Aplicación del Control de Procesos para optimizar la recuperación de aceite esencial de cítricos por Arrastre con Vapor

Abstract

Se implemento una programación para el evaporador, para el sistema no ideal de arrastre de vapor de aceite esencial de naranja y para su simulación se utilizó un programa en TIA Portal utilizando también Microsoft Excel como fuente de entrada de datos. El control del sistema se realizó a la temperatura de proceso en respuesta al flujo de vapor inyectado para producir arrastre, que es la fuente de calor requerida para que ocurra este fenómeno. El arrastre de vapor aplicado para la recuperación de AEN es una operación unitaria por lotes y se utiliza el método de Euler para derivar el sistema de ecuaciones diferenciales. El programa reporta datos mediante tablas y gráficos de curvas de temperatura del sistema, masa almacenada, salida, nivel de líquido, calor entregado y recuperación en cualquier instante en función del tiempo por operación. El programa de control nos muestra el comportamiento del sistema en respuesta a perturbaciones ocasionadas por el movimiento de la temperatura del set point (punto de control) y los gráficos de los fenómenos internos que ocurren, y nos permite comparar los parámetros del controlador PIDs. Se simuló la extracción del aceite esencial en el equipo de destilación utilizando el software TIA portal. En la simulación del destilador se puede ver el efecto y la cantidad del disolvente en el porcentaje de recuperación.

A mathematical model of the evaporator was developed for the non-ideal steam entrainment system of lemon essential oil and to simulate it, a program in TIA Portal was used, also using Microsoft Excel as a data input source. The system control was performed at the process temperature in response to the injected steam flow to produce drag. Which is the source of heat required for this phenomenon to occur. The steam stripping applied for AEN recovery is a batch unit operation and the Euler method is used to derive the system of differential equations. The program reports data using tables and graphs of curves of system temperature, mass stored, output, liquid level, heat delivered, and recovery at any instant as a function of time by operation. The control program shows us the behavior of the system in response to disturbances caused by moving the temperature of the set point (control point) and the graphs of the internal phenomena that occur, and allows us to compare the parameters of the PIDs controller. The extraction of the essential oil in the distillation equipment was simulated using the software on TIA Portal. In the distiller simulation you can see the effect and amount of the solvent on the recovery percentage.