Diseño e instalación de un sistema de monitorización y control de temperatura pH y oxígeno disuelto para la fermentación acetona butanol etanol a partir de glucosa

Simple item page
dc.contributor.advisorLópez Giraldo, Luis Javier
dc.contributor.authorPrieto Velandia, William Fernando
dc.date.accessioned2024-03-03T20:05:39Z
dc.date.available2013
dc.date.available2024-03-03T20:05:39Z
dc.date.created2013
dc.date.issued2013
dc.description.abstractLa producción de butanol es una alternativa prometedora para reemplazar los recursos fósiles ya que posee mayor poder calórico que el etanol y puede utilizarse sin modificación alguna en los motores convencionales. La fermentación ABE (Acetona-Butanol-Etanol) es el proceso tradicional para la obtención de butanol, sin embargo, se forman numerosos subproductos y se presenta un bajo rendimiento de solventes. Para superar las desventajas del proceso se deben realizar investigaciones a diferentes escalas de producción y bajo una estrategia de control eficiente. El propósito del presente proyecto es diseñar e instalar un sistema de monitorización y control en un fermentador batch a escala piloto-laboratorio (50 litros) para la producción de butanol empleando el microorganismo Clostridium Acetobutylicum ATCC 824. Empleando el software LabVIEW, se programó una interfaz gráfica que le permite al usuario interactuar con la operación del sistema de fermentación. Los tres lazos de control pueden emplearse en modo de operación manual o control ON/OFF, adicionalmente, se planteó una aproximación a un control PID con subrutina PWM para la temperatura y una estrategia de control ON/OFF modificado para el pH que tiene en cuenta un tiempo máximo encendido del actuador y un tiempo de mezcla. Se conformó una guía con información sobre la manipulación de cada uno de los equipos y se redactaron los protocolos de preparación y descarga. Una vez instalados los equipos de los lazos de control se realizaron pruebas preliminares comprobando que la interfaz capta las señales de los sensores, muestra sus valores en tiempo real, crea un archivo con los datos de las mediciones tomadas y activa los elementos finales de control como respuesta ante perturbaciones suministradas.
dc.description.abstractenglishThe production of butanol is a promising alternative to replace fossil fuels due to its higher caloric power in comparison with ethanol, and also it can be used without modifications in conventional engines. The ABE (Acetone-Butanol-Ethanol) fermentation is the traditional process to obtain butanol however, it forms many sub-products and has low yield of these solvents. To overcome the disadvantages of this process it must be researched in different scales of production and used with efficient control strategic. The objective of this project is to design and install a monitoring and control system in a laboratory-pilot scale batch fermentor (50 liters) for the production of butanol using the microorganism Clostridium Acetobutylicum ATCC 824. Using the software LabVIEW 2011, a graphical interface that allows the user to interact with the fermentation system operation was programmed. The three control systems can be used in manual mode or ON/OFF control, additionally, the following approach was also proposed, PID control with subroutine PWM for temperature and a control strategy ON/OFF MODIFIED for pH, which takes into account a mixing time and a maximum time that the actuator is on. A standard operating procedure with information on handling each piece of equipment was written. After installing the equipment control loops, preliminary tests were performed by checking that the interface receives the signals from the sensors, displays its values in real time, creates a file with data of the measurements taken and active final control elements responded positively to shocks delivered.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/28932
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectButanol
dc.subjectMonitorización Y Control
dc.subjectFermentador Escala Piloto-Laboratorio
dc.subject.keywordButanol
dc.subject.keywordMonitoring And Control
dc.subject.keywordLaboratory-Pilot Scale Fermentor
dc.subject.keywordLabVIEW.
dc.titleDiseño e instalación de un sistema de monitorización y control de temperatura pH y oxígeno disuelto para la fermentación acetona butanol etanol a partir de glucosa
dc.title.englishDesign and installation of a monitoring and control system of temperature, ph and dissolved oxygen for acetone-ethanol-butanol fermentation from
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
38.27 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
3.35 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
757.04 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Ingeniería Química