Diseño de la automatización para una planta piloto de extracción por fluido supercrítico utilizando CO2 como solvente

摘要

En los últimos años en el territorio peruano, la importación de productosagropecuarios con valor agregado ha ido incrementando y de la misma forma laexportación de materia prima vegetal y esto genera que los productos importadosresulten más caros que los productos exportados. Esto se debe a que en el Perú nose ha difundido tecnologías que permitan dar un valor agregado a los productosagrícolas. Una de las tecnologías que ha demostrado tener un buen rendimientoen la obtención de productos con valor agregado, es la llamada Extracción porfluido Supercrítico (SFE).La presente tesis es un aporte para el desarrollo de tecnología en extracciónpor fluido supercrítico, para esto se ha echo el diseño de la automatización de unaplanta piloto de extracción por fluido supercrítico utilizando CO2 como solvente.El CO2 es el elemento que debe llegar al estado supercrítico del cual se aprovechanlas propiedades de disolvente y alta penetrabilidad, se ha trazado el circuitotermodinámico en forma circular para conseguir reutilizar el CO2, el punto deoperación del fluido en estado supercrítico se ha definido en 145 bares y 40 C.Con el ciclo termodinámico de nido se diseñó la parte eléctrica e de instrumentación considerando el diseño mecánico de los trabajos realizados en la UniversidadGuelph de Canadá y la Pontificia Universidad Católica del Perú.La planta piloto está diseñada para operar de forma automática por mediodel controlador industrial PLC-1200 de Siemens. el proceso inicia en el tanqueque almacena CO2 líquido el cuál sirve de fuente para la bomba de presurización,luego a su salida existe un intercambiador de calor que incrementa la temperaturadel CO2 para alcanzar el estado supercrítico, con esto se realiza extracción delextracto de la materia prima, luego atraviesa el tanque de separación donde seobtiene el extracto libre del solvente y finalmente se recupera el CO2 gaseosomediante un condensador que lo lleva al estado líquido.Finalmente se ha diseñado una interfaz hombre maquina para que el personalespecializado pueda definir los diferentes puntos de operación de forma segura, eldiseño contempla la seguridad funcional del programa y del entorno.