análisis de la doble destilación de alcohol

8/17/2019 Análisis de La Doble Destilación de Alcohol

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Análisis de la doble

destilación de alcohol

Integrantes:

Miguel Peña

Daniel Ramírez

Santiago Fuentes

Asignatura:

Interpretación de control de procesos industriales

Profesor a cargo:Felipe Fonseca

Sección: 05

Fecha de entrega: 07/07/2015



Índice

Introducción……………………………………………………………………………… .3

Planteamiento del proceso………………………………………………………… .…..4 Desarrollo………………………………………………………………………………… 7

Conclusiones……………………………………………………………………………. .9

Anexo dossier de planos……………………………………………………………….10

Anexo de características de equipos y planos……………………………………….11



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Introducción

En este trabajo en particular se busca entender y explicar cómo funciona el

proceso de doble destilación de alcohol a partir de un fermentado cualquiera

(pudiese ser vino o algún símil dependiendo del objetivo final de la planta de

producción).

Además de la comprensión a grandes rasgos del proceso en cuestión, se busca el

diseñar una planta de proceso de doble destilación que cumpla con las siguientes

exigencias básicas:

1.- No usar más de 3 lazos de control

2.- Involucrar un computador maestro y dispositivos de campo



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Planteamiento del proceso

El proceso de destilación y doble destilación de alcohol tiene por objetivo el

separar los distintos tipos de alcohol y otros compuestos, contenidos en un

fermentado inicial.

El proceso de doble destilación se divide en la primera y segunda destilación,

además de un proceso previo al fermentado, las cuales funcionan de la siguiente

manera:

Proceso previo:

Se precalienta el fermentado a 50 ºC con el fin de ayudar a controlar el proceso de

primera fermentación.

Primera destilación:

El fermentado inicial es sometido al primer proceso de destilación en el alambique

el cual se realiza aumentando paulatinamente la temperatura desde los 50 a los

100 ºC, lo que produce que el fermentado comience a evaporarse. El vapor pasa

por un serpentín sumergido en agua fría y se condensa.

El proceso de primera destilación puede tardar entre 8 y 9 horas y de él se

obtienen 3 fracciones:

-Cabezas: Corresponde a los primeros fluidos en condensarse y están

compuestos de elementos más volátiles que el etanol, contiene un alto contenido

de alcoholes pudiendo alcanzar el 55%, no es apto para el consumo humano ya

que tiene un altísimo índice de toxicidad y alto contenido de acetato de etilo,

etanol, dióxido de azufre, etc.

Representa solo al 0.1% del volumen del alambique y contiene además restos deColas de una alguna destilación anterior realizada en la misma línea de proceso.

-Flemas: También conocida como “Corazón”, contiene el mayor concentrado de

alcohol etílico puro de la primera etapa, alcanzando entre un 26 a 28%, debido a



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que su evaporación se logró en el rango cercano a 78.5 ºC. Representa en 40%

del volumen total del alambique.

-Colas: Contiene principalmente agua y representa el 1.5% de volumen total del

alambique.

El sobrante contenido aun en el alambique al momento de terminar la destilación

es básicamente “Colas” y se elimina.

Segunda destilación:

Las Flemas de la primera destilación son sometidas a este segundo proceso, es

un proceso más fino en el cual se utiliza menos temperatura, llegando a los 80 o

90 ºC y que puede durar hasta 12 horas.

En este proceso se busca purificar el alcohol etílico y sus aromas interesantes y

eliminar los elementos nocivos y de aromas indeseables (metanol, propanol,

butanol, pentanol, etc).

Del proceso de segunda destilación se obtienen cuatro fracciones, siendo:

-Cabezas: Tiene un alto contenido de alcoholes indeterminados, representa el 1%

del volumen total del alambique. Son devueltas al alambique para ser destilados

nuevamente.

-Holandas: Tiene un alto contenido alcohólico de hasta un 70%, se detiene su

recolección cuando el alcoholímetro marca entre 60 y 62%, es un fluido rico en

aromas originales del fermentado inicial. Representa un 24% del volumen total del

alambique.

-Segundas: No contiene un alto contenido etílico, sin embargo contiene muchos de

los aromas que buscan generarse en barrica.

-Colas: Tiene un contenido de alcohol casi nulo.



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Las Colas y Segundas son añadidas a las flemas de la siguiente destilación

(segunda destilación), juntas representan el 40% del volumen total del alambique.

El producto final del proceso son las Holandas, las cuales no suelen utilizarse

puras sino con tratamientos según el licor buscado y el origen fermentado, sunombre origina del país de origen tradicional del que son importadas para la

producción de destilados para consumo humano.



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Desarrollo

Primer destilado:

El alambique es calentado por la caldera a de manera paulatina desde los 50 a los100 ºC, lo cual empieza a evaporar el fermentado contenido en él, al seguir por la

línea de proceso, llega al serpentín, el cual se encuentra sumergido en un tanque

de agua fría, lo que devuelve el vapor a su estado líquido, este proceso en su

totalidad tarda entre 8 o 9 horas. Del proceso se logra que el producto se divida en

3 partes: cabezas, flemas y colas, las cabezas vendría a ser el resultado obtenido

al inicio del proceso, cuando se inicia con 50 grados, el alcohol que se produce es

demasiado fuerte y contiene muchos elementos volátiles, es enviado a un

estanque que contiene los líquidos a ser desechados.

Al pasar la primera fase, el alcoholímetro mide un aumento en las porcentaje de

alcohol circulando y mediante válvulas lo dirige al estanque de Flemas.Posteriormente, cuando el porcentaje de alcohol desciende, se modifica la

apertura y cierre de válvulas, dirigiendo las Colas al estanque de líquidos

desechados.

Segundo destilado:

Las flemas de la primera destilación son calentadas por la caldera paulatinamente

hasta los 80 o 90 ºC, arrojando a medida que avanza, 4 productos:

Las cabezas, que son el primer producto, dado a su grado de alcohol muy alto ybajo grado de pureza, son recirculadas al estanque de Flemas, como la

temperatura es aun baja, se puede adicionar inmediatamente. A medida que

aumenta la temperatura, se llega al grado de alcohol deseado, el PLC abre la

válvula y lleva las Holandas al estanque donde será almacenado el producto final.

Posteriormente, el grado de alcohol medido por el alcoholímetro desciende

bruscamente, gatillando la orden del PLC de cerrar el paso al tanque final y abrir el

paso hacia un estanque intermedio que almacenara las Segundas y Colas, las

cuales debiesen añadirse a las Flemas para ser re-destiladas, sin embargo en

este momento el estanque se encuentra a alta temperatura por lo que hay que

esperar a que se enfríe, las Segundas y Colas son añadidas a las Flemas de un

siguiente proceso de destilación.

La planta cuenta con dos lazos de control.

-Lazo de control de temperatura: Que mide y maneja la temperatura tanto de la

caldera como del fluido dentro de los alambiques con el fin de que se mantenga



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dentro de los rangos esperados, un aumento muy veloz de temperatura destruiría

la posibilidad de separar correctamente las fracciones de la destilación.

-Lazo de control de Alcohol: Mide el porcentaje de alcohol que está pasando por la

línea de proceso para que el PLC indique que válvulas abrir y cerrar, con el fin dedirigir el fluido a los contenedores correspondientes.



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Conclusiones

Durante la realización de esta experiencia, se consiguió aprender de forma

relativamente profunda el funcionamiento de una planta de doble destilación, al

nivel de que teniendo el presupuesto y conocimiento sobre programación einstalación de PLC, pudiese construirse una planta de similares características a la

planteada.

Paralelamente, se logró explorar más a fondo el programa Microsoft Visio, el cual,

a pesar de su simplicidad e interfaz amigable al usuario, sacrifica a cambio

versatilidad, ya que no contiene (o no pudimos encontrar), algunos elementos

básicos de plantas de proceso, al investigar, se averiguó que se pueden importar

galerías de elementos al programa, sin embargo eso es totalmente no amigable al

usuario inexperto, debido a que hay muchos paquetes disponibles, pero sucontenido es difuso, convirtiendo la tarea de confección del plano en un problema

mayor. Por otra parte se compensa teniendo la posibilidad de utilizar imágenes, lo

que, aunque ayuda, quita la característica “estándar” del plano dibujado, creando

la necesidad de incluir un anexo de equipos para explicar el plano en sí.

Finalmente, se comprende que la norma ISA, no contiene algunas variables

específicas dentro del código básico (como alcohol), sin embargo, entrega cierto

grado de flexibilidad, permitiendo simplemente poner letras que representan la

cuantificación o la proporción.



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Anexo dossier de planos



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Anexo de características de equipos y componentes

Alambique con camisa de temperatura: Este elemento se

calienta por debajo mediante circulación de agua caliente.

Hervidor: Este elemento provee de agua caliente al

alambique con camisa de temperatura, a su vez, obtiene el

poder de calentar agua de la caldera.

Termómetro: Este elemento es solo un sensor de

temperatura que no tiene display, la muestra de la

temperatura en pantalla solo es en el PLC.

Serpentín sumergido en agua fría: Este elemento permite la

condensación del líquido una vez evaporado con

temperatura (no pudimos encontrar algo similar en visio).

QFI del lazo 666: Las siglas QFI representan a un Indicador

de una Razón Cuantificada, en este caso un alcoholímetro,

no encontramos una mejor forma de expresarlo en norma

ISA. Este instrumento nos indica el porcentaje de alcohol

circulante por la tubería en un display en el lugar y en el PLC.



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QIC del lazo 666: La sigla QIC representa al Controlador

Indicador de Cantidad (de alcohol), en este caso es un

PLC o una función de éste, se encarga de abrir y cerrar la

mayoría de las válvulas de la planta, ya que su posición

(abierta o cerrada) depende del porcentaje de alcohol

circulante en el momento.

TIC del lazo 667: La sigla representa al Controlador

Indicador de Temperatura, como su nombre lo dice, indica

y maneja todas las temperaturas de la planta, manteniendo

los fluidos a la temperatura deseada y en cierto caso

abriendo una válvula para vaciar las Colas y Segundas en

el tanque de Flemas antes de empezar la segunda

destilación nuevamente.

análisis de la doble destilación de alcohol

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