Diseño y construcción de un destilador Batch para una mezcla binaria etanol-agua con control automático - Chunata Manotoa, Marlon Gonzalo (2021)
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.