Diseño y fabricación de una máquina multipropósito para la obtención de aceites esenciales, alcohol y agua destilada

Abstract

Actualmente existen múltiples procesos industriales para la elaboración de aceites esenciales, hidrolatos, destilación de alcoholes, etc. Estos procesos pueden ser realizados mediante diferentes métodos como: prensado al frío, hidrodestilación, destilación con vapor de agua, etc. Algunos de estos métodos guardan similitudes en sus procesos de extracción/destilación; tal es el caso del método de arrastre de vapor y la de destilación con columna de fraccionamiento, ambos métodos constan de 02 fases claramente diferenciadas: fase de calentamiento (caldero – distribución de vapor/fraccionador) y fase de enfriamiento (refrigerante o condensador – recuperación/obtención de productos), y mediante un arreglo de diseño mecánico se pueden tener estos 02 procesos en una misma máquina, la cual, con un pequeño cambio de componentes puedan servir tanto para la extracción de aceites esenciales por arrastre de vapor como para la destilación de agua y alcoholes mediante columna de fraccionamiento. Razón por la cual la tesis tuvo como finalidad principal realizar el diseño y fabricación de una maquina multipropósito para la obtención de las mismas. La construcción de la máquina se enfocó en la compatibilidad de los procesos de extracción de aceites y de destilación de alcohol/agua, además, del control parametrizado de las variables Presión y Temperatura, principalmente en la cámara de vapor (Tanque de líquidos) y en las transiciones por donde circulan los vapores. Finalmente, las pruebas con la máquina construida determinaron que el incremento de producción tanto del aceite esencial como de los destilados dependen del tratamiento de la materia orgánica, calidad del fermentado y el tiempo/temperatura de extracción.

Currently, multiple industrial processes exist to produce essential oils, hydrolates, distillation of alcohols, etc. These processes can be made using different methods such as cold pressing, hydrodistillation, steam distillation, etc. Some of these methods have similarities in their extraction/distillation processes; such is the case of the steam entrainment method and the distillation with a fractionation column, both methods consist of 02 clearly differentiated phases: the heating phase (boiler- steam distribution/fractionator) and cooling phase (refrigerant or condenser - recovery/obtaining of products), and though a mechanical design arrangement we can achieve these 02 processes in one same machine, which, with a small change of components, can be used both for the extraction of essential oils by steam entrainment and the distillation of water and alcohols employing a fractionation column. For this reason, the thesis's main purpose was to design and manufacture a multipurpose machine to obtain them. The construction of the machine was focused on the compatibility of the oil extraction and alcohol/water distillation processes, in addition to the parameterized control of the Pressure and Temperature variables, mainly in the vapor chamber (Liquid Tank) and in the transitions through which the vapors circulate. Finally, the tests with the constructed machine determined that the increment in the production of both essential oil and distillates depends on the treatment of the organic matter, the quality of the fermented product, and the extraction time/temperature.