Destilación de alcohol por medio de la melaza

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA[pic 1]

"ANTONIO JOSÉ DE SUCRE"

VICE-RECTORADO BARQUISIMETO

NUCLEO CARORA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECATRONICA

Destilación de alcohol por medio de la melaza

Asignatura: Automatización Industrial II

Gustavo Gutierrez Exp 20142-C053

MARZO, 2020

Proceso de elaboración de alcohol por medio de la melaza

Antes de poder destilar la melaza, es necesario convertirla en un líquido alcohólico (mosto o "vino de caña") por medio de la fermentación, el cual consiste en un proceso catabólico de oxidación incompleta llevado a cabo por las levaduras, que no requiere oxígeno, siendo el producto final un compuesto orgánico.

La melaza es despachada por las gandolas desde los centrales azucareros, en los tanques de almacenamiento principales, se utilizan bombas para para bombear la melaza desde el tanque de almacenamiento de melaza hacia los esterilizadores. El nivel del tanque de almacenamiento de la melaza es controlado por un lazo de control proporcional a través del controlador LT-1, el cual regula las válvulas que permiten la entrada de la melaza, el nivel del tanque es enviado por medio del transmisor de nivel LT-1, este tanque maneja nivel entre 80 y 20% para evitar que el sistema se quede sin melaza.

En el recorrido hacia los esterilizadores se le es inyectado a la melaza agua caliente o vinaza para diluir la melaza, también se le agregan los elementos que favorecen el proceso de desarrollo y crecimiento de las levaduras como lo son la urea y el fosfato, además se le agrega H2SO4 que es el encargado de controlar el Ph en un valor que ronde 5,2 de la mezcla por medio del lazo de control proporcional conformado por el transmisor AT-2 y el controlador AC-2 , la tubería cuenta con un mezclador estático que se encarga de homogenizar la mezcla de forma tal de reducir la densidad de la melaza de 85 a 42.5 ° Brix, la proporción de la mezcla es controlado por el controlador de nivel LC-2  el cual recibe una señal del transmisor de nivel LT-2, esta acción de control mantiene una relación de la mezcla  de 60% melaza, 10% de fosfato de amonio, 5% de urea y un 25% de agua, este lazo de control también se encarga de controlar el nivel del tanque.

Una vez que llega la melaza diluida al esterilizador que corresponda, se somete a una temperatura de 80°C utilizando vapor por medio de un intercambiador de calor a fin de eliminar la mayor parte de los microrganismos y bacterias que pueda tener la melaza, este intercambiador de calor esta manejado por el transmisor de temperatura TT-3, el cual envía la temperatura del tanque esterilizador al controlador TC-3 para aplicar un control proporcional sobre la válvula que regula la entrada de vapor al intercambiado de calor, el tanque esterilizador posee también un lazo de control de nivel proporcional conformado por el transmisor de nivel LT-3 y el controlador LC-3, los cuales son los encargados de mantener el nivel del tanque entre un 80 y 20%.

Después de que la melaza atraviesa el mesclador y el esterilizador pasa por una centrifugadora que separa el vino limpio de los lodos sedimentados, estos lodos son enviados a un tanque que por medio de la clarificación por decantación logra separa los restos de vinazas de los lodos y los devuelve al mesclador, mientras que los lodos son desechados, este tanque de clarificación utiliza un lazo de control gamma partida abierto-cerrado el cual dependiendo de los niveles de residuos desecha las impurezas y egresa las vinazas, este lazo de control está conformado por el transmisor de nivel LT-4 y el controlador LC-4.

La melaza esterilizada es enviada a las cubas de fermentación los cuales son tanques cerrados, que permiten que el líquido se fermente gradualmente a través de su paso continuo, estas cubas cuentan con intercambiadores de calor alimentado con agua de enfriamiento los cuales reducen la temperatura de la melaza de forma tal que sea apta para la fermentación y así reducir la temperatura que estos vinos tenían del proceso anterior. Durante el proceso de fermentación algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como pueden ser por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) permiten obtener varios productos finales entre ellos un alcohol en forma de etanol el cual en su estado puro puede ser usado con fines medicinales o para la elaboración de bebidas alcohólicas.

La cuba de fermentación posee un control proporcional que regula la entrada de melaza del centrifugador el cual consta del transmisor de nivel LT-5 y el controlador de nivel LC-5, este controlador también ejecuta acciones de control selectivo respecto a la válvula que permite la entrada de la melaza esterilizada al centrifugador.

El proceso de fermentación es exotérmico, es decir, existe liberación de calor (por el ATP generado). Por ende, es necesario controlar la temperatura a 30°C para que el equilibrio de la reacción se mantenga en el sentido deseado. El sistema de intercambio de calor supone un reciclo para la cuba, donde se toma el mosto del fondo, se bombea al intercambiador y vuelve nuevamente a la cuba, al igual que en el tanque de esterilizado se mantiene un lazo de control proporcional el cual en este caso está conformado por el transmisor de temperatura TT-5 y l controlador de temperatura TC-5.

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