torres de destilacion

SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO PARA TORRE DE DESTILACIÓN
FRACCIONADA
Sebastián José Marengo - Legajo: 5548, Dpto. Ingeniería Electrónica - FRVM
Memoria Descriptiva
El trabajo desarrollado consistió en la implementación de un Sistema de Control
automático para una “Torre de Destilación Fraccionada”, esta se encuentra en la Planta
Piloto de la Facultad Regional Villa María UniversidadTecnológica Nacional la cual se
encuentra a cargo del Departamento de Ingeniería Química.
Descripción
Para dicha implementación se debió observar detenidamente como los operarios ponían
en funcionamiento la columna de destilación, como conclusión se pudo determinar que el
proceso de destilación se puede dividir en dos partes:
• Puesta en Marcha
• Operación en Régimen
La puesta en marcha consiste enllenar de agua el re hervidor (re boiler, ver Fig. 1) hasta
una medida determinada, luego encender la resistencias calefactoras, una vez que la
cabeza de la torre llega a una temperatura determinada se puede ingresar la solución a
destilar (agua-etanol comúnmente) la misma puede ser suministrada por 3 vías diferentes
dependiendo de la calidad de producto destilado que queremos obtener yenergía que
queremos consumir en dicho proceso.
Lograr hacer entrar en régimen la columna de la forma en que estaba siendo operada
anteriormente era algo engorroso ya que operario tenía que estar controlando en forma
continua la temperatura de la parte superior de la torre y en caso que la temperatura
varíe, se trata de contrarrestar esta variación en forma manual mediante el accionamiento
de unpotenciómetro entregando más o menos potencia según lo requiera el sistema,
como así también tenía que estar observando continuamente el nivel de liquido de la torre
para que esta no se inunde, por lo cual esto fue solucionado con un sensor de nivel que
llegado a un determinado nivel este abre una válvula en forma manual y se le retira
líquido de la parte inferior. Cabe destacar que el reflujotambién fue automatizado, esto
consiste en tomar parte del destilado e ingresarlo nuevamente a la columna, esto se hace
para conseguir una mejor calidad del destilado.
Diseño
Lo que se hizo fue realizar un Controlador PID de Temperatura aplicado a las resistencias
ubicadas en el re-hervidor tomando la temperatura de cabeza como variable de control, la
cual es seteada en forma manual antes deponer en marchar el sistema, lo mismo va a
suceder con el nivel de alimentación y la relación de reflujo que deberán configurarse
antes de ser puesta en marcha la torre de destilación.
Cabe destacar que sistema cuenta con una alarma de nivel de líquido, que en caso de
activarse por nivel alto corta la entrada de alimentación y activará la válvula de salida
hasta que el nivel del agua lleguea un punto deseado, abriendo nuevamente la

alimentación de la torre. Igualmente al llegar al nivel alto se enciende una luz en el panel
de control junto con una alarma sonora, esta alarma es de gran utilidad en caso que falle
la válvula de salida. Todo este sistema es comandado por un microcontrolador 18F4550
de Microchip.
Nociones Básicas
Parámetros a Controlar
• Potencia suministrada alas Resistencias calefactores del Re-hervidor (0 - 6000
W) mediante un controlador PID, tomando como variable de control la Temperatura
Superior.
• Relación de Reflujo (Tiempo donde se refluja o se destila “R/D”).
• Nivel de líquido dentro del Re-hervidor.
• Nivel de Alimentación (A, B o C).

Fig. 1: Esquema de Torre de Destilación Fraccionada
Para lograr una mayor comprensión de cómoprogramar el equipo se expresa en forma
de diagrama de flujo, cabe destacar que los cuadros representan la pantalla LCD y tanto
MENU como las flechas los botones de configuración:

Tablero de Comando
• Encendido y Apagado.
• Relación de Reflujo (mostrada en LCD).
• Lecturas de Temperaturas (mostradas en LCD).
• Alarma de nivel de líquido (puede ser sonora y/o lumínica).
• Nivel de...