Definición de una estrategia de control y supervisión para un reactor discontinuo

Abstract

El trabajo es una primera etapa hacia el montaje de un reactor discontinuo y su sistema de control para prácticas de control de procesos y/o de planta piloto en el Laboratorio de Ingeniería Química (LIQ). El sistema reactivo es la síntesis en fase líquida de la HexametilenTetramina (HMTA); se escoge dada la factibilidad de la futura implementación y la existencia de información base cinética, química, termodinámica y física ya que se utiliza la simulación matemática como herramienta de análisis. La estrategia de control es la ejecución lógica de pasos que disponen al reactor para llevar a cabo la reacción (control secuencial). Dentro de la secuencia se requiere mantener la temperatura en el valor objetivo lo que demanda una segunda estrategia (control de lazo). Para el control de lazo se proponen dos alternativas: un PID convencional, y, uno no lineal (tipo Linealización Entrada/Salida), dada la naturaleza del sistema. Para evaluar cuantitativamente la sensibilidad paramétrica, y, para elegir la variable controlada, se propone una expresión matemática (integral) que arroja un indicador de desempeño (D%). Tanto el controlador de lazo lineal (PID) como el no lineal (Entrada/Salida, E/S), permiten cumplir los objetivos de control planteados y no presentan diferencias significativas de desempeño. Sin embargo, el análisis de estabilidad realizado favorece al controlador no lineal (E/S); además, su ajuste requiere optimizar un único parámetro (kC) versus tres del PID (kC, kI, kD).