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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/16775
Título : | Diseño y construcción de un destilador Batch para una mezcla binaria etanol-agua con control automático |
Autor : | Chunata Manotoa, Marlon Gonzalo Silva Sanaguano, Anthony Eduardo |
Director(es): | Guamán Lozada, Darío Fernando |
Tribunal (Tesis): | Rodríguez Pinos, Adrian Alejandro |
Palabras claves : | TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;INGENIERÍA QUÍMICA;MEZCLA BINARIA;TORRE DE DESTILACIÓN;MÉTODO DE MCCABE-THIELE;CONTROL AUTOMÁTICO |
Fecha de publicación : | 8-sep-2021 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Chunata Manotoa, Marlon Gonzalo; Silva Sanaguano, Anthony Eduardo. (2021). Diseño y construcción de un destilador Batch para una mezcla binaria etanol-agua con control automático. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTFC;96T00690 |
Abstract : | The objective of this study was to design a batch distillation column using calculations and equations corresponding to the McCabe-Thiele graphical method. To determine the number of theoretical stages and consequently the diameter and height of the tower, a binary mixture of ethanol-water was developed under normal conditions of temperature and pressure. For the final construction of the equipment, a diameter of 20.32 cm and a height of 1.55 m were established for the tower, nine perforated plates, a kettle, a condenser, and a condensate accumulator with a recirculation option were also installed. Temperature and level sensors were implemented in the equipment for the automatic control of the heating resistance and the solenoid reflux valve, respectively. The monitoring of the temperatures with thermocouples on plates 1, 5 and 9 was done using the Arduino programming language on the Thing Speak web platform. The validation of the optimal functioning of the column was developed through three experimental practices with the same initial conditions of alcohol concentration, 49 ° GL and a loading volume of 10L. In each practice we worked with a variation of 0%, 50% and 100% of the reflux valve opening, thus obtaining different operating times, volumes and concentrations of alcohol in the distillate. It was concluded that for a better percentage of recovery of ethanol, volumetric yield and efficiency in alcoholic degrees, a valve should be operated at 100% opening in which results of 84.86%, 49.5% and 71.43% were obtained respectively in an operating time of 160 minutes. |
Resumen : | El presente proyecto técnico consistió en diseñar una columna de destilación batch mediante cálculos y ecuaciones correspondientes al método gráfico McCabe-Thiele. La determinación del número de etapas teóricas y por consiguiente el diámetro y la altura de la torre se desarrollaron a partir de una mezcla binaria etanol-agua en condiciones normales de temperatura y presión. Para la construcción final del equipo se estableció un diámetro de 20,32 cm y una altura de 1,55 m para la torre, así como también la instalación de 9 platos perforados, un hervidor, un condensador y un acumulador del condensado con opción de recirculación. En el equipo se instauró sensores de temperatura y de nivel para el control automático de la resistencia calefactora y de la válvula solenoide de reflujo respectivamente. La vigilancia de las temperaturas con termocuplas en los platos 1, 5 y 9 se llevó a cabo mediante el uso de la plataforma web ThingSpeak y la programación con Arduino. La validación del funcionamiento óptimo de la columna se lo desarrolló a través de 3 prácticas experimentales con las mismas condiciones iniciales de concentración de alcohol, 49°GL y un volumen de carga de 10L. Para cada práctica se trabajó con una variación del 0%, 50% y 100% de apertura de la válvula de reflujo, obteniéndose así diferentes tiempos de operación, volúmenes y concentraciones de alcohol en el destilado. Se concluyó que para un mejor porcentaje de recuperación de etanol, rendimiento volumétrico y eficiencia en grados alcohólicos se debe operar con una válvula al 100% de apertura en la cual se obtuvieron resultados de 84,86%, 49,5% y 71,43% respectivamente en un tiempo de operación de 160 minutos. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/16775 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniero/a Químico/a |
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