Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
-
Upload
moises-perez -
Category
Documents
-
view
49 -
download
0
description
Transcript of Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 1/21
Destilación de aceites esenciales y oleorresinas: un paso más dellaboratorio hacia la automatización agrícola.
Distillation of essential oils and oleoresins: another step toward automationlaboratory agricultural.
Estefanía Jáuregui P., María . Marcano .Departamento de !ngeniería de "istemas, #nidad de $ursos %ásicos, &'cleo
Monagas, #ni(ersidad de )riente, ene*uela. Email:
stef+auregui -hotmail.com, m(+marcano-outloo.com
RESUME
/a presente in(estigaci0n estu(o fundamentada en el dise1o de un sistema
de super(isi0n y control automático para destilar aceites esenciales y oleorresinas
para la #ni(ersidad de )riente &'cleo de Monagas. Debido a 2ue actualmente no
e3isten procesos automati*ados y mucho menos industriales 2ue permitan la
e3tracci0n de aceites esenciales con esta in(estigaci0n se hi*o una simulaci0n del
proceso de e3tracci0n de aceites esenciales y oleorresinas de forma
automati*ada. 4demás, se emple0 como tecnología la plataforma electr0nica
arduino, necesaria para 2ue en la automati*aci0n de este proceso se lle(e a cabo
el control re2uerido y tambi5n la super(isi0n dentro del proceso. Del mismo modo,
esta in(estigaci0n se encuentra enmarcada en el tipo de in(estigaci0n de campo6
proyecti(a y ni(el descripti(o por cuanto se describi0 la estructura y los elementos
importantes para el dise1o del mismo. Metodol0gicamente se rigi0 por la
metodología para reali*ar una automati*aci0n utili*ando P/$ desarrollada por la
re(ista de electr0nica, el5ctrica y sistemas computacionales !mpulso, siendo
adaptada en sus pasos 7 y 8 a la plataforma arduino por ser la tecnología 2ue se
utili*0 y agregándole un paso más denominado simulaci0n. 9ambi5n se manearon
t5cnicas de re(isi0n documental, entre(ista no estructurada y la t5cnica de análisis
de contenido. 4simismo, se pudo concluir 2ue la soluci0n 2ue meor se adapt0 a la
problemática e3istente fue la destilaci0n por arrastre de (apor a tra(5s de
componentes el5ctricos y mecánicos 2ue permitieron obtener los aceites
esenciales y oleorresinas de una manera ecol0gica y sencilla.
Descriptores: 4utomati*aci0n, arduino, aceites, oleorresinas.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 2/21
SUMM!R"
9his research was based on the design of a monitoring system and
automatic control to distill essential oils and oleoresins for the #ni(ersity of East
&ucleus of Monagas. %ecause there are currently no let alone automated industrial
processes that allow the e3traction of essential oils with this research a simulationof the process of e3traction of essential oils and oleoresins became automated.
urthermore, the technology is used as electronic platform 4rduino, necessary for
the automation of this process is carried out the re2uired control and super(ision
within the process. "imilarly, this research is framed in the ind of field research
and descripti(e le(el6proecti(e because the structure and important elements for
its design described. Methodologically it was go(erned by the methodology for
automation using P/$ de(eloped by the maga*ine electronic, electrical and
!mpulse computer systems being adapted in their steps 7 and 8 to the 4rduino
platform to be the technology used and adding a step called simulation. 9echnical
document re(iew also managed, unstructured inter(iew and content analysistechni2ue. 4lso, it was concluded that the solution best adapted to e3isting
problems was the stripping steam through electrical and mechanical components
that allowed to obtain essential oils and oleoresins from an ecological and easily.
Descriptors: 4utomation, 4rduino, oils, oleoresins.
#$R%DU&&#'
/a automati*aci0n naci0 con el fin de usar la capacidad de las má2uinas
para lle(ar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres
humanos y para controlar la secuencia de las operaciones sin inter(enci0n
humana. En comunicaciones, a(iaci0n y astronáutica, se han estado utili*ando
dispositi(os como los e2uipos automáticos de conmutaci0n telef0nica, los pilotos
automáticos de guía y los sistemas automati*ados de control para efectuar
di(ersas tareas con mayor rapide* y precisi0n. Meor de lo 2ue podría hacerlo un
ser humano.
/a automati*aci0n para la industria, es usar tecnología 2ue integre un
proceso de control a tra(5s de dispositi(os capaces de tomar decisiones e
interactuar con otros, basándose en un programa establecido por el integrador
para el maneo de algunas (ariables, mediante su monitoreo y comparaci0n con
un (alor esperado del proceso; esto se reali*a de manera automática, generando
en el sistema mayor producti(idad, confiabilidad, estabilidad y calidad en sus
resultados.
#n proyecto de automati*aci0n se inicia cuando una empresa identifica una
oportunidad de meora dentro de sus procesos producti(os susceptibles de ser
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 3/21
automati*ados. 9al oportunidad puede ser un incremento en la producci0n, el
perfeccionamiento en los atributos y cualidades de alguna línea de productos para
enfrentar la competencia de otros pro(eedores o lo más com'n, mantener la
fabricaci0n y calidad dentro de las normas actuales pero disminuyendo los costos
totales asociados a la producci0n.
En fin, cual2uiera de los moti(os anteriores puede ser 2ue desligue una
serie de decisiones para iniciar un proyecto de automati*aci0n. !niciar un proyecto
de automati*aci0n industrial es una decisi0n 2ue implica in(olucrar todos los
ni(eles directi(os de la organi*aci0n. 9ambi5n obliga a in(ertir una gran cantidad
de recursos econ0micos, materiales, humanos y tecnol0gicos.
/os actuales retos 2ue impone la globali*aci0n de la economía, con
mercados cada (e* más e3igentes y cambiantes, hacen 2ue la industria ad2uiera
estrategias para el desarrollo competiti(o y la adaptaci0n de nue(as prácticas
producti(as 2ue integren amplia y ordenadamente los recursos con los 2uecuenta, para alcan*ar meores ni(eles de producci0n.
4ctualmente la #ni(ersidad de )riente, &'cleo de Monagas, a tra(5s del
!nstituto de !n(estigaciones 4gropecuarias <!!4P#D)=, desea contar con un
sistema automati*ado 2ue le permita obtener aceites esenciales y oleorresinas a
partir del (apor pro(eniente de una deshidratadora de plantas, esto con el fin de
no desperdiciar absolutamente ninguno de los beneficios de las plantas y sin los
tediosos y tardíos procedimiento 2ue se lle(an a cabo dentro de un laboratorio
Por ello, esta in(estigaci0n surge de la necesidad de !!4P#D) de producir
aceites esenciales y oleorresinas como fuente principal de materia prima para
di(ersos productos 2ue hoy en día son muy importantes en la industria de la salud.
4l mismo tiempo, se estaría apro(echando al má3imo todo el contenido de las
plantas, flores, tallos, entre otros., 2ue una (e* se usaron s0lo como especias,
como condimentos para la cocina y nada más.
Por esta ra*0n, el prop0sito de este proyecto es dise1ar un sistema de
super(isi0n y control automático para destilar aceites esenciales y oleorresinas a
partir del (apor 2ue antes se desperdiciaba en el aire, tomando en cuenta 2ue los
aceites esenciales y las oleorresinas son bastante costosos y utili*ados en
di(ersas áreas comerciales, lo cual reportaría, seg'n los estudiosos de los aceites
esenciales, entre >? y 7? (eces más rentabilidad 2ue el proceso de obtener s0lo
las especias como condimentos. De manera 2ue se 2uiere probar 2ue el proceso
de producci0n de aceites esenciales es tan factible como se piensa 2ue es.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 4/21
M!$ER#!( " M)$%D%S
En atenci0n al dise1o, la in(estigaci0n fue documental, de campo y
e3perimental, por cuanto toda la informaci0n se e3trao no s0lo de fuentes
documentales encontradas en la web, sino de los conocimientos de especialistas
tanto en la materia de aceites esenciales como en 2uímica, electr0nica, mecánica,
entre otros., haciendo algoritmos 2ue sir(ieron como ensayo de prueba6error para
encontrar el meor m5todo en la destilaci0n de los aceites esenciales y
oleorresinas.
En cuanto a la poblaci0n se refiere está constituida por una sola persona, el
Prof. Edgar )rti* perteneciente al !nstituto de !n(estigaciones 4gropecuarias
<!!4P#D)=, debido a 2ue a 5l le serán e3tensi(as las conclusiones de esta
in(estigaci0n para su puesta en marcha. Debido a 2ue la poblaci0n es pe2ue1a y
finita, se seleccion0 como unidad de estudio e indagaci0n al 'nico indi(iduo 2ue la
integra. Por ende, en esta in(estigaci0n la muestra es igual a la poblaci0n.
/as t5cnicas e instrumentos de recolecci0n de datos utili*ados fueron la
re(isi0n documental y la entre(ista no estructurada y para su análisis se utili*0 la
t5cnica de análisis de contenido utili*ada en in(estigaciones descripti(as cuando
se pretende hacer un diagn0stico y agrupar contenidos significati(os de una serie
de entre(istas, con(ersaciones u obser(aciones.
Por su parte, la metodología utili*ada en esta in(estigaci0n lle(a por nombre
metodología para reali*ar una automati*aci0n utili*ando P/$, sin embargo, la
adecuamos fácilmente a un arduino. De esta manera, los pasos a seguir paraaplicar la metodología son: descripci0n del sistema, diagrama de fluo, descripci0n
de los e2uipos del sistema, re2uerimientos del cliente, selecci0n del aut0mata
programable y programaci0n del P/$, 2ue en este caso lo sustituimos por un
arduino.
4 continuaci0n se presenta la metodología mencionada, radicando su
importancia en la e(aluaci0n de las diferentes t5cnicas de administraci0n de la
tecnología para, de una manera efica*, poder dar soluci0n de forma sistemati*ada
a la toma de decisiones y así incrementar la producti(idad de los sistemas
empleados.
*aso +,. Descripci0n del sistema.
Para lle(ar a cabo la descripci0n del sistema o proceso se recaba
informaci0n acerca del procedimiento a seguir en la operaci0n <arran2ue, paro=,
dispositi(os 2ue inter(inieron en el proceso <sensores, motores, entre otros.=,
(ariables a medir, (ariables a controlar, rangos de operaci0n, funci0n de los
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 5/21
dispositi(os, entradas y salidas. Esta acti(idad se lle(a a cabo mediante
entre(istas, (isitas de campo y la e3periencia del integrador.
*aso +-. Diagrama de fluo.
El diagrama de fluo proporciona la representaci0n gráfica de los pasos del
proceso. Dicho diagrama es 'til para determinar c0mo funciona realmente el
proceso. El diagrama se utili*a en la definici0n del proyecto para el diagn0stico,
dise1o e implantaci0n de soluciones, es decir, para todos los procedimientos del
proceso.
*aso +. Descripci0n de los e2uipos del sistema.
42uí se agrupan todos los dispositi(os 2ue inter(ienen en el proceso, se
describe bien su funci0n y se identifican las entradas y salidas del sistema. Esto
ayuda a conocer con mayor detalle el sistema y las funciones de cada dispositi(o.
4demás sir(e para entender con más detalle el proceso; es decir, tener una amplia(isi0n para la siguiente etapa.
*aso +/. @e2uerimientos del cliente.
Estos se obtienen de las entre(istas reali*adas a los diferentes
especialistas 2ue nombramos al inicio de esta secci0n.
*aso +0. "elecci0n del aut0mata programable.
Para lle(ar a cabo la selecci0n del aut0mata se reali*a dos e(aluaciones,
una para seleccionar el tipo de aut0mata y la otra para seleccionar la marca, estodebido a las diferentes opciones 2ue brinda el mercado actualmente.
Paso &A7.>. Matri* de decisiones para la selecci0n del aut0mata.
Para reali*ar la matri* de selecci0n se elabora una lista de características
de selecci0n concernientes a cada aut0mata.
Paso &A7.B. Matri* de decisiones para la selecci0n de marca del aut0mata
Para generar esta matri* se reali*a un procedimiento similar al del paso
anterior solamente 2ue a2uí se comparan por lo menos cuatro marcas diferentesde aut0matas programables seleccionados en la etapa anterior.
*aso +1. Programaci0n del aut0mata
42uí se describe el lenguae usado por el aut0mata programable.
Paso N°6.1. Diagrama del proceso.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 6/21
"e refiere al diagrama de fluo del proceso en cuesti0n.
Paso N°6.2. Programaci0n del aut0mata.
ormas de programaci0n del aut0mata, si las tiene.
*aso +2. "imulaci0n
En este paso se muestra el prototipo o dise1o en cuesti0n.
RESU($!D%S
/a metodología descrita en el apartado Cmaterial y m5todos fue adaptada a
la plataforma arduino 2ue fue donde se hi*o la programaci0n de los circuitos
el5ctricos y los resultados obtenidos fueron los siguientes:
*aso +,. Descripci0n del sistema.
En este paso se recaud0 toda la informaci0n necesaria sobre los aceites
esenciales y oleorresinas, los distintos m5todos de destilaci0n y todo lo
concerniente a las tres plantas seleccionadas para la obtenci0n de tales aceites,
por medio de entre(istas a los especialistas de la materia, así como de
informaci0n documental obtenida en la web.
4simismo, al conocer el proceso con(encional de la destilaci0n de aceites
esenciales se logr0 establecer los parámetros necesarios para automati*ar este
proceso a tra(5s del uso de sensores, (ál(ulas solenoides, resistencias, bombas,
conductímetros, condensadores, filtros, todos estos controlados por la plataforma
arduino <(er 3igura -= y algunos componentes mecánicos 2ue hicieron posible el
correcto funcionamiento del sistema en cuesti0n. /)s dispositi(os mencionados
son los encargados de medir el (apor, los ni(eles de lí2uido, permitir el paso del
mismo por las tuberías, calentar las tol(as utili*adas, controlar el tipo de aceite 2ue
se destilará, rangos de operaci0n de los sensores, entre otros.
*aso +-. Diagrama de fluo
En este paso se reali*aron dos diagramas de fluo, por cuanto e3isten dosprocesos, uno es el proceso de destilaci0n del agua, obser(ado en el Diagrama+,, 2ue se utili*0 para separar el aceite del agua por rebose e(itando de esta
manera la contaminaci0n de los tan2ues de aceites esenciales y el otro diagrama
se refiere al proceso principal para la destilaci0n de aceites esenciales y
oleorresinas el cual se muestra en el Diagrama +-.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 7/21
Encendido de bomba
Recepción de agua potable
Condensación de agua
Obtención de agua destilada
Inicio
Fin
En este orden de ideas, los diagramas de fluo antes mencionados
proporcionaron la representaci0n gráfica de cada paso en ambos procesos,
determinando c0mo funciona el sistema y obteniendo de esta manera una (isi0n
general y clara del dise1o en cuesti0n.
Diagrama + ,: Proceso obtenci0n de agua destilada.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 8/21
Recepción de vapor de agua
Destilación de Aceite Esencial + Agua
Adicción de agua destilada al tanque principal
Separación de aceite esencial del agua por rebose
Filtrado del aceite esencial
Obtención de aceite esencial u oleorresina
Inicio
Fin
Diagrama + -: Proceso de destilaci0n de aceites esenciales y oleorresinas.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 9/21
*aso +. Descripci0n de los e2uipos del sistema
/os dispositi(os empleados en el sistema de destilaci0n de aceites
esenciales y oleorresinas fueron los siguientes:
•
Placas arduino mega B78? @ y > #no: debido a las entradas ysalidas e3istentes en el proceso se re2uiri0 la utili*aci0n de estas
placas por su gran capacidad para soportar dichas entradas y
salidas.
• F (ál(ulas solenoides: 2ue permiten el paso del fluo de aceite yGo
agua por las tuberías, siendo 5stas controladas a tra(5s de la placa
arduino, recibiendo instrucciones de los diferentes sensores.
• H (ál(ulas de seguridad de escape conducido: estas (ál(ulas impiden
2ue los tan2ues donde (a a her(ir el agua e3ploten <tan2ue de aguapotable y los tan2ues principales para la destilaci0n de los aceites=.
• B (ál(ulas chec: impiden el retroceso de fluido por las tuberías.
• B sensores de (apor: 2ue ante la presencia de (apor de agua
enciende la bomba 2ue acti(a el condensador del proceso de
destilaci0n de agua.
• 7 sensores para el ni(el sharp gpBy?aB>y: 2ue permiten al sistema
tomar acciones de control de apertura y cierre de (ál(ulas para e(itar el desbordamiento de las tol(as y tan2ues.
• H resistencias de inmersi0n: para her(ir el agua de forma uniforme y
en menos tiempo posible en el 2ue lo haría una resistencia com'n.
• B %ombas de agua: una para iniciar el proceso de destilaci0n de
agua y las otras tres para encender los condensadores
pertenecientes a cada tan2ue principal.
• @esistencias blindadas: para calentar los filtros y pueda fluir el
aceite esencial u oleorresina más rápidamente, así como para secar
el cloruro de sodio para 2ue pueda ser reutili*ado.
• B tol(as para el proceso de obtenci0n de agua destilada de >B?lts
cada una <una para el agua potable y la otra para el agua destilada=.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 10/21
• tol(as de 7?lts para el proceso de destilaci0n de aceites esenciales
y oleorresinas para cada uno de los tipos de aceites seleccionados.
• H condensadores: uno para el proceso de destilaci0n de agua y tres
para cada tan2ue principal.
• #n panel de control con di(ersas opciones para seleccionar el tipo de
aceite 2ue se (a a destilar y dar orden para la limpie*a de los
tan2ues y secado del cloruro de sodio de los filtros.
• conductímetros !nProIB7?9 elaborado de PEEK: para ayudar al
proceso de separaci0n de aceite del agua.
• caudalímetros de rueda o(alada lut* <los dato se leen a tra(5s de
cabe*ales de lectura local $E%?L=: 2ue ser(irán de interfa* para
mostrar 2u5 cantidad de aceite esencial se destil0 de los tres tipos.
• filtros: con un contenido de cloruro de sodio 2ue permite
deshidratar el aceite para asegurarse 2ue no hayan residuos de
agua.
• > tan2ue de agua para la reutili*aci0n del agua hacia los
condensadores.
• > respiradero: para el tan2ue de agua destilada 2ue no necesita
(ál(ulas de seguridad de escape conducido pero 2ue por estar herm5ticamente cerrado puede ocasionar a(erías en el proceso.
• > planta el5ctrica: para 2ue en caso de falta de lu* el proceso de
destilaci0n pueda continuar.
*aso +/. @e2uerimientos del cliente.
Este paso es muy sencillo, ya 2ue consisti0 en recaudar toda la informaci0n
necesaria concerniente al proceso de destilaci0n de aceites esenciales y
oleorresinas. Dentro de las entre(istas reali*adas al cliente 5ste s0lo solicit0 undestilador de aceites, acotando 2ue 5l mismo se encargará de separar los aceites
esenciales, las oleorresinas y el agua. "in embargo, se hi*o el procedimiento
adicional de separaci0n para su mayor satisfacci0n. 4demás, el cliente demand0
2ue el proceso de destilaci0n de aceites fuese lo más ecol0gico posible, de
manera 2ue se elimin0 el uso del he3ano utili*ado inicialmente en el dise1o del
destilador de aceites esenciales.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 11/21
*aso +0. "elecci0n del arduino
Para lle(ar a cabo la selecci0n del aut0mata se reali*0 dos e(aluaciones,
una para seleccionar el tipo de arduino y la otra para e3plicar por2u5 se seleccion0
la marca arduino y no otra, esto debido a las diferentes opciones 2ue brinda el
mercado actualmente.
Paso &A7.>. Matri* de decisiones para la selecci0n del arduino.
Modelo !rduinoUno
!rduino(eonardo
!rduinoMega -014
!rduino Due
Microcontrolador
49megaBF 49megaBuH 49megaB78? 49L>"4MFE
Memoria 5lash
- 67?,7 K%
utili*ado por
el gestor de
arran2ue
- 67H K%
utili*ado por
el gestor de
arran2ue
-01 67F K%
utili*ado por
el gestor de
arran2ue
0,- 67disponibles
Multi8*lata5orma "í "í "í "í
*ines digitalesde E9S
>H B? 7H 7H
*ines analógicosde E
8 >B >8 >B
*ines analógicosde S
B <D4$=
$ipo de US7 Estándar Mini Estándar Mini
#nter5az deprogramación
/enguae
propio
/enguae
propio
/enguae
propio
/enguae
propio
&osto 7s; %s.>L.?LL,I
H
%s.>L.L,7? %s.8.FF,F? %s.>.8H8,H
&uadro +,. Matri* de decisiones para la selecci0n del arduino
3uente: http:GGopenhardware.peG2ue6modelo6de6arduino6debo6comprar6para6mis6proyectosG
De acuerdo a lo mostrado en el &uadro +, se decidi0 elegir el 4rduino
Mega B78? por ser la meor opci0n para este proyecto en cuanto a capacidad de
memoria se refiere siendo 5sta suficiente para este caso y en cuanto a la cantidad
de pines digitales y anal0gicos, puesto 2ue son los re2uerimientos necesarios para
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 12/21
el desarrollo del sistema en estudio, el cual es bastante es bastante e3tenso en
cuanto a su c0digo se refiere y re2uiere de una gran cantidad de (ariables.
Paso &A7.B. Matri* de decisiones para la selecci0n de marca del aut0mata
programable
Marca SainsmartMega -014
3reeduinoMega -014
3unduinoMega -014
!rduinoMega -014
Microcontrolador
49megaB78? 49megaB78? 49megaB78? 49megaB78?
Memoria 5lash B78 K% B78 K% B78 K% B78 K%
Multi8*lata5orma "í "í "í "í
*ines digitalesde E9S
7H 7H 7H 7H
*ines analógicos
de E
>8 >8 >H >8
#nter5az deprogramación
#"% B.? #"% B.? #"% B.? #"% B.?
&osto &o
Disponible
en
ene*uela
&o
disponible en
ene*uela
&o
disponible en
ene*uela
Disponible en
ene*uela
%s.8.FF,F?
&uadro +-. Matri* de decisiones para la selecci0n de la marca del aut0mata Mega3uente: 4utores.
Marca anode *inguino Raspberry pi !rduinoU% Re<
Microcontrolador
49megaBFP P!$
>FH77?
4@M>>I8JN6" 4tmega BF
#DE dedesarrollo
!DE &anode !DE
Pinguino
&o incluido
Multi8*lata5orma "í "í "í "í
*ines digitales
de E9S
>B >H &o incluido.
&ecesita unatareta de
4d2uisici0n de
Datos
>B
*ines analógicosde E
8 8 8
#nter5az deprogramación
#"% B.? #"% B.? #"% B.? #"% B.?
&osto &o &o &o Disponible Disponible
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 13/21
Disponible en
ene*uela
Disponible
en
ene*uela
en ene*uela en
ene*uela
%s.>L.?LL,I
H
&uadro +. Matri* de decisiones para la selecci0n de la marca del aut0mata #no3uente: 4utores.
/os cuadros +- y + reflean la ra*0n por la cual se eligi0 trabaar con la
marca arduino, la cual es por ser accesible en nuestro país.
*aso +1. Programaci0n del arduino
Paso N°6.1. Diagrama del proceso.
Este diagrama muestra claramente el proceso de automati*aci0n 2ue da
soluci0n a la destilaci0n de aceites esenciales y oleorresinas. Por lo 2ue se
muestra a continuaci0n dos diagramas, uno referente a la destilaci0n de agua
mostrado en el Diagrama &AB y el otro a la destilaci0n de aceites esenciales y
oleorresinas en el Diagrama &A
Primeramente, se definen los nombres de las (ariables 2ue se usarán s0lo
para efectos de los diagramas.
De5inición de =ariables Diagrama +-:
8 !7: ni(el de agua bao en 9an2ue > <9an2ue de agua normal=.8 !D7: ni(el de agua bao en 9an2ue B <9an2ue de agua destilada=.8 =ál<$!: (ál(ula tan2ue de agua normal.8 =ál&: (ál(ula encendido de condensador.8 =: (apor.8 R#: resistencia de inmersi0n igual a >??A$.
De5inición de =ariables Diagrama +:
8 $*,: 9an2ue principal &A>8 $*-: 9an2ue principal &AB8 $*: 9an2ue principal &A8 =ál$*,: ál(ula 9P>8 =ál$*-: ál(ula 9PB8 =ál$*: ál(ula 9P8 =álD$*,: ál(ula agua destilada 9P>8 =álD$*-: ál(ula agua destilada 9PB
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 14/21
Inicio
Abrir VálA!
Encender
R"
!A#
!o
Cerrar VálA!
!o
V
S$
A
VálC
cerrada
Abrir VálC Continuar destilando
Obtención de agua destilada
Fin
!AD#
!o
S$
Apagar R"
8 =álD$*: ál(ula agua destilada 9P8 =ál3il,: ál(ula filtro 9P>8 =ál3il-: ál(ula filtro 9PB8 =ál3il: ál(ula filtro 9P
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 15/21
S$
S$
A
Selección de anque
Abrir Vál%&
Inicio
S$
!o
%&
Fin
%'
Destilación
S$
!o
Continuar
Destilación
S$
!o
Activa VálD%&
!o
%& lleno
S$ Abrir VálFil&
!o
Cerrar VálFilt
Continuar
((enado
Continuar
((enado
Filtración de aceite
Obtención de Aceites Esenciales
#
Agua
Vapor
Diagrama + -: Proceso
automati*ado de destilaci0n de
agua.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 16/21
A
Abrir Vál%'
Destilación
S$
!o
Vapor
Continuar
Destilación
Activa VálD%'
!o
S$
Abrir VálFil'
!o
Cerrar VálFil'
Continuar
((enado
Continuar
((enado
Filtración de aceite
Obtención de Aceites Esenciales
Agua
%' lleno
S$
Fin
Diagrama + : Proceso automati*ado de destilaci0n de aceites esenciales
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 17/21
#
Abrir Vál%)
Destilación
S$
!o
Vapor
Continuar
Destilación
Activa VálD%)
!o
S$
Abrir VálFil)
!o
Cerrar VálFil)
Continuar
((enado
Continuar
((enado
Filtración de aceite
Obtención de Aceites Esenciales
Agua
%) lleno
S$
Fin
Diagrama + : Proceso automati*ado de destilaci0n de aceites esenciales
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 18/21
Diagrama + : Proceso automati*ado de destilaci0n de aceites esenciales
Paso N°6.2. Programaci0n del arduino.
El arduino se program0 mediante el uso de un lenguae propio basado en ellenguae de programaci0n de alto ni(el Processing 2ue es similar a $OO. /a
3igura , muestra parte del c0digo utili*ado durante el proceso de programaci0n
del arduino.
3igura ,. $0digo lenguae propio de 4rduino.
*aso +2. Dise1o y simulaci0n
Este paso se reali*0 a tra(5s de dos herramientas:
• Para el dise1o y simulaci0n de circuitos electr0nicos <arduino=: se
us0 la herramienta proteus F donde se puede apreciar la placa
arduino usada para interconectar las partes el5ctricas mostrando las
cone3iones reali*adas a tra(5s de una interfa* gráfica y, a su (e*,
muestra un diagrama electr0nico de la placa arduino con todas las
entradas y salidas pertenecientes al proceso de obtenci0n de aceites
esenciales. <(er 3igura -=.
• Para el dise1o del prototipo: se utili*0 el software setchup siendo
este un programa de dise1o gráfico y modelado en D 2ue permiti0
ofrecer un dise1o apro3imado de la destiladora de aceites esenciales
y oleorresinas una (e* se decida implementarla. <(er 3igura =.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 19/21
De esta manera podemos tener una (isi0n amplia del funcionamiento de la
destiladora de aceites esenciales y oleorresinas, puesto 2ue no s0lo se puede
obser(ar su funcionamiento e3terno sino tambi5n c0mo 5sta trabaa de forma
interna.
3igura -. "imulaci0n en proteus F de la placa 4rduino Mega B78? @ para el 9an2ue >
4demás se utili*0 la herramienta setchup para una meor comprensi0n del
funcionamiento del sistema, la cual muestra en la 3igura el dise1o de la
destiladora.
3igura . Dise1o de la destiladora de aceites esenciales y oleorresinas para tres
especies de plantas.
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 20/21
D#S&US#'
"e ha determinado la factibilidad de destilar aceites esenciales y
oleorresinas de manera automati*ada, debido a 2ue los aceites esenciales son
bastante costosos y obtenerlos genera un aporte significati(o en di(ersas áreas de
comerciali*aci0n. "in embargo, debido a la gran (ariedad de aceites e3istentes y alas características di(ersas de las plantas, se puede decir 2ue los índices de
rendimiento de los aceites esenciales (arían entre el ?.7 a B <P5re*, B??8=
seg'n el m5todo usado para la destilaci0n y el estado de la planta, el cual incluyen
culti(o, humedad, entre otros.
Entre todas las t5cnicas e3istentes para la destilaci0n de aceites esenciales
y oleorresinas se considera a la t5cnica de arrastre de (apor la meor, pues no s0lo
proporciona un mayor apro(echamiento de los aceites sino tambi5n es la más
ecol0gica, sin alteraciones de las propiedades de los aceites, pues 2uedan
completamente puros. 9ambi5n proporcionan un alto rendimiento con respecto altiempo empleado, 2ue reporta por 6H horas en el trabao reali*ado en el
laboratorio. Por esta ra*0n, es importante destacar 2ue para la obtenci0n de los
cálculos en cuanto a la calidad y cantidad de aceite esencial y oleorresina se
refiere se tom0 como referencia la destilaci0n por arrastre de (apor, pues supera
al (apor obtenido por una deshidratadora en un ?,I.
"in embargo, este proyecto está completamente apto para adaptarse no
s0lo a una deshidratadora sino a cual2uiera de los m5todos de obtenci0n de (apor
e3istentes. 4simismo, es importante se1alar 2ue la destilaci0n de los mismos
ocurre en un rango de temperaturas 2ue suele oscilar entre los >7? y los ??Q $.
!>R!DE&#M#E$%S
/os autores agradecemos el apoyo y super(isi0n del !ng. Mois5s P5re*, así
como la colaboraci0n de los "res. Edgar )rti*, $arlos @i(as e !ng. Jes's $haparro
durante la reali*aci0n de este proyecto de in(estigaci0n.
7#7(#%>R!3?!
4ceites esenciales. <"Gf=. RPágina web en líneaS. Disponible en:
http:GGwww.members.tripod.comGaromaticasG4ceites.htm
4rduino. <"Gf=. RPágina web en líneaS. Disponible en:https:GGes.wiipedia.orgGwiiG4rduinoT/enguae+de+programaci.$.%n+4rduino
7/21/2019 Articulo Destilación de Aceites Esenciales y Oleorresinas - Artículo (1)
http://slidepdf.com/reader/full/articulo-destilacion-de-aceites-esenciales-y-oleorresinas-articulo-1 21/21
$aballero, U. y @odrígue* M. <B?>H=. )btenci0n de aceites esenciales a partir decáscara de mango <Mangifera Indica L.) mediante t5cnica de destilaci0n por arrastre de (apor. R9esis en líneaS. Disponible en:http:GGbibliotecadigital.usbcali.edu.coGspuiGbitstreamG>?F>LGB7LLG>G)btenci$%nB?deB?aceitesB?esencialesB?aB?partirB?deB?c
$4>scaraB?deB?mango+UohasyB?$aballero+#"%$9V+B?>7.pdf
$astro, J. <"Gf=. Metodología para reali*ar una automati*aci0n utili*ando P/$.RDocumento en líneaS. Disponible en:http:GGwww.itesca.edu.m3GpublicacionesGentornoGre(istasGEntorno7GdocumentosG4rticuloB?>.swf
$hamorro, /.; Prada @. y illacorta M., Von*ále*, /. <"Gf=. Destilaci0n por arrastrede (apor. RDocumento en líneaS. Disponible en:http:GGi2tma.u(a.esGseparacionGarchi(osGarrastre(apor.pdf
Vuía para la selecci0n de una controladora 4rduino. <B?>7=. RPágina web enlíneaS. Disponible en: http:GGcomplubot.comGinicioGguia6para6la6seleccion6de6una6controladora6arduinoG
)rtu1o, M. <B??8=. Manual práctico de aceites esenciales, aromas y perfumes.Espa1a: 4iyana.
@odrígue*, M.; 4lcara* /. y @eal ". <B?>B=. Procedimientos para la e3tracci0n deaceites esenciales en plantas aromáticas. RManual en líneaS. Disponible en:http:GGintranet.cibnor.m3GpersonalGbmurilloGdocsGmanual6aceites6esenciales.pdf
"istema de %ibliotecas "E&4. <B?>B=. RPágina web en líneaS. Disponible en:http:GGrepositorio.sena.edu.coGsitiosGintroduccion+industria+aceites+esenciales+plantas+medicinales+aromaticasGT