IC18DV/92/SCP - Equipo Destilación Multifuncional con Control Automático

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1 QUÍMICA INDUSTRIAL IC18DV/92/SCP - Equipo Destilación Multifuncional con Control Automático - Cód IC18DV/92/SCP - Equipo Destilación Multifuncional con Control Automático DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

2 1. Generalidades El equipo de destilación multifuncional con control automático Didacta IC18DV/92/SCP permite una amplia gama de experimentos sobre la destilación binaria, en continuo o discontinuo. Con oportunos componentes opcionales es posible obtener la destilación de mezclas azeotrópicas o la destilación en vacío o en corriente de vapor. El equipo es modular y flexible, fácil de utilizar y permite ser integrado, en tiempos sucesivos, con los numerosos accesorios disponibles. El sistema de control SCP interacciona con el proceso, ejerciendo un control computadorizado. Además permite de adquirir en tiempo real los datos característicos de la instalación, la producción sobre vídeo o la impresión de las curvas características, el archivo sobre disquete o la impresión de los datos experimentales. Un manual de ejercitaciones completa la dotación del grupo. 2. Composición El grupo IC18DV/92/SCP consta de un equipo base dotado de doble tronco de columna de platos y campanillas (cód ) y de los siguientes componentes opcionales: Doble tronco de columna de platos perforados (cód ); Doble tronco de columna de anillos Rashig (cód ); Manómetro diferencial (cód ); Dispositivo para la destilación de mezclas azeotrópicas (cód ); Dispositivo para la separación en varias fases del destilado (cód ); Dispositivo para la destilación en vacío (cód ); Caldera eléctrica para la producción de vapor (cód ). 3. Descripción Equipo base El equipo base está constituido por la columna de destilación, montada sobre un apropiado armazón de acero inoxidable, y un cuadro eléctrico de mando y control. La columna permite el funcionamiento en continuo y discontinuo y comprende (ver fig. 1): n. 2 troncos de columna del tipo de platos y campanillas, en especial vidrio borosilicato con diámetro interno de aproximadamente 50 mm, dotados de 3 puntos medida temperatura y 1 punto extracción muestra para cada tronco (1); Hervidor de cola con resistencias de calentamiento de 2 kw, termómetro (4); Refrigerador del producto de cola (5); Recipiente del producto de cola (capacidad 6 litros) con grifo de extracción (6); Pequeño tronco intermedio de alimentación en especial vidrio borosilicato con un punto de medida temperatura y extracción muestra (7); Cabeza de reflujo con condensador y punto de medida temperatura y extracción muestra (8); Refrigerador del destilado (9); Receptor intermedio graduado para medir el volumen del destilado (10); Recipiente de recogida del destilado (capacidad 1 litro) (11); Precalentador de alimentación con resistencia de calentamiento de 1 kw, termómetro (12); Tanque de alimentación (capacidad 10 litros) (16); N. 12 termorresistencias (T1 T12); Electroválvula de introducción reflujo (EV1); Electroválvula de extracción producto de cola (EV2); Electroválvula alimentación (EV3); Electroválvula de introducción vapor (EV4); Electroválvula agua de refrigeración (EV5); Transductor caudal de agua de refrigeración (F) con salida analógica; Sistema de control de temperatura sobre el precalentador (VR1); Sistema de control de temperatura sobre el hervidor de cola (VR2). Sistema de Control de Proceso permite adquirir mediante Ordenador PC, en tiempo real, los principales parámetros del proceso y interaccionar con el proceso mismo, ejerciendo un control computadorizado. El kit de transductores electrónicos, actuadores electrónicos y acondicionamiento comprende también los siguientes componentes: Sistema para el control automático On-Off de 3 distintos niveles, en el hervidor de cola (A); Sistema para el control automático On-Off, mediante fotocélulas, del nivel en el precalentador (B); Sistema para el control automático On-Off del calentamiento en el hervidor de cola; Sistema para el control automático On-Off del calentamiento en el precalentador; Pressostato de señal falta de agua de refrigeración (D); Sistema para el mando automático de la electroválvula de introducción reflujo (EV1); Sistema para el mando automático de la electroválvula de extracción producto de cola (EV2); Sistema para el mando automático de la electroválvula de alimentación (EV3); Sistema para el mando automático de la electroválvula vapor (EV4); Sistema para el mando automático de la elctroválvula agua de refrigeración (EV5); Bomba dosimétrica con velocidad regulable para el control del caudal de alimentación (P). Page 2

3 Un simulador de averías permite la simulación de siete averías más comunes en el equipo por medio de unos microinterruptores y la indicación de la avería mediante LED. El software de supervisión y control actúa en ambiente MS-Windows y permite adquirir mediante el Ordenador PC todas las magnitudes en examen durante las experiencias, elaborarlas y producir gráficos finalizados a la profundizada comprensión del proceso y de las problemáticas de los equipos. Permite salvar sobre disquete e imprimir los datos y los diagramas obtenidos. Permite además la realización del control digital del proceso vía software y de gestión de las alarmas, con intervención automática sobre el equipo (ver fig. 2). La unidad de acondicionamiento señales, la tarjeta de conversión A/D-D/A e I/O digital, el simulador de averías y el cuadro de mandos y controles están ubicados en un armario apropiado. El cuadro eléctrico de mando y control comprende: No. 12 instrumentos digitales, para la lectura simultanea de las temperaturas en el equipo, con salida analógica; No. 1 instrumento de control y medida de la potencia eléctrica del hervidor de cola dotado de dos resistencias controlables separadamente; No. 1 instrumento de control y medida de la potencia eléctrica del precalentador; No. 1 instrumento temporizador para el control del reflujo; No. 1 instrumento de medida caudal del agua de enfriamiento; No. 5 interruptores para el mando manual de las electroválvulas; No. 1 interruptor general con diferencial magnetotérmico; No. 7 Interruptores simulación de averías. Componentes opcionales Doble tronco de columna de platos perforados (cód ) El accesorio (2) comprende no. 2 troncos de columna de platos perforados según Oldershaw, en especial vidrio borosilicato con diámetro interno de aproximadamente 50 mm, con 3 puntos de medida temperatura y 1 punto extracción muestra para cada tronco. Pueden ser fácilmente sustituidos a los troncos en dotación (1) del tipo de platos y campanillas. Doble tronco de columna de anillos Rashig (cód ) El accesorio (3) comprende no. 2 troncos de columna de llenado con anillos Rashig, en especial vidrio borosilicato con diámetro interno de aproximadamente 50 mm, con 3 puntos de medida temperatura y 1 punto extracción muestra para cada tronco. Pueden ser fácilmente sustituidos a los troncos en dotación (1) del tipo de platos y campanillas. Manómetro diferencial (cód ) El manómetro diferencial en U de mercurio (13) permite medir las pérdidas de carga entre la columna; el instrumento incluye un refrigerador de seguridad (18). Dispositivo para la destilación de mezclas azeotrópicas (cód ) El dispositivo comprende: Divisor de fase universal para mezclas azeotrópicas (17); Refrigerador de seguridad (18); Recipiente de recogida (capacidad 1 litro) (19). Dispositivo para la separación en varias fases del destilado (cód ) El dispositivo (20) permite la separación en varias fases del destilado y comprende 4 receptores de capacidad de 0.1 litros; por su funcionamiento ser necesario el dispositivo para la destilación de mezclas azeotrópicas (opcional cód ). Dispositivo para la destilación en vacío (cód ) El dispositivo permite crear el vacío en la columna y comprende: Bomba de vacío rotativa, completa de accesorios y aceite de lubricación (21); Dispositivo de control electrónico del vacío de elevada precisión (22); Trampa de separación entre el dispositivo de control del vacío y el colector (23); Colector para la distribución del vacío en cuatro puntos de la columna (24); Manómetro diferencial en U de mercurio (25). Caldera eléctrica T71D/9 para la producción de vapor (cód ) La caldera (26) es del tipo de resistencias eléctricas y posee las siguientes características técnicas: Producción vapor: 9 kg/h máx.; Presión de ejercicio: 4,5 bar; Alimentación agua: de la red hidrica.; Alimentación eléctrica: 220/380 V trifásica - 50/60 Hz - 7 kw máx.

4 Fig. 1 - Sinóptico general En negro los componentes del grupo base En verde los componentes opcionales Page 4

5 4. Experiencias Estudio de la instalación Estudio del proceso y de la función de los componentes industriales utilizados; Técnicas de ensayo de un equipo de destilación con columna de platos y campanillas; Técnicas de conducción de equipos de destilación; Determinación de los parámetros óptimales de regulación; Instrumentos y técnicas de medida, de control y regulación de temperatura, presión, nivel, caudal. Tecnología de la destilación Fig. 2 - Software control de proceso en tiempo real Valoración del comportamiento hidráulico de los platos y de las campanillas; Valoración del rendimiento de los platos; Valoración de las pérdidas de carga de los platos y de la columna (con opcional cód ); Efectos sobre el funcionamiento de la columna: del caudal de reflujo de la geometría de los platos del caudal de alimentación de la composición de la alimentación Valoración del balance de masa a la separación (con opcional cód ); Valoración del balance térmico a la separación (con opcional cód ); Determinación de las características físicas y químicas de la alimentación del reflujo y de los productos de cabeza y de cola; Análisis de las características dinámicas de un proceso de destilación. Procesos fundamentales de destilación Rectificación binaria continua; Fraccionamiento binario continuo; Destilación diferencial discontinua binaria; Destilación binaria en corriente de vapor (stripping) (con opcional cód ).

6 Estudios avanzados sobre la destilación Preparación del diagrama de estado y de la curva de equilibrio relativos a un sistema binario (por ejemplo: agua/alcohol metílico); Determinación de la recta de trabajo y de la relación de reflujo efectivo; Rectificación de una mezcla binaria (por ejemplo: agua/alcohol metílico); Destilación continua multicomponente (con opcional cód ); Destilación de mezclas azeotrópicas (con opcional cód ). 5. Servicios necesarios (equipo base) Alimentación eléctrica: 220/240 V CA monofásica - 50/60 Hz kw Alimentación hídrica: 200 l/h - 1 bar mínimo Descarga agua. 6. Configuración mínima Ordenador PC mínimo Pentium con Hard Disk (>10Gb) y CD drive, tarjeta gráfica SVGA mínimo, ratón, RAM 32 MB, puerta USB. MS-Windows XP o versiones sucesivas. Impresora gráfica. 7. Pesos y dimensiones (equipo base) Dimensiones: 1600 x 630 x 2900h mm Peso: 310 kg Cod. R01072/S 1210 Ed. 01 Rev. 03 La Didacta Italia en cualquier momento y sin preaviso puede efectuar variaciones que considere convenientes por exigencias de construcción o de didáctica siempre manteniendo las características esenciales. Page 6