Virtual Plant Agroindustria 2.0

Virtual Plant Agroindustria 2.0

La automatización de los procesos industriales ha permitido la interacción del operador con los equipos que conforman los procesos en un entorno virtual donde por medio de una sala se control se accede a la información de todo cuanto sucede en la planta de proceso y es posible realizar desde allí modificaciones y cambios a las condiciones de operación, manual o automáticamente. De este modo hoy la operación de las plantas de proceso, la manipulación de las válvulas y las lecturas de los instrumentos,se ejerce hoy con mayor frecuencia en un escenario remoto.

VirtualPLANT es un software creado con el objetivo principal de brindar un laboratorio virtual en el que se puedan realizar diferentes prácticas orientadas a reforzar los conocimientos adquiridos en diferentes áreas de la química y la ingeniería de alimentos.

La simulación de operaciones unitarias en una planta piloto virtual para el desarrollo dentro del ámbito académico acerca al educando a la nueva realidad de los procesos automatizados, donde el computador es la interfaz entre el operador de la planta y sus equipos. Los modelos desarrollados para la simulación de operaciones unitarias tienen un esquema de entradas / salidas, donde las variables a las que el usuario tiene acceso para su manipulación o lectura son aquellas usualmente medidas en los procesos reales como son: apertura de válvulas, caudales, flujos, temperaturas, presiones y concentraciones.

La información generada en la ejecución de las prácticas de operaciones unitarias, que se resume en una tabla de resultados, permite profundizar en los fenómenos simulados. Las ecuaciones que describen las operaciones unitarias han sido modificadas desde un enfoque de diseño a un enfoque de operación y en algunos casos, como en los intercambiadores de calor, se recurrió a un análisis de caso base/caso de operación, apoyado en algunas simplificaciones,facilitando los cálculos requeridos. En otros casos, donde los modelos son más complejos, como en el caso de la destilación, el modelo se redujo a un polinomio que describe la curva de operación.

Las prácticas desarrolladas comprenden aquellas operaciones unitarias de mayor importancia en el procesamiento de alimentos en las áreas de transporte de fluidos, manipulación de sólidos, transferencia de calor y transferencia de masa. Se incluyen también dos operaciones que pertenecen tanto al campo de los fluidos como de los sólidos como son de sedimentación y centrifugación por una parte y prácticas que pertenecen a los campos de calor y masa como son evaporación por lotes y continua. En la Tabla 1 se listan las prácticas modeladas para simulación y clasificadas según el campo al que pertenecen y al proceso donde están incluidas. Todas las prácticas están representadas en 34 planos correspondientes.

Las prácticas simuladas, aún cuando se desarrollan independientemente, no están del todo aisladas, ya que están incluidas dentro de dos procesos de elaboración de alimentos: un pro-ceso integral de transformación de frutas y un proceso de leche. Algunas prácticas, por sus características y por la forma como se ejecutan, no se incluyeron en un proceso, sino como par-tes de un laboratorio de operaciones unitarias.

El proceso integral de transformación de frutas incluye las operaciones requeridas para la elaboración de derivados de pulpa de guayaba y está dividida en 5 partes.

La primera consiste en el pretratamiento de las frutas: selección, prelavado, lavado, desinfección, escaldado y choque térmico.

La segunda parte del proceso contiene las operaciones a bajas temperaturas de refrigeración para almacenamiento en cuarto frío, con-gelación y liofilización de las frutas congeladas.

La tercera parte consiste en las operaciones de concentración de la pulpa para su conservación: evaporación por lotes y continua y crioconcentración.