Proyecto Final de Instrumentacion y Control

INSTITUTO TECNOLOGICO DE HERMOSILLO

INGENIERIA MECANICA MATERIA; Instrumentación Instrumentación y control

royecto !nal; Automati"ación Automati"ación #e la $rocesa#ora #e %io#iesel

NOM%RE DEL ALUMNO&s';

(ECHA; )iernes *+ #e ,unio #el -.**

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Intro#ucción En este proyecto, lo que se busco fue la automatización del proceso de producción del bidiesel, por medio del software de LabView para poder mejorar tiempos y costos de estos.

Esto se busca lograr por medio de una serie de “tructures! en una secuencia dada por el proceso, para esto de"niremos y mostraremos el proceso para u mejor entendimiento de esto y de cómo se lograra automatizar.

 # aparte de esto crear un panel f$cil de manejar y comprender para el usuario para que este pueda tener el control y saber en que fase del proceso se encuentra este.

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/n#ice &ntroducción''''''''''''''''''''''''''''' '''''''''..% ()ue es el biodiesel*............................................................................................+ u producción en -ico'''''''''''''''''''''''''''''''. / 0e"nición y materiales del proceso'''''''''''''''''''''''''./ ecuencia del proceso''''''''''''''''''''''''''''''' '' 0iagrama de proceso''''''''''''''''''''''''''''''' ''..2 3utomatización del proceso'''''''''''''''''''''''''''''.14 5anel frontal del V&''''''''''''''''''''''''''''''''''. .11 0iagrama a bloques''''''''''''''''''''''''''''''' '''.1% 6onclusiones'''''''''''''''''''''''''''' '''''''''....1+

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01ue es el %io#iesel2 El biodiesel es un biocombustible liquido que se obtiene a partir de l7pidos naturales como aceites 8egetales o grasa animales, con o sin uso pre8io, mediante procesos industriales de esteri"cacion y transesteri"cacion, que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales.

ro#ucción en M34ico 9ay biodi-sel disponible comercialmente. La mayor7a de los principales fabricantes europeos de automó8iles ofrecen garant7as para el uso de biodi-sel en sus motores.

En -ico aunque el conocimiento de los biocumbustibles es muy etenso, la aplicación de estos no :a tenido el mismo impacto que en otros pa7ses. ;al 8ez por la falta de conocimiento en la producción del mismo o de si en 8erdad es rentable su producción.

De!nición y materiales #el $roceso En la producción de este biocombustible los materiales necesarios son de f$cil acceso para cualquier persona lo aceite usado en nuestro caso? %. osa c$ustica /

+. etanol

El biodiesel se produce por la reaccion del aceite con metanol en presencia de un catalizador como @aA9 o BA9, generando el ester metilico o etilico y como subproducto el glicerol. El proceso se denomina transesteri"cacion.

Los aceites 8egetales y grasas animales son mono, di y triglic-r idos que contienen glicerina. 5ara fabricar el biodiesel se requiere transformar los glic-ridos en esteres por medio de una reaccion qu7mica con metanol puro, utilizando alg@aA9? y el :idróido de potasio la mezcla de metanol con :idroido de potasio forma el denominado metoido que es un producto de manejo cuidadoso por su reacti8idad.

 5reparación del metóido de sodio Deneralmente la cantidad de metanol necesaria es del %4 en masa de la cantidad de aceite. Las densidades de los dos l7quidos son bastante parecidas= tambi-n deber7a funcionar con el %4 en 8olumen. 5ara estar completamente seguro, mide medio litro de cada l7quido, pesalos y calcula eactamente el %4 en masa. 0istintos aceites pueden tener distintas densidades dependiendo de su procedencia y de cómo :ayan sido cocinados. 5or ejemploF para 144 litros de aceite :acen falta %4 litros de metanol.

6uando se mezcla el metanol con el :idróido de sodio>lej7a? se produce una reacción eot-rmica cuyo resultado es el metóido de sodio. GEot-rmicaG quiere decir que desprende calor. Los utensilios que entren en contacto con la lej7a deben estar totalmente secos.

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 6alentar y mezclar 6alienta el aceite :asta /IJH/K 6 >1%4J1+4K ?. 5ara mezclar puedes usar una taladradora el-ctrica, "rmemente sujeta, que :aga girar una :-lice o un mezclador de pintura. Mn giro demasiado r$pido produce salpicaduras y burbujas y perjudica al resultado "nal. 5ara conseguir un buen resultado ajusta la 8elocidad, la forma de la :-lice o su tamaNo.i quieres un reactor m$s silencioso sustituye el mezclador por una bomba el-ctrica que coja el l7quido de abajo y lo lle8e :asta la super"cie. La bomba no debe estar muy abajo para que no se estropee luego con la glicerina.

Vierte el metóido en el aceite mientras se bate, y sigue agitando la mezcla durante H4 ó O4 minutos. La reacción suele completarse en media :ora, pero es mejor batir durante m$s tiempo. 0urante la transesteri"cación los $cidos grasos se separan de la glicerina, y el metanol se une a ellos formando metil-steres >biodi-sel?. El :idróido de sodio estabiliza la glicerina.

O 0ecantación 0eja que la mezcla repose y se enfr7e por lo menos durante oc:o :oras, preferiblemente m$s. La glicerina forma una masa gelatinosa en el fondo y los metil-steres >biodi-sel? Cotan encima. La bomba mezcladora debe estar por encima del ni8el de la glicerina para que no se estropee. Atra alternati8a consite en dejar que la mezcla repose al menos durante una :ora despu-s de la reacción, manteniendo la temperatura por encima de +IK 6 >144K ?. 0e esta forma la glicerina se mantiene semil7quida >solidi"ca por debajo de +IK 6? y se :unde antes. 0espu-s :ay que decantar el biodi-sel con cuidado. e pueden separar sac$ndolos por un agujero del fondo atra8-s de un tubo transparente. La glicerina semil7quida es de color marrón oscuro= el biodi-sel es del color de la miel. ira el tubo todo el tiempo, y cuando empiece a salir biodi-sel cambia la salida del tubo de un recipiente a otro. i cae algo de biodi-sel en el recipiente de la glicerina es f$cil recuperarlo cuando la glicerina se espesa. i la glicerina solidi"ca antes separarla del biodi-sel, puedes calentar para 8ol8er a licuarla, P5ero no la agites.

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Secuencia #el $roceso

3l estar llenos los dos tanques el ;)J44% y el ;)J441 se asegura el proceso. 1. 3l iniciarse el proceso se empieza a calentar el aceite por medio de la resistencia QJ441.

%. 3llegar a una temperatura de H4 grados se encender$ el motor ;J441 el cual iniciara la mezcla del metoido.

+. 3l llegar el aceite a la temperatura de OH grados se apaga la resistencia QJ441 y se abre la 8$l8ula V3J441 y se 8ac7a el metoido en el tanque ;)J441.

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/. 3l 8aciarse el metoido se abre la 8$l8ula V3J44% que asegura el Cujo en la bomba.

H. 3l estar asegurado el Cujo se enciende la bomba RRJ441 e inmediatamente se abre la 8$l8ula V3J44+.

O. al 8aciarse el aceite sobre el tanque ;)J44+ se enciende el motor ;J44% el cual inicia el agitado de la mezcla para que se realice el decantado de la mezcla.

. 3l estar decantada la mezcla se abre la 8$l8ula V3J44/ y 8ac7a la glicerina decantada en el proceso.

I. 3l 8aciarse la glicerina y cerrase la 8$l8ula V3J44/ se dar$ la opción de realizar el la8ado.

2. i se acepta la opción se abrir$ la 8$l8ula V3J44H la cual dejara pasar agua para el la8ado.

14. 6uando se cierre la 8$l8ula V3J44H se iniciara el la8ado con el encendido del motor ;J44% el cual realizara el la8ado.

11. 3l :aber "nalizado el la8ado se abre la 8$l8ula V3J44/ se 8aciara el contenido.

1%. i se selecciono la opción de de “@A! al la8ado se abre la 8$l8ula V3J44/ se 8aciara directamente el contenido del tanque.

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1+. i se selecciono la opción de “6ancelar! se para el proceso.

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Automati"ación #el $roceso El proceso se automatizo por medio de software Lab8iew para un menejo mas sencillo de el proceso en si.

La base de la automatización fue la subpaleta “tructures! de la paleta “5rograming!.

Las “tructures! utilizadas en la automatización fueron= 1. “Estructure case! %. “S:ile loop! +. “lat secuence!

5or medio de estos ciclo se logro crear la secuencia de procesos para realizar el proceso simulado por medio del uso del S:ile, y secuenciado por medio del 6ase. El secuence se utilizo para un proceso paso por paso en el tanque .

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Dia5rama De %lo6ues

Conclusión

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En este proceso la automatización por medio de lab8iew ser$ un gran a8ance para la reducción de mano de obra y la mejora del proceso. En este caso ser$ de gran ayuda y con en conocimiento de que se puede automatizar mas para mejorarlo mas y obtener mas bene"cios de este proceso asi como la optimización de recursos.

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