenciado que el sistema de control inferencial basado en RNA dinámica en estructura de control en cascada con el flujo de aceite térmico y con el override de temperatura de fondo (Esquema de Control Propuesto), mejora aún más la respuesta del sistema, que se aleja menos del set point establecido y asegura que el producto de fondo se mantenga en especificación por mucho más tiempo. Disminuyendo por tanto, la dispersión de los datos y la varianza de los mismos.
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Control adaptivo multivariable de una columna de destilación con múltiples tiempos muertos

Control adaptivo multivariable de una columna de destilación con múltiples tiempos muertos

El modelo matemático que describe la dinámica de la columna de desti­ lación para fraccionar aceite pesado, se presentó originalmente en la referencia (7] y ha sido usado extensiva para probar diferentes estrategias de control. Una de dichas estrategias, el control predictivo multivariable de dicha columna, se des­ cribe en la referencia [1]. Recientemente, teniendo como base el modelo dinámico en cuestión, se ha presentado un informe de suficiencia que trata sobre el con­ trol óptimo cuadrático multivariable de la columna de destilación. · No se ha reportado, al menos en el Perú, estudios conducentes al control adaptivo con au­ tosintonización (este es el tipo de control adaptivo que usaremos) del proceso en cuestión. El proceso a controlar, la columna de destilación, es bastante particular debido a la presencia de múltiples tiempos muertos. Por esta razón es que en este estudio, al igual que se hizo en el trabajo referido al sistema de control óptimo del proceso, trataremos este tema con la debida amplitud.
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La gestión orientada a procesos en el sub proceso de destilación, en una refinería de petróleo

La gestión orientada a procesos en el sub proceso de destilación, en una refinería de petróleo

Los indicadores de proceso permiten establecer que es necesario medir para conocer la capacidad y la eficacia del mismo, todo ello alineado con la misión del proceso u organización. En el CUADRO N º 7 se muestran los indicadores identificados para el sub proceso Destilación. Cuando los indicadores se emplean en forma oportuna y actualizada, permiten tener un control adecuado sobre una situación dada; su importancia radica en que es posible predecir y actuar con base en las tendencias positivas o negativas observadas en su desempeño global. 3.5 ANÁLISIS Y MEJORA DE PROCESOS
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IMPLEMENTACION DE UN CONTROLADOR HIBRIDO PARA LA SELECCION DE DESTILACION DE UNA PLANTA PILOTO

IMPLEMENTACION DE UN CONTROLADOR HIBRIDO PARA LA SELECCION DE DESTILACION DE UNA PLANTA PILOTO

En la figura 4.1 se observa el Diagrama de Tuberías e Instrumentación (DTI) donde se representan los equipos, tuberías y accesorios que intervienen en el proceso. Cabe mencionar que el DTI está elaborado en base a la norma ISA [10]. En base al método ASTM 2892 y a los requerimientos del área de procesos, se determinaron los puntos de donde se obtendrá lectura de las variables de procesos, como es el caso de los indicadores de temperatura y transmisores de presión TI02, TI03 y PT01, que se emplearan para indicar la temperatura del domo, del enfriador y para sensar la presión de vacio respectivamente. La temperatura de la olla o fondo de columna (TIC01) y la presión (PIC) son variables de gran importancia en el proceso debido a los requerimientos del método de destilación (véase capitulo 2), por lo que se requiere un control de estas, así que se desarrollara el lazo de control respectivo para estas variables y las acciones de control necesarias y correspondientes para las demás variables dentro del proceso de destilación, como son temperaturas, presión y control del tiempo de reflujo/destilado.
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Propuesta de estrategia de control para la presión en el tope de la columna despojadora y estabilizadora T 201 de la Refinería “Camilo Cienfuegos”

Propuesta de estrategia de control para la presión en el tope de la columna despojadora y estabilizadora T 201 de la Refinería “Camilo Cienfuegos”

Luego de efectuado un estudio y análisis de los esquemas de control de presión en el tope de columnas de destilación, cuyos resultados fundamentales se pueden apreciar en este capítulo, podemos de manera general concluir que la destilación es un proceso bastante antiguo y que tiene múltiples aplicaciones. Hoy en día una de las aplicaciones más importantes es la de refinación de petróleo, ya que esta industria ha experimentado un gran desarrollo en los últimos años debido a la necesidad de este producto para la sociedad y además de los altos precios que posee en el mercado mundial. Uno de los equipos más usados en esta industria son las columnas de destilación que son las encargadas de realizar el proceso de destilación. El desempeño y correcto funcionamiento de estos equipos está determinado por una serie de variables entre ellas: presión (tanto en el tope como en el fondo), temperatura, nivel, flujo, composición, etcétera.
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Diseño del sistema de control multivariable de una columna de destilación

Diseño del sistema de control multivariable de una columna de destilación

Es indudable que los sistemas industriales reales son de hecho no lineales y variables con el tiempo. Las curvas de datos obtenidas a partir de los sistemas reales mediante experimentación, sólo pueden representarse empleando compli­ cados modelos matemáticos de orden n, donde n es un entero suficientemente grande. Dado que por definición, el modelo de cualquier sistema dinámico no es el proceso actual, se puede entonces argumentar que siempre habrá errores de modelado. Sin embargo, en muchos casos, siempre es posible tratar en forma efectiva con sistemas de considerable complejidad empleando modelos de orden m, donde mes un entero suficientemente pequeño.
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Control de la corrosión en el tope de las unidades de destilación atmosférica

Control de la corrosión en el tope de las unidades de destilación atmosférica

El más importante parámetro de monitoreo para un buen control de la corrosión en los sistemas de tope de las Unidades de Destilación es el pH. El pH en el sistema puede cambiar desde un valor aceptable a un valor muy agresivo en sólo unos minutos, entonces el valor de pH en el sistema de tope debe ser medido tan frecuentemente como sea posible en la columna de destilación. En la columna de pre-flash y en la columna de vacío el pH generalmente no cambia en forma tan rápida. La confiabilidad en los equipos para monitoreo continuo de pH usados en Refinería es pobre, y por lo tanto muchas refinerías emplean el estilo de lecturas manuales. Aunque la medición del pH puede detectar un evento corrosivo y prevenir la extensión del daño, aún el mantenimiento del pH en un rango aceptable no siempre asegura un control del problema de corrosión.
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Diseño y construcción de un prototipo de una planta para regenerar aceites usados con productos biodegradables

Diseño y construcción de un prototipo de una planta para regenerar aceites usados con productos biodegradables

RESUMEN: Para el presente trabajo se realizó una investigación en donde se analizó las diferentes tecnologías de regeneración para los aceites usados de motor, además se identificaron los productos biodegradables que se pueden utilizar en estos procesos. Se diseñó un prototipo de planta en donde se aplicó un proceso de regeneración en base a la investigación realizada Se realizó un análisis de ingeniería mecánica con el fin de elegir las operaciones que deben cumplir cada componente que debe ser instalado en la planta prototipo, se usó el programa de diseño SolidWorks para obtener un análisis de cada uno de ellos para poder determinar el más adecuado que cumpla los requerimientos de funcionalidad y seguridad. Para el proceso de regeneración después de estudiadas las alternativas tecnológicas existentes, se eligió la tecnología acido-arcilla en la cual se modificaron ciertos parámetros con el propósito de que se puedan introducir los productos biodegradables en el tratamiento del aceite usado. Los productos biodegradables fueron elegidos de acuerdo a sus propiedades físico-químicas y en base a su historia en la industria, dando como resultado de la búsqueda entre varias alternativas los siguientes: esponja natural para ser utilizada como medio filtrante, vicia faba granulada y aserrín de igual forma como medio de filtración y absorción. Los
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CÁLCULO Y DISEÑO DE UN EQUIPO DESALINIZADOR DE AGUA POR EL MÉTODO DE EVAPORACIÓN

CÁLCULO Y DISEÑO DE UN EQUIPO DESALINIZADOR DE AGUA POR EL MÉTODO DE EVAPORACIÓN

El consumo de energía de la desalinizadora de agua será muy bajo, al utilizar como fuente calorífica cualquier tipo de energía residual. El proceso de la destilación tiene lugar en el interior de un recipiente rectangular, fabricado en acero inoxidable y con refuerzos internos del mismo material. Los refuerzos exteriores y el anclaje de la unidad son de acero al carbono. Los elementos necesarios para la condensación y calefacción estarán en el interior del recipiente, el cual está dividido en dos compartimientos: Uno superior (cámara de condensación) y otro inferior (cámara de calentamiento / evaporación). Estos compartimientos estarán separados por placas deflectoras y por el filtro coalescente separador.
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Aplicación del análisis complejo de procesos al sistema tecnológico de la Destilería Agustín Rodríguez Mena de la Ronera Central

Aplicación del análisis complejo de procesos al sistema tecnológico de la Destilería Agustín Rodríguez Mena de la Ronera Central

El Análisis Complejo de Procesos surge como una metodología que abre nuevos caminos en la intensificación de procesos y en su propia desarrollo se ha convertido en un problema cardinal de la ciencia contemporánea, al cumplir el doble requisito de: constituir un resultado al desarrollo científico reciente y constituir un requerimiento del necesario perfeccionamiento de la eficiencia técnico-económica de los procesos del industria química. Consiste en un amplio análisis científico-técnico y técnico-económico de un proceso existente o concebido, en lo referente a las posibilidades de realización óptimo de los objetivos previstos y constituye un aporte a la intensificación de la utilización de las instalaciones de la industria de procesos químicos elevando su productividad.(Suárez et al., 2007)
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Estudio y análisis del efecto corrosivo en el proceso de destilación de una refinería de petróleo

Estudio y análisis del efecto corrosivo en el proceso de destilación de una refinería de petróleo

Actualmente la lJDP está operando con un nuevo tope que posee las mismas características técnicas metalúrgicas del tope original, la cual fue retirada por su alto grado de deterioro debido a los efectos corrosivos. Estos dos Topes, el actual y el retirado ( que denominaremos IR), difieren en la forma de la cúpula, la original era de forma esférica y la actual es de forma torisférica. Como resultado se tiene que la distribución de la presión en el tope no corresponde a la de diseño, pero que no tiene ninguna incidencia en el proceso de destilación.
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17 Prop_Quimicas Compuestos Organicos.pd

17 Prop_Quimicas Compuestos Organicos.pd

En la industria los alquenos se obtienen a partir del petróleo mediante un proceso conocido como "CRACKING", el cual consiste en someter los productos de la destilación del petróleo a un rompimiento de los enlaces a altas temperaturas, para convertir los hidrocarburos de elevado peso molecular en moléculas más pequeñas entre las cuales se encuentran los alquenos. En el laboratorio se obtienen mediante reacciones de eliminación.

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