Sistema de adquisición de datos en el destilador batch con rectificación para la mezcla etanol agua

Abstract

El objetivo de la investigación fue implementar un sistema de adquisición de datos (SAD) en el destilador batch con rectificación en base a la plataforma de desarrollo Arduino para la mezcla etanol agua, para lograr el objetivo se realizó la evaluación y se determinó que el equipo no contaba con un sistema de adquisición de datos por lo que se seleccionó los componentes adecuados y necesarios para llevar a cabo la instalación, implementándose así, seis sensores digitales de temperatura DS18B20, un sensor de caudal YF-S201 para el fluido refrigerante y un sensor de nivel mínimo para proteger las resistencias de inmersión instalados en el hervidor. Para llevar a cabo el diseño del SAD, se construyó la placa de circuitos para integrar los distintos sensores al sistema, además de realizar el diseño y la programación en el front panel y block diagram de LabVIEW, el código de programación se cargó en la IDE de Arduino para ser ejecutado por el microcontrolador. El microcontrolador de Arduino, se encarga de acondicionar, convertir y controlar el flujo de información enviado a través del bus de datos de cada uno de los sensores, realiza comandos para iniciar las mediciones y visualizarlas a través del monitor LCD, además de realizar la comunicación con el ordenador. El monitoreo de las variables: temperatura, caudal, nivel y relación de reflujo se da en tiempo real, a través del display LCD gráfica, instalado en el tablero de control y a través de un ordenador mediante la interfaz gráfica de usuario en LabVIEW, los datos obtenidos son fácilmente exportados a través de Excel. En la evaluación del sistema etanol-agua, para una muestra de 20 L en peso aproximadamente, a una concentración inicial de 6,1% de etanol, y con una relación de reflujo de 1,6, los caudales internos de líquido y vapor fueron: 0,1883 kmol/h y 0,3060 kmol/h respectivamente, y realizando las correlaciones respectivas se obtuvo un diámetro de columna de 0,087 m, con una caída de presión de 0,00965 atm/m de altura de empaque, que corresponde a las dimensiones y características del equipo.