Tesis Control de Torre de Destilacion

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

ZACATENCO

PROPUESTA DE INSTRUMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL

PARA UNA TORRE DE DESTILACIÓN EN LA PRODUCCIÓN DEL MEZCAL

T É S I S Q U E P A R A O B T E N E R E L T Í T U L O D E : INGENIERO EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN P R E S E N T A N : S O L Í S N Ú Ñ E Z J O S É F E R N A N D O TRUJILLO VALDIVIESO SILVERIO D I R I G I D O P O R : ING. HERNÁNDEZ IBARRA NATALIA GUADALUPE A S E S O R E S T R U C T U R A L : I N G . H E R N Á N D E Z M U Ñ O Z J E S Ú S

MÉXICO D.F., 2008

Agradecimientos Primeramente a Dios Gracias por la oportunidad de vivir al lado de una familia maravillosa y por permitirme llegar a este momento. A mis Padres por todo el cariño, educación y valores brindados a lo largo de mi vida. Gracias Papá, Gracias Mamá por confiar en mi y apoyarme en todo momento. A mis tíos y tías, a mi Abuelita María, a mi Abuelita Silvia, gracias por haberme brindado su apoyo siempre que lo necesité, gracias de corazón por todo el amor brindado. El llegar a este momento en gran parte se los debo a ustedes!!! A mis hermanas por su cariño y haber contribuido en mi crecimiento profesional. A mis amigos por brindarme su apoyo y amistad en todo momento, gracias “Maravillosos”. A mis maestros por haberme transmitido sus conocimientos, en especial a: Ing. Natalia, Ing. Jesus Hernandez, Ing. Mejia e Ing. Ricado Yañez por ser parte y colaborar en esta singular obra. Al Instituto Politécnico Nacional y a la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, por la formación brindada. A todos los que colaboraron directamente e indirectamente en la realización de esta obra, Gracias.

Ing. José Fernando Solís Núñez

“SOY UN JOVEN CON SED DE ÉXITO, SIN OLVIDAR A LA GENTE QUE ME AYUDO A CRECER”. Gracias a dios por darme esta vida, una familia extraordinaria, amigos increibles y la oportunidad de ser orgullamente Politécnico.

A mi madre: Que me ha conducido por la vida con amor y pasiencia, y ha hecho hasta lo imposible por mi.

A mis hermanos: Elvira, Gabriela, Jose Luis, Humberto y en especial a mi hermano Alejandro por haberme apoyado en toda la carrera.

A los que ya no estan en esta vida, pero sin embargo estuvieron siempre conmigo: A mi abuelo Don Cristobal Valdivieso que siempre será un ejemplo, de igual forma a mi abuela Dominga Lopéz, mi tio Silverio Valdvieso y mi abuela Rufina.

A los que siempre confiaron en que esta tesis tendria éxito: Ing. Natalia, Ing. Mejia, Ing. Ricado, Ing. Jesus Hernandez y a todos los maestros que con sus ensañanzas hicieron posible que llegara a este momento.

A todos ustedes amigos: Beto, Carlos, Marco, George, Juanito, Valentin, Contreras, Claudia, Juan Manuel, Alejandro Slow y a todos aquellos los que estuvieron junto a mi.

Gracias, gracias, gracias …

ING. SILVERIO TRUJILLO VALDIVIESO

i

PROPUESTA DE INSTRUMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL PARA

UNA TORRE DE DESTILACIÓN EN LA PRODUCCIÓN DEL MEZCAL

ÍNDICE Página ÍNDICE DE FIGURAS iii ÍNDICE DE TABLAS v CONTENIDO DEL DOCUMENTO vi OBJETIVOS vii INTRODUCCIÓN ix I Origen y elaboración de una bebida ancestral mexicana 1 1.1 El mezcal: de Oaxaca para el mundo 3 1.2 Características generales del mezcal 8 1.3 La producción del mezcal 11 1.4 Información general de la destilación 29 Sumario 33 II Sistemas de control e instrumentación para torres de destilación 34 2.1 Tipos de sistema de control 36 2.2 Instrumentación 43 Sumario 51 III Propuesta de instrumentación y control para la etapa de destilación 52 3.1 La destilación en la producción del mezcal 53 3.2 Datos del proceso en la etapa de destilación 56 3.3 Propuesta del tipo de destilación 58 3.4 Propuesta de instrumentación y control para la etapa de la destilación 59 3.5 Selección de instrumentos 64 Sumario 68 IV Evaluación económica 69 4.1 Evaluación económica de la propuesta de instrumentación 70 4.2 Costos de producción 72 4.3 Costo de mano de obra 73 4.4 Catálogo de concepto 75 Sumario 77

ii

Página

Conclusiones y recomendaciones 78 Anexos 79 Simbología 110 Glosario 112 Fuentes de información 114

iii

ÍNDICE DE FIGURAS Página CAPITULO I Figura 1.1 Ubicación geográfica 3 Figura 1.2 Estructura porcentual del PIB 4 Figura 1.3 Maguey espadín 13 Figura 1.4 Agave esperrima (maguey de cerro, bruto o cenizo) 13 Figura 1.5 Agave potatorum (maguey de mezcal) 13 Figura 1.6 Hombre recolectando maguey 15 Figura 1.7 Maguey cortado 15 Figura 1.8 Piñas de maguey 16 Figura 1.9 Piedras 17 Figura 1.10 Bagazo mojado 17 Figura 1.11 Piñas tapadas con paja 18 Figura 1.12 Piñas tapadas con tierra 18 Figura 1.13 Acomodando los trozos de “piña” al centro del molino 19 Figura 1.14 Pulpa fermentando 21 Figura 1.15 Alambique de destilación 22 Figura 1.16 Campana y serpentín del alambique 25 CAPITULO II Figura 2.1 Diagrama de bloques de un circuito de control abierto 36 Figura 2.2 Diagrama de bloques de un circuito de control cerrado 37 Figura 2.3 Diagrama a bloques del control prealimentado 38 Figura 2.4 Sistema de control en cascada 40 Figura 2.5 Control en cascada de temperatura – flujo para un cambiador

de calor 41 Figura 2.6 Sistema de control de rango dividido 42 Figura 2.7 Control de alimentación 44 Figura 2.8 Control de temperatura de la alimentación 46 Figura 2.9 Control de temperatura de flujo en cascada 47 Figura 2.10 Sistema de control del producto obtenido en forma de vapor 48 Figura 2.11 Sistema de control del producto cuando es obtenido en forma líquida 49 Figura 2.12 Control del residuo 50 CAPITULO III Figura 3.1 Almacenamiento del mezcal 54 Figura 3.2 Destilación artesanal 55

iv

ÍNDICE DE TABLAS Página Tabla 1: Destino de exportación 3 Tabla 2: Consumo nacional aparente y exportaciones 5 Tabla 3: Exportaciones en volumen y en valor 6 Tabla 4: Precios de exportación en dólares y en pesos 6 Tabla 5: Categorías de mezcal 9 Tabla 6: Formas de producción del mezcal 28 Tabla 7: Lista de instrumentos 65 Tabla 8: Memoria interna 67 Tabla 9: Costos de mano de obra de ingeniería 74 Tabla 10: Costos de equipo e instrumentos utilizados 75

v

CONTENIDO DEL DOCUMENTO

En la presente tesis se plantea la instrumentación de un sistema de control

para la destilación del proceso de fabricación del mezcal. La investigación se

realizó con la intención de ofrecer una propuesta que coadyuve a los productores de

la referida bebida a obtener un mayor aprovechamiento del agave durante la

elaboración de la misma, además de un proceso mas homogéneo y controlado, ya que

la fase de destilación es una de las más críticas dentro de la elaboración del mezcal y

a partir de ésta se obtiene la calidad y consistencia adecuada del producto.

En aras de mostrar porqué es importante contar con elementos teóricos que, en

determinado momento, permitan automatizar la etapa de destilación dentro de la

elaboración del mezcal, por principio se revisó en términos generales el lugar que

ocupa la producción del mezcal en la dinámica y estructura de la economía oaxaqueña

en los últimos años, de acuerdo a datos proporcionados por el INEGI. Asimismo se

describieron las características que distinguen el proceso de elaboración de dicha

bebida, el cual hoy en día en diversos lugares sigue siendo cien por ciento artesanal.

Se estudiaron los diferentes sistemas de control avanzados que existen para

controlar una columna o torre de destilación. De esta manera se pudo identificar y

elegir los elementos idóneos de cada uno de esos sistemas para posteriormente

conjuntarlos en lo que consideramos es el sistema más eficaz en la concesión de

nuestros objetivos.

También se definieron las principales variables que afectan la producción del

mezcal, obteniendo con esto la información necesaria para la propuesta de

instrumentación de la torre de destilación.

Se efectuó el estudio económico de la propuesta teórica y técnica, ya que es

importante estimar el costo total de su implementación a fin de conocer su

viabilidad a corto plazo.

vi

OBJETIVO GENERAL:

Proponer la instrumentación de un sistema de control en

una torre de destilación para la producción del mezcal con el

objeto de hacer más eficiente el proceso y de obtener una bebida

cuya calidad responda a las exigencias de los clientes. De esta

manera los productores de mezcal podrán disponer de una

opción tecnológica que les permitirá ser más competitivos a fin

de satisfacer la demanda del mercado.

vii

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Conocer las necesidades de los productores de mezcal.

• Obtener un bajo costo de implementación y de mantenimiento.

• Hacer eficiente la producción del mezcal evitando pérdidas.

• Facilitar las labores del trabajador al implementar tecnología.

viii

INTRODUCCIÓN

En todas las civilizaciones con origen autónomo del mundo siempre

existieron bebidas “iniciáticas” que alteraban la conciencia. Como los egipcios con

su cerveza o los chinos con sus fermentados de arroz, miel y frutos, los antiguos

mexicanos también inventaron su “bebida espirituosa”: el pulque. Llamada en

lengua náhuatl “octli”, ésta tenía carácter sagrado y por ello sólo podían ingerirla

los sacerdotes en ocasiones muy especiales y los ancianos en las fiestas.

El pulque es un fermentado del maguey que desde aquellos tiempos se

produce cocinando los corazones o piñas de dicha planta, mismos que se

machacan a fin de extraerles su jugo, el cual, finalmente, se pone a fermentar.

Cuando los españoles llegaron a lo que hoy es territorio mexicano retomaron

este proceso y lo combinaron con la destilación que habían aprendido de los

árabes, quienes dominaron España durante ocho siglos. De esta conexión de

conocimientos, de la materia prima de los antiguos mexicanos y la técnica aportada

por los árabes, nació el mezcal.

Desde entonces la producción en México de dicha bebida alcohólica

ha tenido una historia importante, tanto que se ha convertido en una

tradición familiar, la cual, desde aquella época ha pasado de generación

en generación.

Hoy en día la producción del mezcal se ha incrementado

considerablemente, logrando altas ventas tanto en el extranjero como en el

interior de la república mexicana.

No obstante, en fechas recientes esta actividad ha enfrentado

problemas de abasto lo mismo a nivel nacional que internacional. La

demanda del mercado ha rebasado la capacidad de los productores para

cubrirla debido a la falta de tecnología y de nuevas formas de procesar

dicha bebida de origen mexicano.

ix

De acuerdo a estadísticas y estudios realizados a la industria

mezcalera, el método artesanal utilizado es deficiente, ya que existen

muchas pérdidas y el tiempo de producción es demasiado lento. Cabe

destacar que las plantas mezcaleras donde se observó semejante

situación carecen de nuevas tecnologías industriales y no fueron

diseñadas para la aplicación de las mismas.

Quienes elaboran el mezcal han creado organizaciones a fin de

buscar la solución para eficientar las etapas de producción del mezcal

(cocción, molienda, destilación y fermentación). Pero las alternativas que

hasta ahora han encontrado no han tenido éxito.

Si bien existen investigaciones encaminadas a desarrollar

tecnologías cuya puesta en práctica haga eficiente la producción del

mezcal, hasta ahora éstas se han enfocado en el picado de gajos de

agave, la cocción y la molienda, faltando las fases de fermentación y

destilación y envasado, entre otras.

Considerando que los productores llegan a registrar grandes

pérdidas en el proceso de destilación debido a que no existe un control de

las variables manipuladas y controladas, se considera oportuno

implementar, a través de la automatización, una tecnología adecuada para

dicha etapa. Lo anterior demanda plantear la instrumentación de un

sistema de control para las variables que interactúan en el proceso de

destilación, tales como son el flujo, el pH, la presión y la cantidad del flujo

separado.

Analizando tales antecedentes y necesidades, la presente

investigación tiene como objetivo principal proponer la instrumentación de

un sistema de control para una torre de destilación en la producción del

mezcal, el cual sea de bajo costo y fácil operación.

x

Para alcanzar dicho objetivo se realizó una investigación teórica

sobre los diferentes tipos de sistemas de control así como las técnicas de

instrumentación referentes a las torres de destilación.

Los resultados de tal estudio, así como la propuesta del sistema de

control se presentan en los 4 capítulos que comprende esta tesis. En el

primero de ellos se analiza, en términos generales el proceso de

producción del mezcal sobresaliendo la etapa de destilación la cual es el

objeto de estudio. En el segundo capitulo se encuentra información sobre

los diferentes sistemas de control así como técnicas de instrumentación

para comprender el proceso y todas las formas de controlarlo. En el tercer

capitulo se desarrolla la propuesta de instrumentación así como el sistema

de control para la torre de destilación. En el cuarto y ultimo capitulo

encontraremos el análisis y estudio financiero realizado para dicha

propuesta.

- 1 -

ORIGEN Y ELABORACIÓN DE UNA

BEBIDA ANCESTRAL MEXICANA

El mezcal es una de las bebidas estimulantes más antiguas de

México. Su origen se remonta hacia 1519, cuando los españoles llegaron a

lo que más tarde se llamó México e introdujeron el proceso de destilación.

Por esa época la única bebida alcohólica que se conocía entre los

pueblos nativos de estas tierras era el pulque. Pero a partir de que los

europeos implementaron la destilación, surgieron otras bebidas de alto

grado alcohólico obtenidas también del agave, mismas a las que

originalmente llamaron “vino de agave” o “vino de mezcal”, y de donde, a

finales del año 1800, surgió, por ejemplo, el tequila.

Técnicamente hablando, podría decirse que el tequila es una forma

de mezcal, pero no que el mezcal es una forma de tequila. Existen

diferencias específicas entre uno y otro, principalmente en la forma de

producción y en la variedad de la materia prima de la cual se obtienen.

El mezcal, a diferencia del tequila, se elabora de forma artesanal y

es 100% de agave (del vocablo griego agavus), nombre científico que, a

mediados del siglo XVIII, el naturalista sueco Carlos de Linneo le dio al

maguey.

1 CAPÍTULO

ORIGEN Y ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA ANCESTRAL MEXICANA

- 2 -

La palabra maguey es de origen antillano, y fue retomada por los

españoles para nombrar a todas las plantas parecidas que fueron

encontrando a su paso. De hecho, el termino mezcal se deriva de vocablos

de la lengua náhuatl: “metl” o meztl” e “Ixcalli”, que significan maguey y

cocer, respectivamente; por lo que la traducción es “maguey cocido”.1

De acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-070-SCFI-19942, el

mezcal es una bebida alcohólica que se obtiene por la destilación y

rectificación de los mostos (jugos) preparados directamente con los

azúcares extraídos de las cabezas maduras de los agaves, mismas que

son cocidas y sometidas a fermentación alcohólica con levaduras

cultivadas.

1 El cronista Bernal Díaz apunta que los Viejos Abuelos chupaban como un dulce (como en la actualidad) las pencas del maguey cocido. Lo cierto es que nuestros antepasados fermentaban y no destilaban el jugo del maguey cocido. 2 Ver norma oficial Mexicana NOM-070-SCFI-1994, Anexo1, Pág. 79.


- 3 -

1.1 El mezcal: de Oaxaca para el mundo

El mezcal es originario del estado de Oaxaca, esta ubicado en el

sureste de la República Mexicana, pero además de los distritos

oaxaqueños de Sola de Vega, Miahuatlán, Yautepec, Tlacolula, Ocotlán,

Ejutla y Zimatlán, el mezcal sólo se produce en los estados de Guerrero,

Durango, San Luis Potosí y Zacatecas.

Figura 1.1 Ubicación geográfica. Fuente: www.eumed.net

Debido al gran éxito que ha tenido en los últimos años, el mezcal ha

incursionado en el mercado internacional, ubicándose como una bebida

exótica. Los principales países en donde se ubica son:

Tabla 1: Destino de exportación3

América Europa Asia Argentina Honduras Bolivia Panamá Canadá Paraguay Colombia Perú Chile Uruguay Ecuador Venezuela El salvador EUA Guatemala

Alemania España Francia Grecia Italia Países bajosPortugal Reino unido Suecia Suiza

Hong kong Japón Taiwán Turquía

3 Fuente: Banco Nacional de Comercio Exterior (BANCOMEXT).


- 4 -

El mezcal en la dinámica y estructura de la economía oaxaqueña

Durante el periodo 1994-1999, la economía nacional creció en su

conjunto al 3.1%, mientras que la de Oaxaca, en promedio, lo hizo al 1.6%.

Esta atonía en el crecimiento obedece a la ausencia de industrias en el

territorio oaxaqueño. El 15.66% de la producción total de bienes y servicios

de la entidad es generado por el sector primario, un 18.9% por el sector

secundario y el resto (es decir, el 65.43%) por el sector terciario.

De tal manera que la economía oaxaqueña es una economía

terciarizada. En ella la industria manufacturera (la más dinámica e

importante del sector secundario o de la transformación) es casi

inexistente al generar únicamente el 13.5% del Producto Interno Bruto

(PIB) de dicho estado.

Figura 1.2 Estructura porcentual del PIB. Fuente: www.eumed.net

En ese contexto, la del mezcal es una de las pocas industrias

manufactureras con las que cuenta Oaxaca, misma que, en cuanto a

Consumo Nacional Aparente (CNA)4 y exportaciones, durante el periodo de

1994 a 2000 tuvo el comportamiento que a continuación se describe.

Lapso en el que fue otorgada la denominación del mezcal (1995).

4 Se entiende por demanda al llamado Consumo Nacional Aparente (CNA), que es la cantidad de determinado bien o servicio que el mercado requiere, y que se expresa: Demanda = CNA = Producción nacional + importaciones – exportaciones.


- 5 -

En 1994, de 2,875,000 litros producidos, el 78% (2,238,000 litros) se

consumieron en el mercado nacional; el resto (el 22% ó 637,000 litros) se

exportaron a diferentes países de América, Europa y Asia. Para el año

2000 la situación fue exactamente la contraria, es decir, de la producción

total (8,400,000 litros) el 44% (3,700,000 litros) se consumieron en el

mercado nacional; y el 56 % restante (4,700,000 litros) se exportaron a

diferentes naciones de los tres continentes anteriormente mencionados.

Tabla 2: Consumo nacional aparente y exportaciones

Año Producción nacional (litros)

CNA (litros)

CNA, % de la prod. total

Exportaciones (litros)

Exportaciones, % de la prod.

Nacional

1994 2 875 000 2 238 000 78.0 637 000 22.0

1995 4 109 820 2 997 594 72.9 1 112 226 27.1

1996 5 875 000 4 015 000 68.0 1 860 000 32.0

1997 7 220 000 3 940 000 54.6 3 280 000 45.4

1998 8 500 000 4 500 000 53.0 4 000 000 47.0

1999 9 000 000 4 300 000 47.7 4 700 000 52.2

2000 8 400 000 3 700 000 44.0 4 700 000 56.0

FUENTE: Anexo Estadístico del Sexto Informe de Gobierno de Diódoro Carrasco Altamirano

(1998) y del Segundo Informe de Gobierno de José Nelson Murat Casab (2000).

En 1994 se exportó mezcal por 1, 274,000 dólares, y para el año

2000 por 79, 900,000 dólares. Cabe señalar que de 1999 a 2001 el agave

ha tendido a encarecerse como consecuencia de su acaparamiento por

parte de productores de tequila del Estado de Jalisco. Ante tal situación el

precio del mezcal se ha disparado también.

Mientras que en 1994 una tonelada de agave costaba en promedio

135.60 pesos; para 1999 ya costaba 1,147. 20 pesos; y un año después el

costo rondaba los 5,000 pesos.


- 6 -

De igual manera, los productores de mezcal han incrementado el

precio del mismo: en 1994 el precio promedio de exportación de un litro de

mezcal era de 2 dólares; para 1999 ascendió a 5 dólares; en el 2000 de 17

dólares; y actualmente oscila entre los 25 y los 30 dólares.

Tabla 3: Exportaciones en volumen y en valor

Año Exportaciones (litros) Exportaciones (dólares)

1994 637 000 1 274 000

1995 1 112 226 1 392 256

1996 1 860 000 5 580 000

1997 3 280 000 11 480 000

1998 4 000 000 16 000 000

1999 4 700 000 23 500 000

2000 4 700 000 79 900 000


(1998) y del Segundo Informe de Gobierno de José Murat Casab (2000).

Tabla 4: Precios de exportación en dólares y en pesos

Año Precio promedio de exportación

(Dls. por litro)

Tipo de cambio Precios promedio de exportación

(pesos por litro)

1994 2.0 3.39 6.78

1995 2.5 6.50 16.25

1996 3.0 7.59 22.77

1997 3.5 7.95 27.83

1998 4.0 9.24 36.96

1999 5.0 9.56 47.8

2000 17.0 9.47 161.0


(1998) y del Segundo Informe de Gobierno de José Murat Casab (2000).


- 7 -

Cómo consecuencia de este boom exportador (estancado en 1999 y

2000), el número de palenques5 se ha incrementado. En 1994 existían 123

palenques, y para el año 2000 ya eran 582.

En este aspecto, el gobierno del Estado ha venido jugando un

importante papel mediante inversiones que han permitido la rehabilitación

de algunas de esas unidades productoras, de las cuales dependen

numerosas familias de la pauperada6 región de los valles centrales de la

entidad oaxaqueña. Hoy en día esta industria da empleo a 29,192

personas.

5 Es la fábrica de mezcal, aquí se realiza esta bebida de una manera rustica y artesanal. 6 Situación persistente de pobreza.


- 8 -

1.2 Características generales del mezcal

El mezcal se elabora a partir de la destilación del zumo fermentado de varias

especies de agave, una planta hermafrodita y monocotiledónea, es decir que su

semilla es indivisible, como el maíz. Si bien de aspecto son parecidas a los cactus,

pertenecen a otra familia, las amarilidáceas. Sólo en México existen más de cien

especies, una veintena de subespecies y casi treinta variedades, con formas y

tamaños diferentes. Encontramos desde el más pequeño “henequén” o el agave

deserti de Baja California, cuyas hojas solo tienen 30 cm. de largo, hasta el más

grande que crece en el centro del país y llega a tener un diámetro de 10 metros y

una altura de tres metros.

Como característica sobresaliente puede decirse que esta bebida, como

todos los buenos vinos, tiene un bouquet bien definido y aromático combinando

sabores ahumado y aterrado según el agave con el cual fueron fabricados; además

de que en adición de algún saborizante (coco, café, limón, etc.) se obtiene una

bebida con un sabor muy especial y agradable para el paladar.

De acuerdo al porcentaje de los carbohidratos provenientes del agave que

se utilicen en la elaboración del mezcal, éste se clasifica en los tipos siguientes:

Tipo I. Mezcal 100% de agave. Elaborado con los mostos que únicamente

contienen azúcares provenientes de los agaves.

Tipo II. Mezcal con otros azúcares. Elaborado con un 80% de los mostos

de los agaves, a los que se les adiciona un 20% de otros azúcares.


- 9 -

De acuerdo a las características adquiridas en procesos posteriores

a la destilación y rectificación, el mezcal se clasifica en las siguientes

categorías:

Tabla 5: Categorías de mezcal

NOMBRE DESCRIPCIÓN JOVEN Mezcal obtenido directa y originalmente con los azúcares extraídos de los

agaves, susceptible de ser enriquecido, para el caso del mezcal tipo II,

hasta con 20% de otros azúcares.

REPOSADO Mezcal que se almacena por lo menos dos meses en recipientes de madera

de roble blanco o encino para su estabilización, susceptible de ser

abocado7.

AÑEJO Mezcal sujeto a un proceso de maduración de por lo menos de un año en

recipientes de madera de roble blanco o encino, susceptibles a ser

abocado.

MEZCAL DE

PECHUGA

Por lo que respecta al mezcal de pechuga, el proceso de producción es

idéntico, con la variante que, en la etapa de fermentado, se adicionan frutas:

ciruela pasa, piña, chabacano y manzana; razón por la cual el mosto

resultante, después de la destilación, confiere al mezcal de pechuga su

sabor dulce y afrutado.

La materia prima

La materia prima utilizada en la elaboración del mezcal es el agave que

recibe el nombre común de maguey y que pertenece a la familia Agavaceae. Se

caracteriza por ser una planta suculenta perenne sin tallo o con tronco corto. Sus

hojas se disponen en rosetas y tienen forma lanceolada (forma de lanza), rígidas,

carnosas, acabadas en espina y con los márgenes dentados y espinosos. La zona

donde reside la base de las hojas tiene el nombre de “corazón” o “piña”. Posee

inflorescencias en espigas o racimos situados sobre un largo escapo. El perianto

tiene forma tubular con los estambres sobresaliendo a éste. Su fruto se encuentra

en cápsula, con semillas negras achatadas.

7 Procedimiento para suavizar el sabor del mezcal, mediante la adición de uno o más productos naturales, saborizantes o colorantes permitidos en la disposiciones legales correspondientes.


- 10 -

De la gran cantidad de especies de agave existentes, la más utilizada para

la elaboración de mezcal es la angustifolia haw, comúnmente conocida como

espadín. Como descripción general de esta planta, posee un tronco corto y hojas

de 120 cm. de longitud y 10 cm. de anchura.

Son de una coloración entre azul y verde pálido. Son cóncavas del haz y

convexas del envés. Espina terminal de 3 cm. de longitud aproximadamente y de

color marrón oscuro. Su inflorescencia tiene una longitud de 3 a 5 m de longitud

con flores de color verde-amarillento.

Asimismo para la obtención del mezcal son útiles los agaves ferox Koch y

potatorum Zucc, conocidos como salmiana y tobalá, respectivamente.

La reproducción del maguey para su posterior cultivo puede realizarse de

cuatro diferentes formas:

1. In vitro. Los hijuelos se obtienen a partir de tejido de maguey, tratamientos

realizados a nivel laboratorio.

2. Apomixis. Esta es una forma de reproducción asexual, es decir, participa

solamente uno de los gametos para la generación del embrión.

3. Por germinación de semillas. Se cultivan en vivero semillas previamente

acondicionadas para después ser transplantadas a otra zona de cultivo.

4. Por rizomas. Un rizoma es un tallo subterráneo horizontal, presenta hojas

parecidas a escamas, nudos, internudos y yemas a partir de la cuales

surgen nuevas plantas.


- 11 -

1.3 La producción del mezcal

La elaboración del mezcal empieza cuando, después de ocho a nueve años,

la siembra del agave llega a su madurez. Para preparar el agave, se cortan las

pencas hasta dejar limpia la "piña", llamado así el tallo por el aspecto que adquiere

después del corte. Se selecciona según su tamaño, para facilitar su manejo y

cocción dentro de un horno cónico hecho en la tierra. Éste es calentado

previamente a base de leña, además de agregar piedras de río para concentrar el

calor. Las "piñas" se acomodan en el horno y se cubren con bagazo y mantas

durante un período de 3 días, al termino de los cuales adquieren un color café

oscuro. En este periodo el jugo se escurre hacia una pileta y se almacena. Las

piñas cocidas se pasan a un molino de piedra (tahona), donde se cortan y

acomodan para que realice la molienda. El jugo aquí extraído corre hacia las tinas

de fermentación y el bagazo se separa. Se mezcla todo el jugo extraído en la

vaporización y la molienda; y se adicionan fermentos. El producto obtenido de la

fermentación pasa a los alambiques de olla para su destilación. El producto

destilado llega a un condensador y a una tina en donde se verifican los grados de

alcohol, y se pasa por los filtros para eliminar posibles contaminaciones.

Cabe destacar que este proceso tiene la característica de ser

completamente artesanal y empírico, ya que la calidad de esta bebida la determina

la experiencia del productor. Para lograr tal calidad es importante también la materia

prima (agave, agua, combustible, etc.) y, en este caso, la siembra de agave se

desarrolla en forma natural (durante un período de entre cinco a ocho años, más los

tres años que están sembrados en el almacigo) ya que no se usan fertilizantes ni

pesticidas durante su ciclo vegetativo. Estos agaves en plena maduración y en

excelentes condiciones, tienen un contenido de azúcares de hasta 32%, y un 18% de

fibra, con un 50% de humedad. En cuanto al combustible, se utiliza madera que es

extraída de los bosques o cerros de la región productora; el agua es escasa en estas

zonas, por lo cual, se tiene que llevar de otros lugares.


- 12 -

Esquema general

La elaboración del mezcal comprende las siguientes etapas8:

1. Recolección.

2. Cocción.

3. Triturado.

4. Fermentación.

5. Destilación.

6. Refinado.

7. Envasado.

A continuación se describirán cada una de las etapas para la elaboración del

mezcal, antes ya mencionadas.

Recolección

El mezcal se fabrica con la penca del agave. Cuando la planta llega a su

madurez (de 6 a 8 años) se cosecha y se cortan las hojas, dejando solamente el

corazón, la piña (se le llama así porque su forma es muy similar a una piña) la cual

es cocida y después molida.

No todas las especies de agave son aceptables: la NOM-070-SCF1-1994,

estipula que deben usarse en exclusiva el Agave angustifolia (maguey espadín) ver

figura 1.3, Agave asperrima (maguey de cerro, bruto o cenizo) ver figura 1.4, Agave

werebi (maguey de mezcal), Agave potatorum (maguey de mezcal) ver figura 1.5, y

el Agave salmiana.

8 Para más información de la producción del mezcal, Véase Diagramas del proceso, Anexo 2, Pág. 88.


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Figura 1.3 Maguey espadín. Fuente: es.wikipedia.org/Wiki/Mezcal

Figura 1.4 Agave asperrima (maguey de cerro, bruto o cenizo). Fuente: es.wikipedia.org/Wiki/Mezcal

Figura 1.5 Agave potatorum (maguey de mezcal). Fuente: es.wikipedia.org/Wiki/Mezcal


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Para la recolección de la materia prima son necesarias ciertas condiciones o

características: coloración verde-amarillenta en la base de las pencas y parda en la

base del maguey, así como la presencia de pencas secas en esta zona. Desde el

punto de vista bioquímico, el estado de madurez apropiado lo marca un alto

contenido de azúcares que puedan ser aprovechados por los microorganismos

para la generación de alcohol.

Con base en estos índices de madurez, encontramos tres estados

jerarquizados:

1. Sazón: estado en el cual existe una coloración parda en la base del maguey,

puede considerarse como una fase de madurez en la cual el contenido de

fructanos (oligosacáridos presentes en el agave) es el adecuado para ser

hidrolizados. No es, sin embargo, el estado óptimo de maduración.

2. De pabilo: presenta pencas secas en la base del maguey, así como cierta

coloración verde-amarillenta en las mismas. Se considera un estado con

mayor cantidad de fructanos que el estado sazón.

3. Capón: es el estado óptimo de madurez en el cual la cantidad de fructanos

contenidos en el maguey es el máximo. Esta fase se considera previo a la

aparición de inflorescencias, las cuales se originan a partir del “quiote”. Es

necesario mencionar que a partir de la aparición de las inflorescencias todos

los nutrimentos presentes en el maguey se destinan a la alimentación de los

frutos que aparecerán posteriormente, siendo por lo tanto inapropiado para

la elaboración del mezcal.

La recolección del maguey sigue tres operaciones principales:

1. Corte de las pencas: tiene la finalidad de eliminar aquellos órganos de la

planta que no son útiles para su procesamiento, tales como las hojas o

pencas.

2. Extracción de la piña: es la operación de recolección propiamente dicha,

para esto se ocupan barretas y la extracción se efectúa desde la base y no

desde la raíz, esto con el propósito de no recolectar partes que puedan dar

sabores desagradables al mezcal.


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3. Rasurado: tiene la función de completar la eliminación de las pencas de tal

forma que sólo quede el corazón. (Figura 1.6).

Figura 1.6 Hombre recolectando maguey. Fuente: www.durangoxtremo.com

Como se puede apreciar en la figura 1.7, el corazón del maguey ha sido

cortado. Esto tiene dos fines: primero, fomentar que la planta acumule más agua

en su centro y, segundo, producir esquejes para la multiplicación de la misma. Los

esquejes se plantan en la cercanía y serán las plantas para el futuro y así tener

materia prima para el Mezcal de mañana.

Figura 1.7 Maguey cortado. Fuente: www.durangoxtremo.com


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En la figura 1.8 se muestra el corazón del maguey conocidos como piñas de

aquí es donde obtendremos el mezcal.

Figura 1.8 Piñas de maguey. Fuente: www.durangoxtremo.com

Cocción

La cocción se lleva a cabo para hidrolizar o transformar los fructanos en

fructosa, monosacárido apropiado para que se lleve a cabo la fermentación. Esta

operación se lleva a cabo en un horno construido a partir de un agujero cavado en

la tierra. Los materiales utilizados son:

1. Leña: Aunque generalmente se utiliza madera de pino, el tipo de leña

utilizada depende del sabor que se le quiera dar al mezcal.

2. Piedras: Comúnmente se utilizan piedras de río debido a su capacidad de

soportar las temperaturas requeridas para la cocción (800-1000o C). Deben

ser de tamaño mediano, para tener una transferencia de calor adecuada.

Estas piedras pueden ser sustituidas por rocas de monte. Esto depende,

como se mencionó anteriormente, del sabor que se le quiera dar al mezcal.


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3. Bagazo de maguey: Se moja antes de ser utilizado y tiene la finalidad de

distribuir uniformemente la temperatura a través del horno. Si no se utiliza

este material, se corre el riesgo de que en la zona central las piñas se

quemen y las orillas queden sin cocer

4. Tierra: Se utiliza para cubrir o tapar el horno.

Para realizar la cocción se siguen los siguientes pasos:

1. Se coloca la leña en el fondo del horno, apilando leño sobre leño en forma

rectangular. Se prende fuego a la leña.

2. Se ponen las piedras encima de la leña ya encendida, esperando

aproximadamente seis horas a que alcancen el estado rojo-blanco, que es el

apropiado para la cocción. (Figura 1.9).

Figura 1.9 Piedras. Fuente: www.durangoxtremo.com

3. Se coloca el bagazo mojado. (Figura 1.10).

Figura 1.10 Bagazo mojado. Fuente: www.eumed.net


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4. Se colocan las piñas partidas a la mitad o en cuartos, dependiendo de su

tamaño original.

5. Las piñas se tapan con paja, cobijas y costales para después cubrirlas con

tierra. (Figura 1.11 y Figura 1.12).

Figura 1.11 Piñas tapadas con paja. Fuente: www.durangoxtremo.com

Figura 1.12 Piñas tapadas con tierra. Fuente: www.durangoxtremo.com

6. Se espera de tres a cuatro días para que el cocimiento de las piñas se lleve

a cabo de manera adecuada.

Una buena cocción se ve influenciada por una triada de factores: la cantidad

de leña, el acomodamiento de la leña y la cantidad de piedras. Además,

debe vigilarse que el horno esté bien cubierto, ya que la entrada de oxígeno

puede provocar que las piñas se quemen.


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Triturado

La trituración tiene como finalidad hacer que los monosacáridos obtenidos

en la cocción sean más disponibles a la acción microbiana, así como a la captación

de microorganismos del medio para favorecer la fermentación.

El triturado se lleva a cabo generalmente utilizando un molino conocido

como “molino egipcio”. Éste se conforma de una rueda de aproximadamente 500

Kg. de peso unida a un eje y que es tirada por un caballo.

Los pasos que se siguen para que el triturado se lleve a cabo son:

1. Cortado o rajado de las piñas cocidas, esto con la finalidad de no causar

mucho esfuerzo para el caballo al encontrar trozos demasiado grandes.

2. Acomodo de los trozos de piña en el centro del molino, con el fin de dar

continuidad al machacado. (Figura 1.13).

3. Preparación del caballo e inicio de la trituración.

4. Traspaso de la pulpa desde el molino a la tina de fermentación. Una tina se

llena con una cantidad aproximada de 150 Kg. de pulpa.

Figura 1.13 Acomodando los trozos de “piña” al centro del molino. Fuente: www.eumed.net


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Fermentación

En la fermentación los azúcares contenidos en las piñas se transforman en

etanol por medio de la fermentación alcohólica, ruta metabólica propia de las

levaduras.

Esta operación se lleva a cabo en tinas de madera durante un tiempo

aproximado de ocho a diez días, tomando en consideración la temperatura

ambiente.

Los pasos a seguir durante la fermentación son los siguientes:

1. Adición de agua caliente: Cuando se termina de colocar la pulpa triturada se

adiciona agua caliente con la finalidad de crear el ambiente apropiado para

el crecimiento de los microorganismos. La cantidad de agua incorporada es

de aproximadamente 140 litros. Finalizada esta operación, debe esperarse

aproximadamente por 24 horas a que alcance el estado apropiado o “punto”

para la etapa siguiente. Tal estado se caracteriza por la presencia de

espuma al abrir la capa de pulpa que cubre la tina y por la existencia del

sonido característico de un burbujeo intenso y uniforme en toda la tina.

2. Adición de agua fría: Alcanzado el estado anterior, es necesario regular el

crecimiento de los microorganismos con la finalidad de que no exista una

transformación acelerada a alcohol de forma que pueda originarse ácido

acético de manera posterior. Para esto se requiere adicionar agua fría en

una cantidad aproximada de 300 litros. Tras dicha operación debe esperarse

aproximadamente dos horas y media para la aplicación de la siguiente

etapa.


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3. Revoltura. Ya controlado el crecimiento microbiano, debe efectuarse una

homogeneización de tal forma que no existan zonas donde la fermentación

sea menor o no exista. Para esto se lleva a cabo el mezclado del contenido

de la tina, para esto se necesitan dos herramientas simples: el bieldo9, con

el cual se separan las capas fibrosas que formarán en bagazo y un palo de

madera que se utiliza para realizar la mezcla. Después de realizada la

operación debe esperarse por espacio de 36 horas para aplicar la siguiente

fase.

4. Detención de la fermentación. En este paso la intención es alentar lo más

posible el ritmo de trabajo de los microorganismos fermentadores. Para ello

se permite la entrada de oxígeno a las tinas de fermentación efectuando el

levantamiento de la capa superior de la pulpa que cubre la demás materia

fermentada. (Figura 1.14).

Figura 1.14 Pulpa fermentando. Fuente: www.eumed.net

9 Instrumento agrícola, el cual sirve para separar elementos sólidos.


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Destilación

En esta operación se efectúa la separación del alcohol del agua,

aprovechando para ello sus diferentes puntos de ebullición. El etanol, debido a

estructura molecular, tiene un punto de ebullición más bajo que el agua (78.5o C a

nivel del mar), por lo tanto, se separa de ésta al alcanzar esta temperatura.

El dispositivo utilizado para la destilación es el alambique (Figura 1.15). Este

equipo se conforma de cuatro elementos fabricados en cobre debido a su alta

conductividad térmica, de tal forma que facilita la transferencia de calor

calentándose y enfriándose fácilmente alcanzando así la temperatura apropiada de

separación. Las partes que conforman el alambique son:

1. Olla: contiene la mezcla de sustancias a separar, se encuentra enterrada

dentro de una estructura cúbica debajo de la cual se colocan leños que

generan el calor requerido para la separación del alcohol.

2. Montera: capta los vapores generados tras el calentamiento de la mezcla y

los conduce a la siguiente sección. Por su forma, también se le conoce

como “campana”.

3. Turbante: tubo alargado que conduce los vapores hacia la sección de

enfriamiento.

4. Serpentín: tubo en forma de espiral que se encuentra inmerso en un tanque

con agua. Tiene la finalidad de enfriar y, por lo tanto, de condensar los

vapores provenientes de la olla.

Figura 1.15 Alambique de destilación. Fuente: www.eumed.net


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Los pasos para llevar a cabo la destilación son:

1. Llenado de la olla. Con una capacidad de aproximadamente 250 litros. La

olla del alambique debe ser llenada con tepache (nombre que se le da al

líquido contenido en la tina de fermentación) y bagazo en proporción de dos

a uno; esto es, dos partes de tepache (160 litros, aproximadamente) por una

parte de bagazo (80 kilogramos, aproximadamente). Es importante

mencionar que, además de su aporte alcohólico, el bagazo impide que el

vapor salga de manera violenta, arrastrando consigo tepache sin destilar.

2. Armado del alambique. Se colocan la montera y el turbante conectados

entre sí y con las partes restantes; se sellan perfectamente todos los sitios

de conexión con una especie de pasta llamada masilla, la cual proviene de

los residuos del maguey después de la destilación. La finalidad del sellado

es evitar el escape de vapor, ya que éste, además de causar pérdidas de

alcohol, genera un descenso en la presión, provocando que el mezcal que

se obtiene salga con menos fuerza y retrasa la operación.

3. Calentamiento y regulación del calor. Se encienden los leños para generar el

calor y se espera por espacio de media hora a que salga un chorro delgado

de alcohol, el cual se recolecta en garrafones.

Aquí es muy importante el control de la temperatura, debido a que una

temperatura muy alta o muy baja tiene repercusiones negativas en la obtención del

mezcal:

• Una temperatura muy alta puede causar el arrastre de tepache a los

garrafones, además de que calienta demasiado el agua de enfriamiento

perdiendo su eficiencia de condensación.

• Una temperatura muy baja provoca que el líquido salga en forma cortada o

que simplemente no salga.


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Este control se lleva a cabo mediante la adición o eliminación de leños, o

bien agregando agua a los leños encendidos para descender la temperatura. El

resultado de estas acciones se ve reflejado en el tamaño de chorro, debiendo ser

delgado y no salir de manera cortada.

Generalmente se obtienen tres garrafones por olla, reduciéndose su

contenido alcohólico por garrafón. Al alcohol o mezcal del primer garrafón se le

conoce con el nombre de punta y tiene una graduación alcohólica de 80° y 90o G.L.

(60% v/v). Al mezcal contenido en los dos garrafones siguientes se les conoce con

el nombre de xixe (se pronuncia shishe) y tienen una graduación alcohólica de 20°

y 40o G. L. (Gay Lusacc) aproximadamente. Estos últimos garrafones se destinan a

otra operación llamada refinación10.

• Vaciado de olla: Llenados los tres garrafones, la olla se encuentra lista

para ser vaciada y cambiarse su contenido. Para ello se apaga el fuego y

se desarma el alambique.

• Se extrae el bagazo usando un bieldo y por medio de la carretilla se

transporta y se acomoda en montones afuera del palenque. Este bagazo

se seca y se destina, entre otras cosas, a la elaboración de composta.

• Posteriormente se drena el líquido restante destapando una abertura

existente en la parte inferior de la olla. Es importante mencionar que esta

abertura debe estar bien tapada en el momento de la destilación para

evitar salidas de vapor antes mencionadas.

• Este paso se realiza hasta que se agota todo el contenido de la tina de

fermentación. Finalmente se extrae el bagazo, el líquido y se apaga

completamente el fuego.

10 Véase el apartado sobre Refinación, Pág.25.


- 25 -

Refinación

Al mezcal obtenido en la operación anterior se le llama mezcal de primera

destilación. Como se mencionó anteriormente, los últimos garrafones de la primera

destilación tiene una graduación de alcohol baja para los requerimientos del

envasado (43 o G. L.), de ahí que necesiten refinarse para elevar su contenido de

alcohol.

El equipo a utilizar es el mismo que en la destilación y los pasos a seguir son

similares a los de la destilación, así que se mencionarán únicamente las variantes:

1. Llenado: La olla se llena con aproximadamente 220 litros de xixe obtenido

anteriormente.

2. Calentamiento y control del calor: Aquí el control del calor debe ser más

estricto que en el paso anterior, debido que no existe barrera alguna que

detenga la salida violenta de vapor, existiendo mayor probabilidad de

pérdidas de alcohol. El alcohol de salida va desde lo 43o G. L. hasta la

obtención de agua destilada, la cual se conoce con el nombre de “cola”.

3. Vaciado de la olla: Para esto únicamente se destapa la salida lateral inferior

de la olla; esta es una etapa única, es decir, no existe cambio de contenido.

Figura 1.16 Campana y serpentín del alambique. Fuente: www.eumed.net


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Composición del mezcal

La variación de la graduación alcohólica del mezcal obtenido en las

operaciones de destilación y refinación hacen necesaria la aplicación de otra

operación conocida como “composición del mezcal”.

Esta operación consiste en mezclar los productos de la primera destilación

con aquellos obtenidos en la refinación (incluyendo el agua destilada) hasta

alcanzar el grado alcohólico requerido para la venta: 43o G. L.

Para saber el contenido de alcohol del mezcal con el que se está trabajando

se utilizan desde instrumentos como el alcoholímetro hasta el sentido del gusto.

Maduración

La maduración del mezcal consiste en el almacenamiento del mezcal en

barricas hechas de roble blanco con la finalidad de dar un aporte especial a las

características organolépticas del mezcal, como suavizar el sabor y conferirle una

coloración obscura agradable a la vista.

El período de maduración varía según la categoría de mezcal que se desee

obtener:

1. Mezcal reposado: se almacena por un período de 14 meses.

2. Mezcal joven: es susceptible de ser abocado.

3. Mezcal añejo: se almacena por un período de tres años.

Las barricas donde se lleva a cabo el reposado o el añejamiento deben estar

en buen estado. Por ello se requiere un lavado que consiste en adicionar piedras

pequeñas a las barricas vacías, llenarlas hasta la mitad de su capacidad y hacerlas

rodar. El movimiento de las piedras a través de las barricas provoca el arrastre de

material indeseable dentro de estas.


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Otra operación de mantenimiento de las barricas consiste en llenarlas con

agua con la finalidad de que la madera no se seque, originándose la formación de

fisuras o en un caso mas grave la fragmentación de estas. Esta operación también

se aplica a las tinas de fermentación cuando no están trabajando.

Envasado

Finalmente se realiza la operación de envasado. Esta se realiza en

diferentes envases dependiendo de lo que se vaya a envasar: mezcal minero

(blanco), añejo, reposado, gusano, pechuga, cremas, etc.

Existen grandes diferencias entre las envasadoras de mezcal en lo referente

a la realización del proceso de envasamiento; la mayoría son pequeñas y en ellas

predomina el desempeño de las actividades de envasamiento en forma manual;

otras cuentan con una línea completa de envasado e incluso plantas de tratamiento

de agua y laboratorio de control de calidad.

Las presentaciones existentes son: 50 ml., 250ml., 500 ml. y 750 ml., en

envases de vidrio o en ollas de barro.

Etapas del proceso de envasado

I. Recepción del mezcal

II. Homogeneización

III. Filtrado

IV. Envasado y Etiquetado


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Formas de producción del mezcal

Para Lennart Blomberg (2001) actualmente existen tres formas para producir

el mezcal: la artesanal, la tradicional y la moderna.

Tabla 6: Formas de producción del mezcal

Formas de producción/actividad

Producción artesanal

Producción tradicional

Producción moderna

Especie (s) de agave Varias, sobre todo las silvestres.

Una sola, preferentemente el espadín (agave angustifolia haw).

Uso exclusivo de maguey espadín.

Cocimiento En horno de tierra. En horno de piedra o tierra.

En horno de piedra o autoclaves.

Molido o triturado Con mazos de madera o de piedra.

En molinos con rueda de piedra jalada por bestias de tiro.

Con desgarradoras mecánicas.

Fermentación En cueros de res, ollas de barro o canoas.

En tinas de madera fabricadas ex profeso.

En recipientes cilíndricos de acero.

Destilación En ollas de barro con carrizo como tubería.

En alambiques de cobre con el uso de leña.

En alambiques de cobre o acero de mayor capacidad con uso de leña o gas.

Producción Muy pequeña. Su uso se reserva para las fiestas patronales, normalmente no se comercializa

Para consumo casero y comercial.

Eminentemente comercial.

Características del mezcal

Inmejorable. Sabor suave y complejo. Olor característico. No produce resaca.

De buena calidad. Fuertes variaciones en sus características en función del toque particular que cada productor le imprime.

De buena calidad, sin grandes variaciones en sus características, con sabores menos complejos y aromáticos.

Productores Indígenas zapotecos, generalmente alejados de las vías de comunicación principales.

Principalmente indígenas zapotecos cercanos a las vías de comunicación y a los centros urbanos.

Indígenas y mestizos que viven cerca de los centros urbanos más importantes.

Nivel de marginación de las comunidades

Alto y muy alto Medio y alto Bajo y medio


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1.4 Información general de la destilación

Historia de la destilación

La destilación debe su descubrimiento a los alquimistas. Los orígenes de la

alquimia pueden rastrearse en Grecia hacia el año 300 antes de Cristo. Su mayor

esplendor en la antigüedad parece haberse alcanzado en Alejandría entre los años

200-300 después de Cristo, siendo en esta época cuando se inventó el alambique.

Al principio del siglo IX se inició el desarrollo de la alquimia árabe. Los

árabes recopilaron los conocimientos de los alquimistas existentes hasta la época

en el llamado Libro de Crates.

En 1617, el agrónomo eclesiástico catalán Miguel Agustí, publica una obra

en cuatro volúmenes con el título “Libro de los secretos de agricultura, casa rústica

y pastoril” en la que describe un alambique para obtener aguardiente de los orujos.

El hecho de que los científicos se interesaran por la destilación de los orujos

sugiere que, en esa época, funcionaban muchos alambiques en las residencias de

los nobles y en las casas de los agricultores, para obtener de los orujos y de los

residuos del vino después de la fermentación, su riqueza alcohólica residual, para

mejorar un poco la calidad de vida.

De la asociación de estos destilados con hierbas y raíces se obtienen

preciosos remedios médicos presentes tanto en la farmacopea oficial como en la

casera. Este desarrollo de la destilación de alcohol llamó la atención a los

gobernantes, quienes establecieron cargas impositivas. A raíz de esta disposición,

los destilados, especialmente el obtenido por la destilación de los orujos, se

dividieron en dos ramas de producción: la legal y la clandestina.


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¿Qué es la destilación?

La destilación es un método de separación que consiste en calentar un

líquido hasta que sus componentes más volátiles pasen a la fase de vapor y, a

continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes más volátiles en

forma pura.

Si la diferencia en volatilidad entre los dos componentes es grande, puede

realizarse fácilmente la separación completa en una destilación individual. Si los

puntos de ebullición de los componentes de una mezcla sólo difieren ligeramente,

no se puede conseguir la separación total en una destilación individual.

Tipos de destilación

Hay varios tipos de destilación:

• Destilación fraccionada: se utiliza en la industria tanto para mezclas simples

como para mezclas más complejas.

• Destilación por vapor: si dos líquidos insolubles se calientan, ninguno de los

dos es afectado por la presencia del otro y se evaporan en un grado

determinado por su propia volatilidad.

• Destilación al vacío: método para destilar sustancias a temperaturas por

debajo de su punto normal de ebullición es evacuar parcialmente el

alambique.


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• Destilación molecular centrífuga: si una columna larga que contiene una

mezcla de gases se cierra herméticamente y se coloca en posición vertical

se produce una separación parcial de los gases como resultado de la

gravedad.

• Destilación destructiva: se produce cuando se calienta una sustancia a una

temperatura elevada, descomponiéndose en varios productos valiosos, y

esos productos se separan por fraccionamiento en la misma operación.

Equipo de destilación

La torre o columna tiene dos propósitos:

1) Separar una alimentación en un vapor, el cual asciende en la columna, y en

un líquido que desciende a través de la columna.

2) Lograr el mezclado íntimo entre las dos fases fluyendo a contra corriente.

El propósito es obtener una transferencia del componente mas volátil, o de

los componentes más volátiles en el vapor que asciende y una transferencia de los

componentes menos volátiles en el liquido que desciende.

El vapor saliendo de la columna es enviado a un enfriador o condensador, y

recuperado como un líquido en un recibidor o acumulador. Una parte del líquido

acumulado es retornado a la columna como reflujo.

El líquido sobrante es enviado fuera de la columna y es el producto

destilado.

El líquido del fondo saliendo de la columna es calentado en un boiler. Parte

de este líquido es vaporizado e inyectado nuevamente en la columna, y el líquido

sobrante es el producto de fondo o residuo.


- 32 -

De todas las variables que se pueden ajustar en la operación de destilación,

únicamente a cierto número de ellas se le puede asignar valores independientes.

Las otras variables automáticamente tendrán valores fijos dependiendo de la

relación entre ellas durante la operación.

La discusión de los sistemas de control que se presentan en este trabajo se

simplifica, ya que se asume que la columna ya existe. Esto significa que muchas de

las variables fueron fijadas por la ingeniería de diseño de la columna.

Algunas de las variables que pueden ser manipuladas cuando se controla

una columna son las siguientes:

1.- Presión de operación de la columna

2.- Flujo de carga (o flujo de alimentación)

3.- Composición de la carga

4.- Temperatura de la carga

5.- Calentamiento de fondos (calor agregado)

6.- Flujo del producto obtenido por el fondo

7.- Calor removido por el condensador de productos destilados

8.- Flujo del producto destilado

9.- La temperatura del domo, controlada por medio del reflujo de productos

destilados.

10.- Nivel del tanque del reflujo

11.- Reflujos intermedios


- 33 -

Únicamente seis de las variables antes mencionadas pueden ser variables

independientes a un tiempo. Las otras, necesariamente, dependen sus valores de

la relación con las seis variables independientes.

La composición del destilado y el fondo son omitidas a propósito de la lista

anterior, ya que esas dos variables frecuentemente son los objetivos de una

operación de destilación. Además se tratan de variables dependientes porque no

son controladas directamente, sino que por la manipulación de las otras variables

se optimiza la composición de destilado y/o del producto del fondo. Las áreas en

donde normalmente con una correcta selección de instrumentos se controlo se

obtiene una ayuda muy valiosa para conseguir el grado de control deseado, son:

1.- Presión de operación

2.- Alimentación de la mezcla o carga

3.- Producto destilado

4.- Residuo

5.- Calor agregado o vapor de calentamiento

6.- Calor removido o agua de enfriamiento

Sumario

En este capitulo se expuso de manera general la importancia de la

producción del mezcal en la economía del estado de Oaxaca, de donde esta

bebida es originaria. También se aludió a las características generales del mezcal.

Asimismo se analizaron las etapas de su producción. De igual forma que el

desarrollo de esta tesis va enfocado, para tratar de cubrir el mercado de la industria

mezcalera, a su vez con datos de otras estancias se busca optimizar la producción

del mezcal. Ya que mientras más pase el tiempo el mercado cada vez es más

grande.

- 34 -

SISTEMAS DE CONTROL E

INSTRUMENTACIÓN PARA

TORRES DE DESTILACIÓN

Un sistema de control se define como la interrelación de los dispositivos que

llevan a cabo la manipulación y el ajuste de una variable con base en criterios

previamente establecidos.

Sistemas de control avanzado para controlar la columna de destilación. A

continuación se describen los sistemas de control avanzado más usados en los

procesos industriales utilizando torres de destilación, así como sus características y

diferencias más importantes.

Generalmente todo lazo de control consta principalmente de las siguientes

partes:

• Elemento primario de medición. Es la herramienta que permite

conectarnos al proceso y detectar el valor de la variable, pudiendo ser esta

última una placa de orificio para flujo, un termopar para temperatura, un tubo

bordón para presión o un desplazador para nivel.

• Elemento secundario de medición. El elemento secundario es aquel que

posibilita la transformación de la señal de la variable en una señal útil

neumática o eléctrica, así como su amplificación y transmisión.

• Controlador. Es el elemento que compara la señal transmitida con una

referencia, y da origen a una compensación que es transferida al elemento

final de control.

2 CAPÍTULO

SISTEMAS DE CONTROL E INSTRUMENTACIÓN PARA TORRES DE DESTILACIÓN

- 35 -

• Elemento final de control. El elemento final de control es, generalmente,

una válvula automática que opera a partir de la señal transmitida por el

controlador, manipulando a la variable.


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2.1 Tipos de sistemas de control

Los circuitos de control se clasifican en dos grandes categorías: Sistemas de

control en circuitos abiertos y Sistemas de control en circuitos cerrados.

1) Sistema de control de circuito abierto

En estos circuitos, la acción del control es independiente de la señal de

salida; ésta puede cambiar su valor en función de la variación de otros parámetros

(perturbaciones). En la figura 2.1 se muestra un sistema de control abierto aplicable

a calderas: la estación manual de control de HC se fija un determinado gasto de

combustible, el cual es estimado en base a la experiencia del operador para

obtener una determinada temperatura de salida. La temperatura de salida puede

cambiar por variación de la carga, presión de combustible, etc.

Figura 2.1 Diagrama de bloques de un circuito de control abierto.


- 37 -

2) Sistemas de control en circuitos cerrados

Existen dos tipos de sistemas de control en circuitos cerrados:

1) Retroalimentado y 2) Prealimentado.

El primero se caracteriza por poseer la acción del control en cierto modo

dependiente de la salida. A dicho circuito se le denomina de prueba-error. El

termino retroalimentado se define como la prioridad de n sistema de control que

permite que la salida (o cualquier otra variable del sistema) sea comparada con la

entrada del sistema, de tal manera que se pueda establecer la acción del control

apropiado como función de la entrada y salida. Las principales características de

este sistema son:

• Aumento en la exactitud, por ejemplo, la habilidad para reproducir la entrada

fielmente.

• Efectos reducidos de la distribución.

• Más estabilidad que el sistema prealimentado.

• Más conocido: requiere poca información acerca del proceso y se puede

medir el valor de la variable controlada. (Figura 2.2).

Figura 2.2 Diagrama de bloques de un circuito de control cerrado.


- 38 -

En el segundo, el prealimentado, se realiza la medición de la variable de

entrada al proceso (perturbación principal) y se compara con el valor deseado de la

perturbación (set point); y el error se trata con los modos de control, mandándose

una señal de corrección al elemento final de control (Figura 2.3).

Figura 2.3 Diagrama a bloques del control prealimentado.

Es importante aclarar que en este circuito de control se mide el valor de la

variable controlada y su control depende de los ajustes del controlador y del

conocimiento del proceso.

Partes constitutivas de un circuito de control cerrado

Es posible resumir las partes de un circuito de control básico en la siguiente

relación:

1) El proceso o secuencia de operación en los cuales la variable será

controlada.

2) El medio de medición o elemento primario de medición, el cual mide el valor

de la variable controlada y la transmite eléctrica o neumática al controlador

automático.

3) Una fuente de referencia o ajuste (set-point) que suministra e indica el valor

deseado o prefijado de la variable.


- 39 -

4) El controlador que funciona para obtener la mínima desviación o error entre

el valor de la variable controlada.

5) El elemento final de control que ajusta el valor de la variable manipulada

para obtener, en la variable controlada, el valor deseado.

En el inciso 1) el término “proceso” se refiere a equipos y líneas y no a un

instrumento en si, además lo que interesa en él son sus características dinámicas.

Los incisos 2), 3) y 4) se refieren a instrumentos, que puedan existir en una

sola unidad o bien por separado.

Finalmente el inciso 5) alude al elemento final de control, el cual

normalmente es una válvula automática, aunque en algunos casos pueden ser una

bomba, un compresor, etc.

3) Sistema de control en cascada

Un sistema de control de cascada consta de dos sistemas de control

dependientes uno del otro. En este sistema la señal de salida de un controlador es

el punto de ajuste de un segundo controlador. Cada controlador tiene su variable

medida; adicionales a estas variables, el controlador primario tiene su punto de

ajuste independiente y el controlador secundario tiene la señal controlada al

proceso, independiente. Una variable controlada primaria, se mantiene en el valor

deseado a costa de una variable controlada secundaria.

Una de las técnicas para aumentar la estabilidad, de un circuito complejo es

el uso del control en cascada. Este tipo de control tiene dos ventajas muy

importantes:

1. Reduce el efecto de los cambios de carga cerca de su fuente.

2. Mejora el circuito de control al reducir el efecto de los atrasos de tiempo.


- 40 -

Cuando en un proceso se presentan cambios en la variable manipulada que

no obedecen a variaciones efectuada por el elemento final de control, estas

variaciones (perturbaciones) se reflejan por un cambio en la variable controlada, el

cual puede tomar mucho o poco tiempo dependiendo del proceso (su tiempo de

respuesta y su tiempo muerto). Para solucionar tal problema se coloca un

controlador que, por una parte, corregirá las perturbaciones de la variable

manipulada en forma local (sin afectar notablemente el valor de la variable

controlada); y, por otra, recibirá la señal del controlador de la variable primaria en

forma de punto de ajuste. Esto es precisamente lo que se conoce como sistema de

control en cascada. (Figura 2.4).

Figura 2.4 Sistema de control en cascada.

Como ejemplo se puede mencionar el control de un cambiador de calor en el

cual la temperatura de salida depende del vapor que circula. En la figura 2.5 se

puede observar que el controlador secundario (esclavo) o de flujo recibe la señal

del controlador primario (maestro) o de temperatura, para ajustar la cantidad de

vapor necesaria a fin de mantener la temperatura de salida en el vapor

preestablecido. Debido a la acción del controlador secundario o de flujo, las

variaciones en la cantidad de vapor se controlan por medio de este controlador,

dando la ventaja de que sea necesario esperar a que cambie la temperatura de

salida y actúe el controlador primero o de temperatura.


- 41 -

Otro modelo muy común de control en cascada se presenta cuando usamos

un posicionador en la válvula de control de un circuito. El posicionador no es otra

cosa que un controlador proporcional local de posición, el cual recibe su punto de

ajuste del controlador de la variable.

Figura. 2.5 Control en cascada de temperatura-flujo para un cambiador de calor.

4) Sistema de control de rango dividido

Este control se presenta cuando la variable controlada se puede controlar

por medio de dos variables manipuladas, siendo preferentemente una de ellas

sobre la otra, dependiendo esto del proceso. Como ejemplo de esto tenemos el

tanque de carga que se muestra en la figura 2.6, el cual recibe nafta por la parte

superior y se saca por medio de una bomba, la cual alimenta a un calentador.

Para lograr que la bomba tenga suficiente presión en su succión, es

necesario presionar el domo del tanque con gas combustible, pero, a la vez, el

sistema debe ser capaz de controlar la presión a un valor fijo aunque el nivel en el

tanque aumente; para ello se usan dos líneas, una para alimentar el gas y otra para

desfogarlo.


- 42 -

Cuando la presión en el tanque es baja, la válvula “A” abre, mientras que la

“B” cierra; cuando la presión en el tanque es alta, la válvula “A” cierra, mientras que

la válvula “B” abre.

El controlador de presión manda su señal en el rango de 3-15 psig. Para

controlar la presión, los posicionadores de las válvulas de control “A” y “B” se

encargan de realizar las funciones de operación de las válvulas. La válvula “A”

debe operar cuando la presión del tanque sea baja, es decir, que se encuentre en

el rango de 9-15 psig.

Figura 2.6 Sistema de control de rango divido.


- 43 -

2.3 Instrumentación de la torre de destilación.

La mayoría de los sistemas de control para la destilación, están basados en

mantenerla presión de la columna a un valor constante. Cualquier variación

considerable de la presión causaría un descontrol, cambiando las condiciones de

equilibrio en la columna. Así, el primer sistema que deberá ser discutido, es el de

mantener una presión constante en la torre destiladora.

El punto fijo de presión (set point) más adecuado, estará sujeto a las

condiciones limitativas siguientes;

1) La presión deberá ser lo suficientemente alta para ayudar a la

condensación de los vapore que se obtienen por el domo, por medio de un cambio

de calor a través de un condensador (enfriamiento de los vapores del destilado por

medio de agua).

2) La presión deberá ser lo suficientemente baja para permitir la

vaporización de los productos ligeros (separación de los productos ligeros de los

pesados) por medio de un cambio de calor del material del fondo de la columna

contra un medio de calentamiento (recalentadores de aceite o vapor) o por medio

de calor adquirido en un precalentamiento (cambiadores de calor y calentador) y/o

vapor de proceso inyectado al fondo de la torre.

El punto específico de presión es determinado posconsideraciones

económicas, por ejemplo;

Si la presión de operación se aumenta, para obtener una buena destilación,

la temperatura de fondo tendrá que aumentarse, la eficiencia del condensador es

más alta (la presión alta ayuda a la condensación y debido al aumento de la

temperatura en la torre, se tiene un aumento en el potencial térmico T del

condensador) y las dimensiones del recalentador de fondos tendrán que

aumentarse para obtener la temperatura requerida para la correcta destilación

(debido a la reducción en su potencial térmico).


- 44 -

Por lo tanto, cuando la presión se mantiene alta, el tamaño del condensador

es reducido y el tamaño del recalentador es aumentado.

Si la presión baja, el condensador tenderá a aumentarse y el recalentador a

reducirse.

La presión óptima es determinada por consideraciones sobre el costo del

equipo de transferencia de calor, más el costo que representa la construcción de

una columna que soporte dicha presión. Usualmente, es más económico

seleccionar la presión más baja que permita la condensación satisfactoria de

producto destilado a la temperatura normal del agua de enfriamiento.

Una vez que la presión de operación se ha establecido a un valor fijo,

necesita poco esfuerzo para estabilizar el funcionamiento de la columna por

variaciones de presión.

SISTEMA PARA CONTROLAR EL FLUJO DE CARGA (ALIMENTACIÓN) Y LA TEMPERATURA A LA COLUMNA DE DESTILACIÓN

La alimentación de la columna debe ser mantenida lo más constante posible

para lograr una operación estable. Esta es la mejor manera de obtener estabilidad

de operación e cualquier proceso continuo, ver figura 2.7.

Figura 2.7 Control de alimentación.


- 45 -

Como se a dicho, para una columna en la que no exista flujos intermedios,

se necesita fijar únicamente seis variables para determinar todas las condiciones

de operación, y para mantener las condiciones de alimentación fijas, es necesario

regular tres variables más, el flujo, la compensación y la temperatura de

alimentación.

Para el caso del flujo, el elemento primario de medición es una placa de

orificio colocada generalmente en una parte horizontal de la línea y antes de la

válvula automática.

Al colocar el orificio de esta manera, la medición es más precisa pues se

evitan turbulencias que provoca la válvula automática.

Las celdas transmisoras de presión diferencial tienen un bajo costo de

mantenimiento y son fáciles de instalar.

El registrador controlador generalmente colocado en un tablero de control,

recibe la señal del transmisor diferencial y manda una señal correctiva sobre la

válvula automática.

Usando un ajuste de banda proporcional angosta, el controlador provocará

acciones correctivas grandes para pequeñas variaciones de flujo con lo que dicho

flujo se mantendrá constante. En algunas ocasiones la bomba de alimentación a la

columna es de desplazamiento positivo y alimentada por vapor, en lugar de una

bomba movida eléctricamente. En este caso se pueden colocar la válvula

automática en la línea de suministro de vapor a la bomba, regulando así la

alimentación a la torre.

La composición de la carga tienen gran influencia sobre la operación de la

columna de destilación por lo que deberá ser lo más constante posible:

generalmente la composición varía u poco afectando la operación de la columna:

estas variaciones deberán observarse reajustando algunas condiciones

relacionadas con el control de otras variables como se verá más adelante, ya que,

infortunadamente, rara vez se ajusta la composición.


- 46 -

Las condiciones térmicas de la carga determinan cuánto deberá agregarse e

la columna por medio del recalentador de carga, figura 2.8.

Figura 2.8 Control de temperatura de la alimentación.

En algunos procesos de destilación la carga de la columna lleva la

temperatura necesaria para la destilación como en el caso de una planta primaria,

siendo común para los procesos en general, el alimentar la carga a su temperatura

de burbuja.

En el caso de que la carga a una columna provenga de un paso anterior, se

requiere una fuente exterior de calentamiento adicional como un precalentador de

vapor o de aceite.

Si la temperatura disminuye, el control mandará abrir la válvula metiendo

más vapor o aceite caliente hasta que la temperatura aumente el valor deseado y si

la temperatura se sobre pasa, el control mandará cerrar la válvula disminuyendo el

calentamiento.

En estos sistemas siempre existe tiempo muerto y por lo tanto el control

deberá llevar los modos de control proporcional, reajuste automático (reset) y

acción derivativa o anticipatoria (rate), dando este último modo, un calentamiento

muy rápido en los inicios de operación.


- 47 -

Otra forma de ganar estabilidad en la temperatura de la alimentación, debido

a que se eliminan retrasos por tiempo muerto, se logra por medio de un sistema en

cascada.

En este sistema de cascada la señal correctiva de un sistema de control

primario (TRC) mueve automáticamente el punto de ajuste (set point) de un

sistema de control secundario (FRC). Al estar controlando la temperatura de la

carga, si varía la composición de ésta, variará el punto de ebullición, figura 2.9.

Figura 2.9 Control de temperatura de flujo en cascada.

En la práctica se acostumbra ajustar el control de temperatura de carga a un

valor equivalente a los puntos de ebullición de la carga más pesada. Cuando la

carga se hace más ligera, parte de ella se evaporará pero esta variación será

manejada por otros sistemas de control ligados con la destilación.

Si se emplean calentadores tubulares a fuego directo, el control de

temperatura regula la cantidad de combustible suministrado a los quemadores.

Para mantener mayor estabilidad en la alimentación de combustible al quemador,

se puede usar un controlador de temperatura de la carga a la columna, instalando

en forma similar la mostrada en la figura 2.9.


- 48 -

SISTEMAS DE CONTROL PARA LOS PRODUCTOS DE LA PARTE SUPERIOR DE LA COLUMNA DE DESTILACIÓN

Como se sabe, el producto destilado es extraído por la parte superior. De hecho

este producto puede extraerse de las siguientes formas:

• Como vapor solamente

• Parte vapor y parte líquido

• Líquido exclusivamente

Algunas consideraciones importantes en la selección final del sistema de

control por usarse son: destino del producto, tipo de intercambiador de calor y tipo

del medio (fluido) de enfriamiento.

El método más directo y rápido para controlar la presión de la columna sería

el de estrangular la salida de vapor de la misma, pero esto normalmente requiere

una válvula bastantemente grande y costosa; además, todavía se requieren

controles adicionales.

Cuando el producto en la parte superior de una columna es exclusivamente

vapor como se muestra en la figura 2.10, la presión de la columna es normalmente

controlada estrangulando el producto (vapor). El flujo del fluido enfriador es

controlado mediante estrangulación con el fin de mantener un cierto nivel en el

tanque de reflujo, y esta forma sólo se condensa la cantidad necesaria para

mantener el reflujo óptimo.

Figura 2.10 Sistema de control del producto obtenido en forma de vapor.


- 49 -

La presión de la columna usualmente puede ser mantenida y controlada

satisfactoriamente estrangulando el producto vapor si éste es 10% más del total del

producto que se extrae.

En la figura 2.11, se muestra un sistema en el que el total del producto

obtenido de la parte superior de la columna, se condensa. Aquí, el control es

efectuado variando la capacidad de transferencia de calor del condensador

cubriendo o exponiendo la superficie de calefacción al flujo de vapor.

En el sistema ilustrado el controlador de presión se ha colocado en cascada

con el controlador de flujo, con el fin de tratar de tener un flujo lo menos brusco

posible cuando existen siguientes columnas de destilación. Si este producto fuera

directamente a almacenarse, el controlador de presión podría actuar directamente

la válvula de control.

Figura 2.11 Sistema de control del producto cuando es obtenido en forma líquida.


- 50 -

SISTEMAS DE CONTROL DEL FLUJO DE RESIDUOS O PRODUCTOS DE FONDO

Existen varias formas de controlar la descarga del residuo, las más

convenientes son los controles en cascadas con el control de nivel (normalmente

con banda proporcional ancha y reajuste lento), ver figura 2.12.

Figura 2.12 Control del residuo.

La señal de ajuste de salida del controlador de nivel reumáticamente

posiciona el punto de ajuste (set point) del controlador de flujo del residuo de la

columna. Es muy común incluir alarmas de alto y bajo nivel en este tipo de

sistemas de control, ya que la banda proporcional ancha del contador presenta la

posibilidad de hacer que la torre se inunde o se vacíe.

En algunas ocasiones cuando el residuo descargado se envía a un tanque

de almacenamiento o de equilibrio, el flujo es controlado directamente por un

control de nivel en la parte inferior de la columna, ver figura 2.11.


- 51 -

Sumario

Analizando los diferentes sistemas de control que existen, en este capitulo, se

mostraron los sistemas de control más eficaces para controlar la torre de

destilación en la producción del mezcal, así mismo la instrumentación adecuada

para dicho proceso.

- 52 -

PROPUESTA DE INSTRUMENTACIÓN

Y CONTROL PARA LA ETAPA DE

DESTILACIÓN

Desde que la conexión entre las nociones de los españoles y los antiguos

pueblos mexicanos en materia de bebidas alcohólicas dio origen al mezcal, la

producción de éste se convirtió, dentro de la república mexicana, en una tradición

familiar que persiste hasta nuestros días.

A través de los años, la forma artesanal de producir este licor distintivo de

Oaxaca se ha mantenido prácticamente intacta debido a que quienes la elaboran

desean conservar tanto la esencia del producto como el conocimiento trasmitido

por sus ancestros.

Si bien el proceso en la elaboración del mezcal ha evolucionado, la

exigencia de mantener la tradición ha impedido la implementación de nuevas

tecnologías y sistemas de control e instrumentación que conllevan la

automatización de dicho proceso.

En tales condiciones, y ante la demanda creciente del producto, se han

registrado problemas de venta a nivel nacional e internacional. Una de las razones

de esta dificultad estriba en que los productores llegan a tener grandes pérdidas en

el proceso de destilación debido a que el mismo carece de un control de las

variables manipuladas y controladas (tales como el flujo, el pH y la cantidad del

flujo separado). Ante dicha situación, se considera necesario y oportuno proponer

un sistema de control e instrumentación de una torre de destilación en la

producción del mezcal.

3 CAPÍTULO

PROPUESTA DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL PARA LA ETAPA DE DESTILACIÓN

- 53 -

3.1 La destilación en la producción del mezcal

La destilación es un proceso que consiste en calentar un líquido hasta que

sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar

el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la

condensación. Su objetivo es separar una mezcla de varios componentes

aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de

los no volátiles.

En la producción del mezcal, concluida la fase de fermentación se pasa a la

de destilación, durante la segunda se utilizan equipos hechos de cobre y, en menor

cantidad, de fierro o de barro.11 En esta etapa se debe calentar el “mosto” o

“tepache”, obtenido de la fermentación, con todo y fibra (bagazo), utilizando una

caldera de leña como único combustible (en este caso la leña es del mismo largo

que la utilizada en el horno, pero de mucho menor diámetro, siendo entonces,

ramas, brazuelo e incluso trozos de órganos).

Por su diseño, se pueden distinguir dos tipos de equipos de destilación: el de

cobre con deflectores y recipiente para precondensación, y el de cobre de

destilación simple. El primero tiene la ventaja de no necesitar redestilar el alcohol

de baja graduación ya que el mezcal se obtiene directamente; no obstante,

generalmente se utiliza el equipo de destilación simple dado que su costo es

menor. Sin embargo, con este último es necesario someter al alcohol de baja

graduación (15° – 25° G.L.) a una redestilación para obtener el mezcal (43°–50°

G.L.), lo que implica un aumento (en un 100%) del gasto de leña.

El procedimiento que se sigue para la destilación se inicia al cargar la olla

con tepache o mosto. Realizada esta actividad, se arma el equipo, colocando la

montera, el “turbante” y el “serpentín”, sellándolos con argamasa (masilla de

agave), todo detenido con tiras de mantas y amarradas con ixtle (mecate). A

continuación, la hornilla -donde se encuentra empotrada la olla-, se somete a la 11 El equipo de cobre es el más utilizado; su fabricación es a base de cobre laminado con uniones remachadas o soldadas con

estaño (Sn) y está compuesto por una olla, una montera o cabezote, un turbante o pasa-vapores y un serpentín o culebra.


- 54 -

acción del fuego producido con leña. Tal calentamiento provoca la formación de

vapores que pasan a la montera, al turbante y, finalmente, al serpentín, donde se

condensan los vapores, obteniéndose así un destilado. Este destilado se divide en

tres partes:

a. Puntas o cabezas, donde se obtiene el 25% de destilado a 24°C de

temperatura, saliendo una bebida de 80° a 90° G.L.

b. Shishe o común, donde se obtiene el 50% de destilado de entre 20° y 40°

G.L.

c. Colas, donde se obtiene el 25% de destilación, de un grado de alcohol de

10° – 15° G.L.

Las puntas o cabezas se separan en barricas, aparte del shishe o común;

mientras que las colas se colocan en otro lugar o se vuelven a la próxima olla para

ser redestiladas. Las colas se utilizan generalmente para ajustar el grado alcohólico

(con el fin de darle el grado para su venta: 43°– 55° G.L.), aunque con esto se

agregan al producto alcoholes pesados (metanol, etanol y propanol), olores

desagradables y otros contaminantes. Una vez homogeneizado el mezcal a partir

de su grado alcohólico, se procede a su almacenamiento para la venta a granel.

Figura 3.1 Almacenamiento del mezcal. Fuente: www.rsfotografias.com

La homogeneización o rectificado consiste en la redestilación de la porción

del mezcal de baja graduación (denominada comúnmente “colas” o “shishe”) con la

finalidad de aumentar su graduación alcohólica.


- 55 -

Una vez efectuada la redestilación se procede al ajuste del grado alcohólico

ubicándolo entre los 42 a 55 º G. L. aparentes, empleando para ello la “venencia”.

Está ultima es un carrizo ahuecado con una perforación en su extremo inferior a

través de la cual se succiona con la boca el mezcal para dejarlo caer en una jícara

y así observar la formación del “cordón” o “perlado”, cuya persistencia indica la

graduación alcohólica; en menor medida se utiliza el alcoholímetro o “pesa-licor”

con el mismo propósito.

Es en esta etapa del proceso donde algunos productores, empeñados en

disminuir sus costos de producción, a fin de aumentar su margen de utilidad,

recurren a las mezclas “en frío”. Dicha opción consiste en incorporar mezcal de

baja graduación con alcohol de caña adquirido a precios muy bajos. La bebida que

se obtiene se destina, para su venta a granel, a los mercados regional y estatal.

Actualmente, las mezclas “en frío” representan el 60% del volumen total

comercializado como mezcal. Desafortunadamente, semejante práctica, además

de afectar el buen prestigio del verdadero mezcal, más caro pero de mejor calidad,

está impidiendo su comercialización. Lo anterior ha llevado a los productores a una

situación de crisis, ya que acumulan en sus fábricas importantes volúmenes de

mezcal, para el cual no tienen perspectivas claras de venta en el corto plazo.

Figura 3.2 Destilación artesanal. Fuente: www.rsfotografias.com


- 56 -

3.2 Datos del proceso en la etapa de destilación

Dentro del proceso artesanal de la etapa de destilación del mezcal se tienen

datos importantes que se deben considerar ya que estos sirven para seleccionar

los tipos de instrumentos y el sistema de control que se requiere. En la

investigación que se realizó en planta obtuvimos resultados del proceso

aproximados a lo requerido según la Norma Oficial de Control. Los resultados

indican que se obtuvieron valores aproximados de lo requerido.

A) Flujo: en la primera etapa de la destilación se obtuvieron valores en el

llenado de los tanques de destilación de 60 lt/min. con un flujo turbulento

debido a los a los sólidos que se encuentran en suspensión. En la etapa de

rectificación se obtuvieron valores aprox. de 70 lt/min. debido a que su flujo

ya no llevaba sólidos en suspensión.

B) Presión: dentro de la etapa de la destilación se manejan presiones

constantes de las calderas que son aproximadamente de 70 Kg./cm².

C) Temperatura: la temperatura del flujo del vapor oscila ente los 95°C y los

100ºC aproximadamente. Esto varía dependiendo de las condiciones

ambientales.

D) Grados britz: de acuerdo al control de norma de calidad los grados britz que

debe tener el aprox. oscilan entre los 10 y los 11 ºbx, ya que en ese rango

se concentran los azúcares que se necesitan para la producción de esta

bebida alcohólica. Dichos grados se deben analizar antes de llegar a la

etapa de fermentación, para esto los grados se pueden variar agregándole

agua o en su caso esperar concentrar más las mieles dulces.


- 57 -

E) Grados de alcohol: estos varían dependiendo de la etapa en la que se

encuentre dentro de la destilación, en la destilación o rectificación. En la

primera etapa se obtiene entre 30 a 35 º de alcohol y en la segunda se

consigue aprox. 43 º de alcohol. De acuerdo a la NORMA OFICIAL

MEXICANA NOM-O70-SCFI-1994, para que el mezcal sea un producto

consumible debe tener cuando máximo 55 º de alcohol.

De acuerdo a los datos ya mencionados, se realizó un análisis para saber

cual es el tipo de destilación más adecuado para este proceso.


- 58 -

3.3 Propuesta del tipo de destilación

De los diferentes tipos de destilación que existen12, se considera

conveniente emplear la destilación al vapor para la elaboración del mezcal.

La destilación al vapor es un método que consiste en calentar dos líquidos

insolubles, ninguno de los dos es afectado por la presencia del otro y se evaporan

en un grado determinado por su propia volatilidad.

En la propuesta del proceso de destilación de la fábrica se empleará un

evaporador que consta de un serpentín de cobre en su interior, por el cual circula

vapor de agua. Este evaporador cuenta en la parte superior con platos que hacen

la función de la destilación. El destilado es conducido a un almacén para

bombearlo de nuevo a un rectificador cuya función es mejorar la calidad del

destilado; una fracción de este líquido se va a un destilador de tubos y coraza que

pasa, por un lado, agua de enfriamiento y, por el otro, el destilado que es

propiamente el mezcal.

En la fase de destilación lo que se pretende es separar mezclas de

componentes hasta tener los valores deseados. Al destilar el mezcal lo que se

busca es obtener una mezcla homogénea de alcoholes permitidos para el consumo

humano, aislando componentes como cetonas, acetonas, acetatos y alcoholes

como el n-butanol y el n-pentanol. De acuerdo a la norma de salud que tienen los

palenques estos últimos componentes son dañinos en exceso y muy tóxicos si se

ingirieren.13

12 Véase capitulo 1 Pág. 30. 13 Véase Norma Oficial Mexicana NOM-070-SCFI-1994, Anexo 1, Pág. 79.


- 59 -

3.4 Propuesta de instrumentación en un sistema de control para la destilación

La instrumentación que se muestra en el diagrama se realizó con base en el

análisis exhaustivo a fin de conocer cual sería la forma más económica y eficiente

de instrumentar esta etapa de destilación. Considerando también la distribución de

la planta y de igual forma el conocimiento del químico encargado del proceso.

La etapa de destilación del mezcal se divide en dos partes: 1) Destilación y

2) Rectificación. Cada una de ellas tiene la función de separar materia y obtener el

producto más fino con las propiedades que indica el Control de la Norma de

Calidad mencionada con anterioridad.

De acuerdo a los datos obtenidos por el ingeniero de proceso, se llegó a

una propuesta de instrumentación y control que se dividen en dos secciones:

a) Destilación y rectificado

En esta primera sección se utilizo un control por medio de PLC de sistema

de control de lazo sencillo. Se tomó esta decisión porque no era indispensable

aplicar un lazo complejo debido a que se tienen muy pocas elementos finales a

controlar. De acuerdo al análisis realizado sólo se tienen el control de las siguientes

áreas:

1.- El accionamiento de la bomba de succión, la cual trae el mosto desde los

tanques de fermentación para el llenado del tanque de destilación cuando este se

encuentre vació y se desactiva la bomba cuando este alcance su nivel máximo

dentro del tanque.

2.- Permitir el flujo de vapor cuando este se encuentre en su nivel máximo

para así iniciar la separación del mezcal con bagazo de igual forma que no permita

el paso de vapor cuando este en su nivel bajo.

3.- Accionará una válvula de desfogue para drenar todos los residuos

acumulados después de destilar esto lo hará en un determinado tiempo debido a

que esta se válvula cerrara el dren e iniciara el proceso de llenado.


- 60 -

b) Condensador

En esta sección de igual forma se tiene en las etapas que pertenece a la de

la destilación las que son la destilación y rectificación, esta etapa de encarga de

condensar los vapores de mezcal generado en la transferencia de calor, en esta

etapa también es conocida como torre de enfriamiento. En esta etapa se utilizo un

el mismo PLC pero con lazo sencillo de la misma como se describió la primera

etapa, a diferencia que esta es modulable para evitar perdidas de energía. Este

solo realiza el accionamiento de un elemento final la cual se describe su

funcionamiento de la siguiente forma:

1.- Este lazo contará con dos sensores de temperatura que comparará la

temperatura inicial y final del flujo del agua de la torre de enfriamiento la cual,

comparará la temperatura del agua que fluye en el serpentín y así accionar la

válvula para permitir el flujo de agua, esto ayudara a no tener muchos desperdicios.

En el siguiente diagrama se muestra como estaría instrumentada la etapa de

la destilación en la producción de mezcal.


- 62 -

Permisivos de control En esta etapa se menciona la forma cómo se debe operar y accionar cada

uno de los distintos elementos dentro del sistema de control de la torre de

destilación.

A) Permisivo para la etapa de destilación.

1.- Accionar el botón de encendido de la bomba para llevar acabo el llenado

del destilador.

2.- Al tener al máximo el nivel del destilador, el sensor de nivel (leveltrol)

envía una señal eléctrica al controlador.

3.- El controlador por medio del interloc manda a desactivar la bomba de

llenado coordinando al mismo tiempo el accionar de la válvula de vapor, para así

empezar con lo que es el proceso de destilación.

4.- Cuando el sensor detecta un bajo nivel, el trasmisor envía una señal

eléctrica al controlador para desactivar la válvula del flujo de vapor y, al mismo

tiempo. abrir la válvula de dren.

5.- Al detectar el sensor un muy bajo nivel, esta señal es enviada a un timer

para dar un tiempo de retardo a la válvula de dren.

6.- Al haber pasado el tiempo de retardo, éste sensor envía una señal al

interloc para activar la válvula de dren y cerrarla. Al mismo tiempo se activara la

bomba de llenado sin considerar las señales de muy bajo y bajo nivel, esta

condición será hasta que este llegue al nivel alto y así iniciar un nuevo ciclo en esta

fase de esta etapa de destilación.


- 63 -

B) Permisivo de la etapa de condensador

1.- Al empezar la evaporación del mezcal, lo evaporado será enviado en un

ducto para pasar a la torre de enfriamiento. En esta entrada de vapor de mezcal la

tubería tendrá un sensor de temperatura con transmisor que enviará la señal al

controlador.

2.- El controlador, de acuerdo a los a los valores de set-point, mandará

accionar la válvula de flujo de agua. Comparándolo en conjunto de la salida de la

temperatura del mezcal condensado.

3.- La válvula no permitirá que fluya agua en los serpentines mientras no

exista flujo de vapor.


- 64 -

3.5 Selección de instrumentos

Para operar la etapa de la destilación es necesario conocer los valores de

las propiedades en las fases, utilizar esta información para diagnosticar la mejor

forma de operar el proceso y disponer de medios para modificar el proceso en el

grado deseado.

La secuencia: 1.- Medir, 2.- Decidir y 3.- Actuar es válida desde el manejo

de una sola variable o propiedad14 hasta una planta completa donde la medición de

una propiedad en el producto terminado puede implicar acciones sobre

operaciones al inicio de la línea de proceso.

Dado que la selección de las variables a medir y sobre las que se puede

actuar son aspectos empírico, se deberá disponer de una batería de conocimientos

desagregados desde donde realizar la selección de instrumentos. Se entiende por

instrumento tanto los sistemas de medición (sensores) como los de manipulación

(actuadores: motores, bombas, válvulas, agitadores, etc.

Para seleccionar un instrumento de proceso se deben definir:

a) La variable a medir

b) El rango de la variable en el proceso

c) El rango del instrumento

d) La sensibilidad del instrumento

e) El principio del instrumento

f) Las otras especies en el proceso

g) El objetivo del proceso

h) Los materiales de construcción del proceso

14 Por ejemplo, para obtener un cierto flujo es necesario medirlo, compararlo con el flujo deseado y manejar una válvula o una bomba a fin de satisfacer el requerimiento.


- 65 -

En la siguiente tabla se proponen los instrumentos y equipos a utilizar para

la instrumentación de etapa de destilación.15

Tabla 7: Lista de instrumentos

TAG INTRUMENTOS Y EQUIPOS

LSY-02 Válvulas tipo solenoide de 1 ½ “

LSY-04 Válvulas tipo solenoide de 1 ½ “

LSY-02A Válvulas tipo solenoide de 3 “

LSY-04A Válvulas tipo solenoide de 3 “

TV-01 Válvulas tipo bola de 2”

TV-03 Válvulas tipo bola de 2”

B-01 Bomba

B-02 Bomba

TT-01 Termopares del tipo T de 0 a 150 ºC

TT-01A Termopares del tipo T de 0 a 150 ºC

TT-03 Termopares del tipo T de

TT-03A Termopares del tipo T

TY-01A Convertidores de señal eléctrica a neumática

TY-03A Convertidores de señal eléctrica a neumática

LIT-02 Sensor de nivel tipo eléctrico con indicador y trasmisor

LIT-04 Sensor de nivel tipo eléctrico con indicador y trasmisor

INT-01 Intercambiadores de calor de 3000 lt

INT-02 Intercambiadores de calor de 1500 lt

TF-01 Torres de enfriamiento

TF-01 Torres de enfriamiento

TQ-01 Tanques de almacenamiento para 12000 lt

TQ-02 Tanques de almacenamiento para 12000 lt

HS-01 Hand switch

HS-03 Hand switch

PI-01 Manómetros

PI-03 Manómetros

15 Ver típicos de instalación y especificaciones técnicas de los instrumentos utilizados. Anexos 3, Pág. 93


- 66 -

Consideraciones que deben tener para la selección del PLC´s para la etapa de la destilación.

En la selección del PLC para el proceso de destilación del mezcal se eligió

un distribuidor Rockwell Automation, ya que cumple con lo requisitos técnicos

establecidos16 y es de bajo costo. A continuación se especifican los diferentes

criterios para seleccionar un PLC.

Fuente de alimentación.- debe tener 120/240 volts como entrada y una

salida de 24 volts.

Unidad de Procesamiento Central (C.P.U.).- Cuando se selecciona la CPU

se deben tener presente los siguientes datos:

Capacidad de memoria

• Entradas/ Salidas Discretas:

Debido al proceso se tienen los siguientes datos:

Entradas discretas: 0

Entrada analógica: 6 de 4-20 m.A.

• Entradas/ Salidas Analógicas:

Se obtuvieron datos de señales:

Salidas discretas: 6 de 24

Salidas analógicas: 2 de 4-20 m.A.

16 Ver especificaciones técnicas del PLC. Anexos 4, Pág. 111.


- 67 -

• Cantidad de memoria interna

Tabla 8: Memoria interna

Tareas del controlador ___8_* 4000 = ___32000___ bytes

(una tarea como mínimo)

Puntos de E/S digitales ___6__* 400 = ____2400__ bytes

Puntos de E/S analógicas ___8_* 2600 = __20800____ bytes

Módulos de comunicación ___5_* 2000 = ____10000__ bytes

Total = __65200____ bytes

Cantidad de temporizadores.- En el sistema de control aplicado dentro del

proceso se tienen distintas variables, pero dentro de todas ellas sólo se tiene una

etapa con un temporizador debido al dren de merma que se genera en la

destilación del producto dentro de los intercambiadores de calor.

Módulos Inteligentes.- Debido a que se utilizaran diferentes dispositivos que

serán controlados por el PLC se tendrán los siguientes módulos:

1. Módulo de temporizadores.

2. Módulo de contadores.

3. Módulo de regulación PID.

4. Controlador de motores.

5. Módulos de comunicación.

Lenguaje de programación.- cada fabricante tiene su propio lenguaje de

programación, cuya representación varía según sea la marca. De acuerdo al plc

que se utilizará, se tiene el programa RSLogix 5000 la cual dependiendo del

programado y por recomendaciones se utilizaran los Diagrama escalera o de

contactos.


- 68 -

Software de Programación.- Se debe utilizar el software de programación

para configurar los módulos de comunicación de E/S y para programar el PLC. El

software de programación debe cumplir con la norma IEC-1131, la cual tiene los

siguientes modos de programación: diagrama de escalera, texto estructurado,

diagrama de bloque de funciones y editores de diagrama de funciones

secuenciales para que pueda desarrollar programas de aplicación.

Software de Configuración.- El software de configuración es un paquete que

se encarga de modificar los parámetros de la red de control. Éste permite crear una

representación gráfica de la configuración de la red. De acuerdo a como se

proyectara la etapa de la destilación se recomienda utilizar una configuración

compacta debido a que con ella se tienen menor espacio de utilización y, por

consiguiente, tiende a ser más práctica. Además del criterio técnico es importante

considerar tener el soporte técnico ya que el fabricante o distribuidor debe dar toda

la garantía para una máxima disponibilidad del equipo y del servicio del futuro.

Software de Comunicación.- El software de comunicación es un paquete de

servidor que proporciona la conectividad de los dispositivos de la planta para una

amplia variedad de aplicaciones. Éste debe de proporcionar una interfase gráfica

de fácil manejo para navegar por la red industrial.

Sumario

Se muestra la propuesta de instrumentación y el sistema de control de la etapa de

destilación en la producción del mezcal a partir de todo lo que conlleva dicho

proceso.

- 69 -

EVALUACIÓN ECONÓMICA

Uno de los puntos a destacar, y que es importante para la propuesta de

instrumentación, se refiere al grupo social al cual se dirige este proyecto:

productores de mezcal a nivel industrial que no cuentan con los recursos

suficientes para comprar equipo costoso o para dar un mantenimiento muy

especializado a los equipos de los que ya disponen. De ahí que se piense en un

sistema cuyo costo y mantenimiento sea económicamente accesible para quien lo

requiera.

Los costos derivados de las fases de la propuesta de instrumentación

ayudan para la toma de decisiones ya que en esta etapa se condiciona el costo de

fabricación y pruebas. Las propuestas de instrumentación deben evaluarse en

términos económicos para poder llevar a cabo el proyecto.

El objetivo de toda inversión o proyecto de ingeniería consiste en obtener la

mayor utilidad posible por unidad de recurso empleado, lo cual se logra mediante la

más efectiva utilización de materiales, mano de obra y cualquier otro tipo de

recursos.

4 CAPÍTULO


- 70 -

4.1 Evaluación económica de propuesta de instrumentación

Un estudio económico comprende la valoración de las diferencias existentes

entre las alternativas disponibles a fin de comparar sus ventajas económicas.

Aspectos a considerar en el análisis económico:

1. Posibles alternativas.

2. La necesidad de asesoría para evaluar los factores tecnológicos y sus

efectos en los parámetros económicos.

3. Hacer predicciones, lo que origina el riesgo asociado a todo proyecto de

inversión.

4. Los factores relevantes relacionados con el problema.

5. La necesidad de hacer suposiciones y simplificaciones.

6. Se deben tomar decisiones.

Dentro del análisis de ingeniería económica también es importante destacar

que existen varias formas de clasificar los costos generados por el diseño de un

proyecto; a continuación se muestra una lista de las más importantes:

1. Por función

• De producción: costo aplicado a la elaboración del producto.

• Mercadeo: costo causado por la venta o servicio de un producto.

• Administrativa: costo causado en actividades de formulación de

políticas.

• Financiera: relacionado con actividades financieras.

• Materiales directos: son parte integral del producto terminado.

• Mano de obra directa: mano de obra aplicada directamente a los

componentes de producto terminado.


- 71 -

• Costos indirectos: de materiales, mano de obra indirecta y de gastos

de fabricación que no pueden cargarse directamente a unidades

específicas.

2. Por producto

• Directos: costos cargados al producto y que no requieren más

prorrateo.

• Indirectos: costos que son prorrateados.

• Producción: materiales + mano de obra + costos indirectos de

fabricación.

• Servicio: una unidad que no está comprometida directamente en la

producción y cuyos costos se prorratean en ultima instancia a una

unidad de producción.

3. Costos que se cargan al ingreso

• Producto: costos incluidos cuando se hace el cálculo del costo del

producto.

• Periodo: costos asociados con el transcurso del tiempo y no con el

producto.

Para realizar el análisis económico del sistema de control sólo se tomarán

en cuenta algunos de los costos antes mencionados. En los siguientes

subcapítulos se muestran las definiciones necesarios para obtener el costo total del

sistema de control propuesto para satisfacer las necesidades de los productores de

mezcal.


- 72 -

4.2 Costos de producción

Para el sistema de control se partirá del análisis de costo de producción,

éste involucra para su estudio algunos de los siguientes puntos:

• Costo de materiales directos.

• Mano de obra directa.

• Gastos indirectos de fabricación o utilización del sistema.

Costos de producción = materiales + mano de obra + costos indirectos de

fabricación.

Aquí es importante mencionar que la aceptación o el rechazo de un proyecto

dentro de una empresa dependen principalmente de la utilidad que éste brinde en

un futuro frente a los ingresos y a las tasas de interés con que se evalúe.


- 73 -

4.3 Costo de mano de obra.

Concepto y clasificación de la mano de obra

El coste del factor trabajo es uno de los elementos del proceso productivo

más complejos de gestionar. Su gestión y estudio se centra en: determinar y

controlar los tiempos de trabajo, valorar los consumos del factor humano y asignar

los costes a los productos finales.

La mano de obra se puede considerar como el esfuerzo físico e intelectual

necesario que se consume en la fabricación de un producto. En el tratamiento

contable de los costes de personal es necesario el estudio de dos aspectos

fundamentales: El cálculo previo del coste de personal y la asignación del producto.

• El cálculo previo del coste de personal, según sus distintos

componentes.

Aplicación del coste de mano de obra a los productos, en el caso de ser

directos, o a los diferentes centros de costes, cuando no son asignables

directamente.

El principal problema se refiere a la cuantía por la que se registra

contablemente, ya que el devengo del gasto y el momento de pago no son

coincidentes. Asimismo, en su determinación es necesario considerar la legislación

vigente.

• Clasificación en función de su asignación al producto

Mano de obra directa: es aquella que se identifica fácilmente con un

producto o una actividad, dentro del proceso productivo.

Mano de obra indirecta: se determina por diferencia entre el total del coste

de mano de obra, y la directa. No se puede relacionar directamente con el

producto, siendo necesario diversos criterios de imputación para repartirla entre las

secciones o centros de coste, encargados de llevarlos al producto final.


- 74 -

El costo de mano de obra se estima en un 30% del costo del material utilizado, por

lo tanto de acuerdo al costo obtenido en el costo de materiales se tiene:

Tabla 9: Costos de mano de obra de ingeniería

Mano de obra Descripción Nº horas Costos/Hr. Total

Ingeniero 1 Instrumentista 70 $ 250.00 $ 17500.00

Ingeniero 2 Instrumentista 70 $ 250.00 $ 17500.00

Asesor 1 Especialista

en el área

20 $ 500.00 $ 10000.00

Asesor 2 Analista de

proyectos

10 $ 600.00 $ 6000.00

Dibujante De planos 20 $ 200.00 $ 4000.00

Capturista Especialita en

proyectos

30 $ 100.00 $ 3000.00

Total $ 58000.00


- 75 -

4.4 Catálogo de concepto

Concepto de catálogo.- Es el índice o instructivo donde, ordenada y

sistemáticamente, se detallarán todas las cuentas aplicables en la contabilidad de

una negociación o empresa, proporcionando los nombres y, en su caso, los

números de las cuentas.

Objetivos.

• Permitir que distintos empleados puedan mantener registros coherentes con

la implementación de un catalogo de cuenta similar.

• Facilitar el trabajo contable sobre todo cuando se trata de consolidad cifras

financieras.

• Facilitar y satisfacer la necesidad de registro diario de las operaciones de

una empresa o entidad.

Tabla 10: Costos de equipo e instrumentos utilizados

Nombre Especificación c/u Mod. /

Sugerido

Precio Unitario (MN)

Importe (MN)

1.-Válvula

solenoide

De 1 ½” de diámetros

de acero inoxidable a

24 VDC.

2 8210G22 $5,467.00 $10,934.00

2.-Válvula

solenoide

De 3” de diámetros de

acero inoxidable a 24

VDC.

2 8215A040 $11,356.00 $22,712.00

3.-Válvula de

bola

De 2” de diámetros de

acero inoxidable a 24

VDC.

2 EHSX-1SS

$2,500.00

$5,000.00

4.-Sensor de

temperatura

Sensor termopar tipo T

con un rango de 40 –

120 ºC

4 P11100100048703

$750.00 $3,000.00


- 76 -

5.-Sensor de

nivel

Tipo leveltrol con 3

niveles de referencias

del tipo magnético

2 $15,000.00 $30,000.00

6.-Bomba se

succión

Bomba de 220 volts de

2 hp.

2 RGZE $6,750.00 $13,500.00

7.-Convertidor

de señal

De señal eléctrica a señal neumática i/p SAMSON

2 tipo 6116 $1,500.00 $3,000.00

8.- Manómetro De 0-160 PSI 2 PSL16 $55.00 $110.00

9.-Tubería Hierro colado de 2” de

diámetro

60m $64.50 $3,870.00

10.-Tubería Acero inoxidable de 1

½” de diámetro

60m $100.00 $6,000.00

11.- Tubería Acero inoxidable de 2”

de diámetro

60m $120.00 $7,200.00

12.-Tubería Acero inoxidable de 3”

de diámetro

60m $125.00 $7,500.00

13.- Tubería Hierro colado de 10 “

de diámetro

15m $320.00 $4,800.00

14.- PLC CompactLogix L43 con

memoria de 2 Mbyte

1 CompactLogix

L43

$12,510.00 $12,510.00

15.-Canaleta 40 X 40 mm

10 mt. LS-05045

$67.00

$670.00

16.-Bus de

distribución

Bus de distribución 4

polos

1 BRT160A $645.00 $645.00

17.- Fuente de

alimentación

Entrada de 120/240 VCA,

salida de 3.5 A.

1 1768-PA3 $359.10 $359.10

18.- Cubierta Cubierta terminadora final

derecha

1 1769-ECR $279.00 $279.00

19.- Módulo de

entrada 16 puntos de entrada tipo

Drenador/Fuente de 24

VCD

1 1769-IQ16 $2,052.00 $2,052.00

20.- Módulo de

salida 16 puntos de salida tipo

Fuente de 24 VCD

1 1769-B16 $2,691.00 $2,691.00

21.- Scanner DeviceNet para

Controladores 1764 y

1769

1 1769-SDN $6,993.00 $6,993.00

22.- Contactor Tripolar 25 A., 220 VAC

2 A9-30-10 $380.00 $760.00

23.- Relevador

de sobrecarga

7.5 SA 11 A. 2 TA25DU11 $377.00 $754.00


- 77 -

24.- Pantalla de

operación

8 funciones

1 TD200 1 $2,206.40 $2,206.40

25.- Botón verde

de arranque

2 1SFA611100R1002 3

$111.00 $222.00

26.- Botón rojo

de paro

2 1SFA611100R1001 1

$111.00 $222.00

27.- Botón de

paro por

emergencia

1 1SFA611513R1001 1

$187.00 $187.00

28.-Bus de distribución

4 polos 1 BRT 160ª 1 $645.00 $645.00

29.-cable #12 1 $500.00 $500.00

Total $149,321.5

Sumario.

En este capítulo se realizó el estudio económico de la propuesta de

instrumentación de un sistema de control para una torre de destilación,

comenzando por el costo de mano de obra del sustento del proyecto.

Posteriormente se cotizaron los materiales a emplear para desarrollar dicha

propuesta.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- 78 -

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La información recopilada fue usada para poder implementar las estrategias

de sistemas de control avanzado para conseguir eficiencia, optimización, ahorro de

energía y evitar contaminación en torres de destilación. Así mismo, se hizo una

exhaustiva búsqueda de los instrumentos más recomendables para nuestro

proceso, obteniendo un rendimiento eficiente en el proceso.

La observación del comportamiento de las columnas de destilación han

llevado a conclusiones muy importantes que han determinado que tipo de control

requerimos. Con el sistema de control planteado se tiene una velocidad de

respuesta más rápida y como consecuencia menos variaciones de las variables

controladas en el proceso dando mayor calidad de productos terminados, ahorro de

energía y menos contaminación.

Es muy importante recordar que este proyecto solo es dedicado a la

instrumentación en la etapa de destilación en el proceso del mezcal.

Como implementaciones nuevas a este proyecto, podemos culminar con la

programación del PLC y los diversos instrumentos de control para así tener

automatizado al 100% la etapa de destilación en el proceso del mezcal.

Los datos técnicos, estructurales y de diseño del tanque de destilación serán

propuestos por un ingeniero de procesos y un ingeniero químico, debido a que es

un estudio más profundo que cuenta con datos de propiedades físico-químicas del

producto sin que estas puedan modificarse o alterarse.

ANEXOS

- 79 -

NORMA OFICIAL MEXICANA

NOM-O70-SCFI-1994.

BEBIDAS ALCOHOLICAS-

MEZCAL- ESPECIFICACIONES.

Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Secretaría de Comercio y Fomento Industrial.

RAÚL RAMOS TERCERO, Subsecretario de Normatividad y Servicios a la Industria y al Comercio Exterior de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, con fundamento en lo dispuesto por los artículos 34 de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 1o., 39 fracción V, 40 fracción XV, 47 fracción IV de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; y 6 fracción IX y XIII y 24 fracciones I y XV del Reglamento Interior de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial; y Considerando que con fecha 17 de agosto de 1994, fue publicado en el Diario Oficial de la Federación el Proyecto de Norma Oficial Mexicana NOM-070-SCFI-1994, Bebidas Alcohólicas-Mezcal-Especificaciones;

Que el día 28 de noviembre de 1994, fue publicada en el mismo medio informativo, la resolución mediante la cual se otorga la protección prevista a la denominación de origen “Mezcal”, para ser aplicada a la bebida del mismo nombre; Que el Proyecto de Norma en cuestión fue aprobado el día 28 de febrero de 1995 por el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Seguridad al Usuario, Información Comercial y Prácticas de Comercio, condicionando su publicación a la creación de un organismo de evaluación de la conformidad que pudiera certificar el cumplimiento de la Norma; Que después de más de dos años de espera sin que dicho organismo haya sido constituido, los sectores interesados han manifestado su interés en contar con una regulación técnica que establezca los fundamentos para garantizar la calidad de la bebida alcohólica denominada mezcal, así como el buen uso de la denominación de origen correspondiente; Que la ausencia de una norma obligatoria provoca incertidumbre en cuanto a las especificaciones que deben de cumplir los productores, envasadores y comercializadores de la bebida alcohólica denominada mezcal y que, por ello, es imprescindible la publicación de la Norma en cuestión; Que es interés de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial poner a disposición de los sectores interesados, un documento normativo moderno y eficaz que asegure la calidad de la bebida alcohólica denominada mezcal, misma que es considerada producto distintivo de México y respecto de cuya denominación de origen el Estado Mexicano es propietario; Que en tal virtud, el pasado 27 de marzo se publicaron en el Diario Oficial de la Federación las respuestas a los comentarios recibidos respecto de la Norma Oficial Mexicana de

1 ANEXO

ANEXOS

- 80 -

que se trata, se expide la siguiente NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-070-SCFI-1994, BEBIDAS ALCOHÓLICAS-MEZCAL- ESPECIFICACIONES 2 En virtud de todo lo anterior, esta Norma Oficial Mexicana, con excepción de lo señalado en el párrafo siguiente, entrará en vigor al día siguiente de aquél en que sea publicado en el Diario Oficial de la Federación el aviso por el cual la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, por conducto de la Dirección General de Normas, dé a conocer el acreditamiento del organismo de evaluación de la conformidad del producto objeto de esta Norma. En todo caso, dicho organismo deberá asegurar la certificación del producto elaborado en cualquiera de las Entidades Federativas, Municipios y Regiones señalado en la Declaración General de Protección a la denominación de origen “mezcal”, vigente.

En todo caso, las especificaciones, métodos de prueba e información comercial contenida en los incisos 6.4, 8.3, 10.1 inciso h), así como en el capítulo 9 de esta Norma Oficial Mexicana, entrarán en vigor 12 meses después de la publicación del aviso a que se hace referencia en el párrafo anterior.

La especificación por la que se permite utilizar el nombre del estado productor en la etiqueta del mezcal que sea envasado fuera de dicho estado, pero en el territorio de la República Mexicana, contenida en el subinciso 5.1.3, se encontrará vigente desde la fecha de entrada en vigor de la presente Norma y hasta 5 años después de dicha fecha. PREFACIO En la elaboración de la presente Norma Oficial Mexicana participaron las siguientes dependencias y organismos: ARIC DEL MAGUEY MEZCALERO ASOCIACIÓN DE MAGUEYEROS DE OAXACA, S.P.R. DE R.I. ASOCIACIÓN DE MEZCALEROS BROWN FORMAN CORPORATION CÁMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DE TRANSFORMACIÓN (CANACINTRA) CÁMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL MEZCAL CÁMARA REGIONAL DE LA INDUSTRIA TEQUILERA COMPAÑÍA EXPLOTACIONES DIVERSAS, S.A. COMERCIAL RARAMURI DESTILADORA IPIÑA, S.A. DISTILLED SPIRTS COUNCIL OF THE UNITED STATES FABRICA DE MEZCAL DEL MAESTRO, S.A. DE C.V. INDUSTRIALES DEDICADOS A LA ELABORACIÓN DE MEZCAL EN DIVERSAS PARTES DEL ESTADO DE JALISCO INDUSTRIAS VINÍCOLAS PEDRO DOMECQ, S.A. DE C.V. INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA LICORERA OAXAQUEÑA, S.A. DE C.V. MEZCAL BENEVA, S.A. DE C.V. MEZCAL CHAGOYA, S.A. DE C.V. MEZCAL DE DURANGO, S.A. MEZCAL DE LA VEGA, S.A. DE C.V. MEZCAL EL CORTIJO, S.A. DE C.V. MEZCAL EL REY ZAPOTECO, S.A. DE C.V. MEZCAL MAGUEY AZUL, S.A. DE C.V. MEZCAL MATATECO, S.A. DE C.V. MEZCAL MONTE ALBAN, S.A. DE C.V. 3 MEZCAL ORGÁNICO DE LA MIXTECA OAXAQUEÑA, S.R.L.M. MEZCAL ORO DE OAXACA, S.A. DE C.V. MEZCAL PINOS, S.A. DE C.V. MEZCAL TEULITO, MEZCAL SUREÑO, MEZCAL DON AURELIO, MEZCAL EL CASCAN MEZCAL TOBALA, S.A. DE C.V. MEZCAL TONAYAN, S.A. MEZCAL ULTRAMARINE NAVISA GUSANO ROJO, S.A. DE C.V. PRESIDENTS´ FORUM OF THE BEVERAGE ALCOHOL INDUSTRY PROCURADURÍA FEDERAL DEL CONSUMIDOR PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES DE OAXACA, S.A. DE C.V.

SANTIAGO MATATLÁN TLAC. OAXACA SECRETARIA DE AGRICULTURA, GANADERÍA Y DESARROLLO RURAL SUBSECRETARÍA DE AGRICULTURA Y GANADERÍA. SECRETARIA DE COMERCIO Y FOMENTO INDUSTRIAL DELEGACIÓN FEDERAL DEL ESTADO DE DURANGO; DIRECCIÓN GENERAL DE CONSULTORÍA JURÍDICA DE NEGOCIACIONES; DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS; UNIDAD DE DESREGULACIÓN

ANEXOS

- 81 -

ECONÓMICA. SECRETARIA DE DESARROLLO INDUSTRIAL Y COMERCIAL DEL GOBIERNO DEL ESTADO DE

OAXACA SECRETARIA DE MEDIO AMBIENTE, RECURSOS NATURALES Y ESCA INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA. SECRETARIA DE SALUD DIRECCIÓN GENERAL DE CONTROL SANITARIO DE BIENES Y SERVICIOS. SOCIEDAD MEXICANA DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN, S.C. (NORMEX) UNIÓN DE PRODUCTORES DE MEZCAL DE SANTIAGO MATATLÁN TLAC. OAXACA, A.C. VINÍCOLA DEL ALTIPLANO, S.A. DE C.V. 0. INTRODUCCIÓN Esta Norma Oficial Mexicana (NOM) se refiere a la denominación de origen “mezcal”, cuya titularidad corresponde al Estado Mexicano bajo los términos contenidos en la Ley de la Propiedad Industrial. La emisión de esta NOM es necesaria de conformidad con el punto 4 de la Declaración General de Protección a la Denominación de Origen “mezcal” publicada en el Diario Oficial de la Federación el 28 de noviembre de 1994 y con la fracción XV del artículo 40 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización. Las especificaciones que se señalan a continuación sólo podrán satisfacerse cuando en la elaboración del producto objeto de esta NOM, se utilicen materias primas e ingredientes de calidad sanitaria y se apliquen buenas técnicas higiénicas y de destilación que aseguren que el producto es apto para el consumo humano.

1. OBJETIVO Esta NOM establece las características y especificaciones que deben

cumplir los usuarios autorizados para producir y/o comercializar la bebida alcohólica destilada denominada mezcal.

2. CAMPO DE APLICACIÓN Esta NOM se aplica a la bebida alcohólica elaborada bajo el proceso que

más adelante se detalla, con agaves de las siguientes especies: 4 · Agave Angustifolia Haw (maguey espadín); · Agave Esperrima jacobi, Amarilidáceas (maguey de cerro, bruto o cenizo); · Agave Weberi cela, Amarilidáceas (maguey de mezcal); · Agave Patatorum zucc, Amarilidáceas (maguey de mezcal); · Agave Salmiana Otto Ex Salm SSP Crassispina (Trel) Gentry (maguey

verde o mezcalero); y · Otras especies de agave, siempre y cuando no sean utilizadas como

materia prima para otras bebidas con denominaciones de origen dentro del mismo Estado. Cultivados en las Entidades Federativas, Municipios y Regiones que señala la Declaración General de Protección a la denominación de origen “mezcal”, en vigor.

3. REFERENCIAS Para la comprobación de las especificaciones establecidas en la presente

NOM, se aplican la Norma Oficial Mexicana y Normas Mexicanas vigentes que se mencionan a continuación:

NOM-030-SCFI Información comercial de cantidad en la etiqueta - Especificaciones.

NMX-V-013 Bebidas alcohólicas determinación de por ciento de alcohol en volumen (% Vol.) a 20ºC.

NMX-V-014-S Bebidas alcohólicas destiladas - Determinación de alcoholes superiores (aceite de fusel).

NMX-V-017 Método de prueba para la determinación de extracto seco y cenizas en bebidas alcohólicas destiladas.

ANEXOS

- 82 -

NMX-V-021 Métodos de prueba para la determinación de metanol en bebidas alcohólicas.

NMX-Z-012 Muestreo para la inspección por atributos. 4. DEFINICIONES Para los efectos de esta NOM se establecen en orden alfabético las

definiciones siguientes: 4.1 Abocado: Procedimiento para suavizar el sabor del mezcal, mediante la

dicción de uno o más productos naturales, saborizantes o colorantes permitidos en las disposiciones legales correspondientes.

4.2 Agave: Planta de la familia de las Amarilidáceas, de hojas largas y fibrosas de forma lanceolada, de color verde cuya parte aprovechable para la elaboración de mezcal es la piña o cabeza (tallo y base de sus hojas). Las especies admitidas para los efectos de esta NOM, son las indicadas en el capítulo 2 “Campo de aplicación”.

4.3 DGN: Dirección General de Normas de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial.

4.4 Mezcal: Bebida alcohólica regional obtenida por destilación y rectificación de mostos preparados directa y originalmente con los azúcares extraídos de las cabezas 5 maduras de los agaves mencionados en el capítulo 2 “Campo de Aplicación”, previamente hidrolizadas o cocidas, y sometidas a fermentación alcohólica con levaduras, cultivadas o no, siendo susceptible de ser enriquecido, para el caso del Mezcal tipo II, con hasta en 20% de otros carbohidratos en la preparación de dichos mostos, siempre y cuando no se eliminen los componentes que le dan las características a este producto, no permitiéndose las mezclas en frío.

El mezcal es un líquido de olor y sabor suigéneris de acuerdo a su tipo. Es incoloro o ligeramente amarillento cuando es reposado o añejado en recipientes de madera de roble blanco o encino, o cuando se aboque sin reposarlo o añejarlo.

4.4.1 Mezcal añejo o añejado: Producto susceptible de ser abocado, sujeto a un proceso de maduración de por lo menos un año, en recipientes de madera de roble blanco o encino, cada una con capacidad máxima de 200 litros. En mezclas de diferentes mezcales añejos, la edad para el mezcal resultante es el promedio ponderado de las edades y volúmenes de sus componentes.

4.4.2 Mezcal joven: Producto obtenido conforme al inciso 4.4 susceptible de ser abocado.

4.4.3 Mezcal reposado: Producto susceptible de ser abocado que se deja por lo menos 2 meses en recipientes de madera de roble blanco o encino, para su estabilización.

4.5 NOM: Norma Oficial Mexicana 5. CLASIFICACIÓN 5.1 Tipos: De acuerdo al porcentaje de los carbohidratos provenientes del

agave que se utilicen en la elaboración del mezcal, éste se clasifica en los tipos siguientes:

5.1.1 Tipo I.- Mezcal 100% agave Es aquel producto que se obtiene de la destilación y rectificación de mostos

preparados directa y originalmente con los azúcares de las cabezas maduras de los agaves mencionados en el capítulo 2 “Campo de Aplicación”, previamente hidrolizadas o cocidas y sometidas a fermentación alcohólica con levaduras, cultivadas o no. Este tipo de mezcal puede ser joven, reposado o añejo y susceptible de ser abocado.

ANEXOS

- 83 -

5.1.2 Tipo II.- Mezcal Es aquel producto que se obtiene de la destilación y rectificación de mostos

en cuya formulación se han adicionado hasta un 20% de otros carbohidratos permitidos por las disposiciones legales correspondientes, conforme al inciso 4.4. Este tipo de mezcal es joven, reposado o añejo y susceptible de ser abocado.

5.1.3 Los mezcales, en sus tipos I y II, pueden ostentar en sus envases la leyenda “ENVASADO DE ORIGEN”, siempre y cuando se envasen en el estado productor, y los mezcales envasados fuera del estado productor deben ostentar la leyenda

“ENVASADO EN MÉXICO”, pudiendo utilizar el nombre del estado productor, siempre que el envasador demuestre que la totalidad del mezcal que envasa ha sido adquirido en el estado que en la etiqueta es mencionado como productor. En este caso,

6 el envasador debe comprobar la procedencia de los lotes ante el organismo de certificación acreditado.

5.2 Categorías De acuerdo a las características adquiridas en procesos posteriores a la

destilación y rectificación, el mezcal se clasifica en 3 categorías: · Mezcal añejo o añejado · Mezcal joven · Mezcal reposado 6. ESPECIFICACIONES El producto objeto de esta NOM, en sus tipos I y II, debe cumplir con las

siguientes especificaciones. 6.1 Del producto 6.1.1 El producto objeto de esta NOM debe cumplir con las especificaciones

físicas y químicas establecidas en la tabla 1. TABLA 1 ESPECIFICACIONES MÍNIMO MÁXIMO % de alcohol en volumen a 20ºC 36,0 55,0 Extracto seco g/l 0,2 10,0 Miligramos por 100 centímetros cúbicos referidos a alcohol anhídrido Acidez total 170,0 (como ácido acético) Alcoholes superiores mg/100 ml 100,0 400,0 Metanol mg/100 ml 100,0 300,0 6.1.1 Se pueden utilizar los aditivos permitidos y en la dosis que establezcan

las disposiciones legales correspondientes. 6.2 De la materia prima 6.2.1 El agave que se utilice como materia prima para la elaboración de

cualquier tipo de mezcal debe cumplir con los requisitos mencionados a continuación:

a) Encontrarse madurado; b) Estar inscrito en el registro de plantación de predios instalado para tales

efectos por el organismo de certificación de producto acreditado. 6.3 Del mezcal 6.3.1 El mezcal no debe haberse adulterado en ninguna de las etapas de su

elaboración, particularmente a partir de la formulación de los mostos. 6.4 Del envasado 7 6.4.1 El envasador de mezcal debe mostrar en todo momento que el

producto no ha sido adulterado desde la entrega del producto hasta el

ANEXOS

- 84 -

envasamiento final del mismo. Para tales efectos, la actividad de envasamiento se sujetará a los lineamientos siguientes:

6.4.1.1 El envasador que no produce mezcal y/o readquiere el producto a granel de un fabricante no puede mezclar mezcal de diferentes tipos.

6.4.1.2 El envasador sólo puede envasar mezcal que haya sido elaborado bajo la supervisión del organismo de certificación acreditado. Por tal motivo, debe corroborar que cada lote que recibe cuenta con un certificado de conformidad de producto vigente.

6.4.1.3 El envasador no debe envasar simultáneamente producto distinto del mezcal, en sus instalaciones a menos de que cuente con programas de envasamiento claramente diferenciados a juicio de la unidad de verificación acreditada que se contrate para supervisar dicho proceso y haya notificado dicha circunstancia a esa unidad de verificación con la debida anticipación a la fecha de inicio de dicho envasado.

6.4.1.4 El envasador debe incorporar directamente al envase un sello del organismo de certificación acreditado o de la unidad de verificación acreditada, en la inteligencia que el diseño del sello permite colocarlo en forma tal que asegure la integridad del producto.

6.4.1.5 El envasador debe llevar un registro actualizado de, por lo menos, los documentos siguientes:

a) Notas de remisión, facturas de compra/venta de mezcal y de materiales de envases, incluyendo etiquetas.

b) Cuadros comparativos de análisis de especificaciones físicoquímicas, previos a la comercialización dentro de los parámetros permitidos en la tabla 1.

6.4.1.6 El envasador puede envasar mezcal como tal, siempre que el traslado a granel del producto haya sido supervisado por una unidad de verificación acreditada, de conformidad con los mecanismos que previamente apruebe la DGN.

6.4.2 Los mezcales en sus tipos I y II se deben envasar en recipientes nuevos o reciclados propios de la empresa, resistentes a las distintas etapas del proceso de fabricación y a las condiciones habituales de almacenaje, de tal naturaleza que no contengan o generen sustancias tóxicas u otras sustancias que alteren las propiedades físicas, químicas y sensoriales del producto.

6.4.3 Para que el mezcal envasado pueda ostentar la leyenda “Mezcal 100% de Agave”

(Tipo I) el envasador debe contar con los registros de supervisión del organismo de certificación o por la unidad de verificación acreditada, según los mecanismos que previamente apruebe la DGN.

6.5 Del embalaje Para el embalaje del producto objeto de esta NOM se deben usar cajas de

cartón o de otro material apropiado, que tengan la debida resistencia y que ofrezcan la protección adecuada a los envases para impedir su deterioro, y que a la vez faciliten su manejo en el almacenamiento y distribución de los mismos, sin riesgo.

6.6 Del almacenamiento 8 El producto terminado debe almacenarse en locales que reúnan los

requisitos sanitarios que se señalen en las disposiciones legales correspondientes. 7. MUESTREO 7.1 Muestreo de común acuerdo

ANEXOS

- 85 -

Cuando se requiera del muestreo del producto, éste puede ser establecido de común acuerdo entre el productor y el comprador, aplicándose la Norma Mexicana NMX-Z-012 vigente (ver 3 Referencias).

7.2 Muestreo oficial El muestreo para efectos oficiales está sujeto a la legislación y disposiciones

de las dependencias competentes, aplicando la Norma Mexicana NMX-Z-012 vigente (ver 3 Referencias).

7.3 Del producto a granel Del producto a granel contenido en los carros-tanque, pipas o pipones, se

toma una muestra constituida por porciones aproximadamente iguales, extraídas de los niveles inferior, medio y superior, en la inteligencia de que el volumen extraído no debe ser menor de 3 L. En el caso del producto contenido en barriles, se debe tomar una muestra constituida con porciones aproximadamente iguales extraídas del número de barriles que se especifican en el APÉNDICE A de esta NOM, hasta obtener un volumen total no menor de 3 L. Cada muestra extraída, previamente homogeneizada, debe dividirse en tres porciones de aproximadamente un litro, cada una de las cuales debe envasarse en un recipiente debidamente identificado con una etiqueta firmada por las partes interesadas. Estas porciones se repartirán en la forma siguiente: dos para el organismo de certificación o unidad de verificación acreditados o, a falta de éstos, para la DGN y una para la empresa visitada. En el primer caso, de las dos muestras, una se analiza y la otra permanece en custodia para usarse en tercería.

7.4 Envases menores 7.4.1 Para producto en recipientes menores, cada muestra debe integrarse

con el conjunto de las porciones aproximadamente iguales, tomadas del número de envases que se especifica en el APÉNDICE B de este instrumento, de tal manera que se obtenga un volumen total no menor de 3 L.

7.4.2 Cuando el número de envases muestreados resulte insuficiente para reunir los 3 L requeridos como mínimo, se muestrean tantos envases como sean necesarios hasta completar dicho volumen. Con las muestras se debe proceder de acuerdo con el último párrafo del inciso 7.2.

7.4.3 La selección de los barriles o envases menores para extraer las porciones de muestra debe efectuarse al azar.

8. MÉTODOS DE PRUEBA 8.1 Del producto 9 Deben aplicarse las Normas Mexicanas de métodos de

prueba referidas en el capítulo 3 “Referencias” de esta NOM. 8.2 Del mezcal 8.2.1 El productor del mezcal debe demostrar en todo momento que el

producto no ha sido adulterado en etapa alguna durante su elaboración, particularmente a partir de la formulación de los mostos. La genuinidad del mezcal con respecto a las materias primas utilizadas en su elaboración se verifica mediante registros de plantaciones previos a la comercialización del agave, de inventarios y procesos que demuestren fehacientemente un balance de materiales, transparente y confiable durante todo el proceso de elaboración hasta obtener el producto embotellado.

Lo anterior se hace aplicando los principios de contabilidad generalmente aceptados.

8.2.2 La comprobación de lo establecido en esta NOM se realiza a través de inspección permanente por parte del organismo de certificación de producto

ANEXOS

- 86 -

acreditado, independientemente que puede ser corroborado por cualquier autoridad competente o por una unidad de verificación acreditada.

Este requisito se cumple a través del uso ininterrumpido de sistemas aleatorios de inspección previamente aprobados por la DGN.

8.3 Del envasado 8.3.1 El envasador de mezcal debe demostrar en todo momento que el

producto no ha sido adulterado desde la entrega del producto hasta el envasamiento final del mismo.

8.3.2 La comprobación de lo establecido en el párrafo 6.4, en este apartado, y en general cualquier aspecto relacionado de esta NOM que se le aplique a la actividad de envasado, se realiza a través de la inspección por lote que para tales efectos lleve a cabo la unidad de verificación acreditada que se contrate para supervisar dicho proceso, independientemente de que puede ser corroborado por cualquier autoridad competente.

8.4 Presunción de incumplimiento Si a través de los principios de contabilidad generalmente aceptados

cualquier autoridad competente o una unidad de verificación acreditada detecta el incumplimiento de cualquier disposición contenida en esa NOM, particularmente a lo señalado en este punto

8, por parte de un productor y/o envasador de mezcal, se presume la comisión de una infracción. Dentro de los 15 días hábiles siguientes a la notificación de la resolución que emite la autoridad competente, el presunto infractor puede manifestar por escrito lo que a su derecho convenga, en la inteligencia que una vez agotado dicho plazo, la autoridad que emitió esa resolución puede imponer las sanciones que correspondan de conformidad con la legislación de la materia.

Lo anterior, deja a salvo las facultades que conforme a otras disposiciones legales posean en materia de inspección las autoridades competentes.

9. COMERCIALIZACIÓN 10 9.1 Se permite la comercialización de mezcal a granel en sus tipos I y II sólo

en el territorio de los Estados Unidos Mexicanos. Para mercado internacional no se permite la venta a granel y únicamente puede exportarse en envases hasta de 5 L.

9.2 No se puede comercializar mezcal alguno que no cuente con un certificado vigente expedido por el organismo de certificación acreditado, de tal suerte, que cualquier autoridad competente puede requerir en todo momento la exhibición de dicho certificado o copia de él en el comercio. La vigencia del certificado no puede ser mayor de 6 meses. El producto embotellado que se exporte o se comercialice en mercado nacional debe ostentar visiblemente sin raspadura alguna el sello del organismo de certificación de producto acreditado o, en su caso, de la unidad de verificación acreditada.

9.3 Se prohíbe la reventa a granel de mezcal al consumidor final en el mercado nacional.

9.4 La compra y venta de producto a granel entre productores y acopiadores de mezcal será considerada como una operación de materia prima, y por consiguiente, permitida en esta NOM, siempre y cuando se realice bajo las condiciones siguientes:

a) El traslado del producto a granel y la subsecuente recepción debe estar supervisada por un organismo de certificación de producto acreditado, el cual lo hará constar en un registro especial que se tomará en cuenta en el balance de materias primas de la fábrica receptora.

ANEXOS

- 87 -

b) El producto que se reciba puede sufrir un cambio que le dé valor agregado. Así, el mezcal debe ser categorizado como añejo o añejado, joven o reposado.

10. Marcado y etiquetado 10.1 Marcado y etiquetado en el envase Cada envase debe ostentar una etiqueta o impresión permanente, en forma

destacada, legible e indeleble con la siguiente información en idioma español. a) La palabra “Mezcal”; b) Tipo y categoría al que pertenece conforme al capítulo 5 de esta NOM; c) Marca comercial registrada en México; d) Contenido neto de acuerdo a lo establecido en la Norma Oficial Mexicana

NOM- 030-SCFI-1993 (ver 3 Referencias); e) Por ciento de alcohol en volumen a 20°C, debiendo aparecer en el ángulo

superior izquierdo, que podrá abreviarse “% Alc. Vol”; f) Sólo para el caso del tipo I, el por ciento de contenido de agave; g) Nombre o razón social, domicilio y Registro Federal de Contribuyentes del

establecimiento fabricante del mezcal; o bien del titular del registro que ostente la marca comercial;

h) En su caso, nombre o razón social, domicilio y Registro Federal de Contribuyentes del envasador;

i) La leyenda “HECHO EN MÉXICO”; j) En su caso, las leyendas “ENVASADO DE ORIGEN” o, en su defecto, “ENVASADO EN MÉXICO”, conforme al capítulo 5.1.3; y k) Otra información sanitaria o comercial exigida por otras disposiciones

legales aplicables a las bebidas alcohólicas. 11 10.2 Marcado y etiquetado en el embalaje Deben anotarse los datos necesarios para identificar el producto y todos

aquellos que se juzguen convenientes tales como, las precauciones que deben tenerse en el manejo y uso del embalaje.

11. BIBLIOGRAFÍA · Ley de la Propiedad Industrial, publicada en el Diario Oficial de la

Federación el 2 de agosto de 1994. · NOM-008-SCFI-1993 Sistema general de unidades de medida. · NMX-Z-013-1977 Guía para la redacción, estructuración y presentación de

las normas mexicanas. · Declaración General de la Protección a la Denominación de Origen

“Mezcal”, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 28 de noviembre de 1994.

· Proyecto de Norma Oficial Mexicana NOM-142-SSA1-1995, “Bienes y servicios.- Bebidas Alcohólicas.- Especificaciones sanitarias.- Etiquetado sanitario y comercial”, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 20 de septiembre de 1996.

12. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No se establece concordancia alguna con normas internacionales por no

existir referencia alguna al momento de su elaboración.

ANEXOS

- 88 -

DIAGRAMA DE FLUJO DE TUBERÍA.

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO.

DIAGRAMA DE BLOQUES DE

PRODUCCIÒN.

Tabla de flujos de tubería. Nº Fluido Unidad Temperatura Color de

tubería Descripción

1 Agave Kg. Ambiente Verde Piñas de agave2 Mieles amargas lt. 70 ºC Verde Agave molido 3 Mieles dulces lt. 50 ºC Verde 4 Vapores de mezcal PSI. 95 ºC Azul

Cielo Vapor

5 Condensados lt. Ambiente Gris Mezcal liquido 6 Agua tratada lt. Ambiente Azul Agua

endulzada 7 Agua de desecho lt. 50 ºC Guinda Agua utilizada 8 Vapor Psi. 95 ºC Rojo Vapores de

proceso 9 Bagazo Kg. Ambiente Verde

punteado Desecho de molienda y destilación

2 ANEXO

ANEXOS

- 90 -

Diagrama de flujo de la producción del mezcal

ANEXOS

- 91 -

Diagrama de bloques de la producción del mezcal

ANEXOS

- 92 -

TÍPICOS DE INSTALACIÓN Y

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.

• VALVULA SOLENOIDE ½” y 3”

• VÁLVULA TIPO BOLA 2”

• TRANSMISOR DE TEMPERATURA

• SENSOR DE NIVEL

• INDICADOR DE NIVEL

• INDICADOR DE PRESIÒN

• CONVERTIDOR DE SEÑAL

3 ANEXO

ANEXOS

- 93 -

Típico de instalación de de válvula solenoide 1 ½” y 3”

1. Listado de instrumentos

IDENTIF

SERVICIO LINEA /

EQUIPO

DTI

LSY-02 VAPOR DE AGUA HACIA LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR

11/2”-VP-101-

40A A-01

LSY-O2A

BAGASO DE DESECHO HACIA ALMACEN DE RESIDUOS

3”-BG-101-40A A-01

LSY-04 VAPOR DE AGUA HACIA LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR

11/2”-VP-101-

40A A-01

LSY-04A BAGASO DE DESECHO HACIA ALMACEN DE RESIDUOS

3”-BG-101-40A A-01

ANEXOS

- 94 -

2. Válvulas solenoide

1. LA VÁLVULA DEBE SER DE ACUERDO A HOJA DE ESPECIFICACIÓN. EL TAMAÑO ESPECIFICADO DE LA VÁLVULA ES EL DE LA LÍNEA Y ESTE TAMAÑO DEBERÁ SER SUMINISTRADO POR EL PROVEEDOR, VERIFICANDO QUE LA CAÍDA DE PRESIÓN A 100% DE APERTURA SEA MÍNIMA.

2. DEBE CONTAR CON UN CIERRE HERMÉTICO METAL-METAL UNIDIRECCIONAL.

3. LA VALVULA DEBERÁ TENER SOLENOIDES 24 V CD. PARA QUE ACTUÉ MEDIANTE EL INTERLOCK DE LAS INSTALACIONES.

4. EL EMPUJE DE LOS ACTUADORES PARA LAS VÁLVULAS DE CORTE SECCIONAMIENTO DEBE SER SUFICIENTE (EMPUJE 100% ADICIONAL DEL CALCULADO), PARA QUE LA VÁLVULA PUEDA CUMPLIR CON LA ACCIÓN DE CERRAR Y DE ABRIR DE ACUERDO A LAS CONDICIONES ESPECIFICADAS. EL EMPUJE DEL ACTUADOR DEBE SER EL ADECUADO Y NO DEBE EXCEDER ELMÁXIMO PERMITIDO QUE DAÑE EL VÁSTAGO O EL ASIENTO DE LA VÁLVULA.

5. EL ACTUADOR DEBE ESTAR EQUIPADO CON INDICADORES MECÁNICOS DE POSICIÓN DE VÁLVULA.

6. EL ACTUADOR DEBE SOPORTAR UN 30% MÁS DE LA PRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO, INDICADA EN LAS HOJAS DE ESPECIFICACIÓN.

7. TODO LOS ACCESORIOS, TUBING Y VÁLVULA DEBEN SER DE ACERO INOXIDABLE.

8. EL PROVEEDOR ES RESPONSABLE DE ENTREGAR VALVULA Y ACTUADOR INTEGRADOS. EL ACTUADOR DEBE SER ADECUADO PARA SU MONTAJE EN LA PARTE SUPERIOR DE LA VÁLVULA, SOBRE LA BRIDA DEL CUELLO QUE DEBERÁ SER LO SUFICIENTEMENTE ROBUSTA PARA SOPORTAR DIRECTAMENTE EL CUERPO DE DICHO ACTUADOR.

9. EL ACTUADOR DEBERÁ CONTAR CON TODOS LOS ACCESORIOS PARA CERRAR EN CASO DE RUPTURA DE LINEA.

10. EL ACTUADOR DEBE ESTAR EQUIPADO CON UN VOLANTE METÁLICO PARA OPERACIÓN MANUAL Y CON UNA FLECHA INDICANDO SENTIDO DE GIRO PARA APERTURA Y CIERRE; ESTE NO DEBERÁ GIRAR CUANDO EL SISTEMA HIDRONEUMÁTICO ESTÉ OPERANDO.

11. TODO EL EQUIPO DEBE SER SUMINISTRADO CON UNA PLACA PERMANENTE (NO SE ACEPTAN UNIONES CON ADHESIVO) CONTENIENDO LA SIGUIENTE INFORMACIÓN.

A) IDENTIFICACIÓN

B) SERVICIO

C) MARCA Y MODELO

ANEXOS

- 95 -

3. Hojas de datos para válvulas solenoide

1. IDENTIFICACIÓN LSY-04A, LSY-04. 2. No. DTI A-01 3. SERVICIO BAGASO DE DESECHO HACIA ALMACEN DE RESIDUOS 4. NO. DE LINEA 3”-BG-101-40A

GENERAL

5. DIAMETRO DE LA TUBERIA 3” 6. TAMAÑO DEL CUERPO TIPO 3” 7. LIBRAJE Y TIPO DE CONEXIÓN BRIDA RF 8. CARACTERÍSTICAS 9. MATERIAL DEL CUERPO Y

BONETE AC. INOX.

10. MATERIAL DEL SELLO AC. INOX. 11. MATERIAL DE LA BOLA/CARA

SELLO

12. MATERIAL DEL VÁSTAGO AC. INOX. 13. MATERIAL EMPAQUE DEL

BONETE TEFLON

14. HERMETICIDAD DEL ASIENTO

VALVULA

15. ESTÁNDARES 16. TIPO 17. TAMAÑO FABRICANTE 18. ACCIÓN A FALLA DE SUMINISTRO FC 19. SUMINISTRO DE GAS 20. RECUBRIMIENTO ANTICORROSIVO 21. SISTEMA DE FUERZA 22. VELOCIDAD DE CIERRE 23. VÁLVULAS/TUBING/CONECTORES AC. INOX. 24. INDICADOR DE POSICIÓN NO

ACTUADOR

25. SELECTOR LOCAL MAN. AUTOM. NO TIPO CANTIDAD FORMA CAPACIDADES DE LOS CONTACTOS

CLASIFICACIÓN ELÉCTRICA

INTERRUPTORES DE LIMITE

TOPE DE CARRERA AJUSTABLE CLASIFICACIÓN ELÉCTRICA NEMA 4X CUERPO TIPO LATON 2 VIAS, 2 POCISIONES REPOSICIÓN MANUAL NO VOLTAJE POTENCIA 24VDC MATERIAL DEL SELLO BUNA N OPERACIÓN NC

VÁLVULAS SOLENOIDES

CANTIDAD MONTAJE ACCESORIOS KIT DE MONTAJE DE LA VÁLVULA FLUIDO BAGASO FLUJO MÁXIMO - PRESION NORMAL DE ENTRADA -

CONDICIONES DE OPERACIÓN

AJUSTE POR BAJO NIVEL NOTAS: 1. 2. 3. 4.

ANEXOS

- 96 -

1. IDENTIFICACIÓN LSY-O2A, LSY-02 2. No. DTI A--01 3. SERVICIO VAPOR DE AGUA HACIA LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR 4. NO. DE LINEA 11/2”-VP-101-40ª

GENERAL

5. DIAMETRO DE LA TUBERIA 1 ½” 6. TAMAÑO DEL CUERPO TIPO 1 “1/2 7. LIBRAJE Y TIPO DE CONEXIÓN BRIDA RF 8. CARACTERÍSTICAS 9. MATERIAL DEL CUERPO Y

BONETE AC. INOX.


SELLO


BONETE TEFLON


VALVULA


ACTUADOR






CANTIDAD MONTAJE ACCESORIOS KIT DE MONTAJE DE LA VÁLVULA FLUIDO VAPOR FLUJO MÁXIMO - PRESION NORMAL DE ENTRADA -



ANEXOS

- 97 -

Típico de instalación de válvula tipo bola de 2”


IDENTIF

SERVICIO LINEA /

EQUIPO

DTI

LV-01 FLUJO DE AGUA FRÍA 2”-AT-101-40A A-01

LV-03 FLUJO DE AGUA FRÍA 2”-AT-101-40A A-01

ANEXOS

- 98 -

2. Válvula tipos bola

1. LA VÁLVULA DEBE SER DE ACUERDO A HOJA DE ESPECIFICACIÓN. EL TAMAÑO ESPECIFICADO DE LA VÁLVULA ES EL DE LA LÍNEA Y ESTE TAMAÑO DEBERÁ SER SUMINISTRADO POR EL PROVEEDOR, VERIFICANDO QUE LA CAÍDA DE PRESIÓN A 100% DE APERTURA SEA MÍNIMA.

2. DEBE CONTAR CON UN CIERRE HERMÉTICO METAL-METAL UNIDIRECCIONAL.

3. LA VALVULA DEBERÁ TENER SUMINSISTRO DE 15PSI. PARA QUE ACTUÉ.

4. EL EMPUJE DE LOS ACTUADORES PARA LAS VÁLVULAS DE CORTE SECCIONAMIENTO DEBE SER SUFICIENTE (EMPUJE 100% ADICIONAL DEL CALCULADO), PARA QUE LA VÁLVULA PUEDA CUMPLIR CON LA ACCIÓN DE CERRAR Y DE ABRIR DE ACUERDO A LAS CONDICIONES ESPECIFICADAS. EL EMPUJE DEL ACTUADOR DEBE SER EL ADECUADO Y NO DEBE EXCEDER ELMÁXIMO PERMITIDO QUE DAÑE EL VÁSTAGO O EL ASIENTO DE LA VÁLVULA.

5. EL ACTUADOR DEBE ESTAR EQUIPADO CON INDICADORES MECÁNICOS DE POSICIÓN DE VÁLVULA.

6. EL ACTUADOR DEBE SOPORTAR UN 30% MÁS DE LA PRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO, INDICADA EN LAS HOJAS DE ESPECIFICACIÓN.

7. TODO LOS ACCESORIOS, TUBING Y VÁLVULA DEBEN SER DE ACERO INOXIDABLE.

8. EL PROVEEDOR ES RESPONSABLE DE ENTREGAR VALVULA Y ACTUADOR INTEGRADOS. EL ACTUADOR DEBE SER ADECUADO PARA SU MONTAJE EN LA PARTE SUPERIOR DE LA VÁLVULA, SOBRE LA BRIDA DEL CUELLO QUE DEBERÁ SER LO SUFICIENTEMENTE ROBUSTA PARA SOPORTAR DIRECTAMENTE EL CUERPO DE DICHO ACTUADOR.

9. EL ACTUADOR DEBERÁ CONTAR CON TODOS LOS ACCESORIOS PARA CERRAR EN CASO DE RUPTURA DE LINEA.

10. EL ACTUADOR DEBE ESTAR EQUIPADO CON UN VOLANTE METÁLICO PARA OPERACIÓN MANUAL Y CON UNA FLECHA INDICANDO SENTIDO DE GIRO PARA APERTURA Y CIERRE; ESTE NO DEBERÁ GIRAR CUANDO EL SISTEMA HIDRONEUMÁTICO ESTÉ OPERANDO.

11. TODO EL EQUIPO DEBE SER SUMINISTRADO CON UNA PLACA PERMANENTE (NO SE ACEPTAN UNIONES CON ADHESIVO) CONTENIENDO LA SIGUIENTE INFORMACIÓN.

D) IDENTIFICACIÓN

E) SERVICIO

F) MARCA Y MODELO

ANEXOS

- 99 -

3. Hojas de datos para válvulas tipo bola

1. IDENTIFICACIÓN LV-01, LV-03. 2. No. DTI A-01 3. SERVICIO FLUJO DE AGUA FRIA 4. NO. DE LINEA 2”-AT-101-40A

GENERAL

5. DIAMETRO DE LA TUBERIA 2” 6. TAMAÑO DEL CUERPO TIPO 2” 7. LIBRAJE Y TIPO DE CONEXIÓN BRIDA RF 8. CARACTERÍSTICAS 9. MATERIAL DEL CUERPO Y

BONETE AC. INOX.


SELLO


BONETE TEFLON


VALVULA


ACTUADOR






CANTIDAD MONTAJE ACCESORIOS KIT DE MONTAJE DE LA VÁLVULA FLUIDO BAGASO FLUJO MÁXIMO - PRESION NORMAL DE ENTRADA -



ANEXOS

- 100 -

Típico de instalación de trasmisor de temperatura tipo termopar


IDENTIF

SERVICIO LINEA /

EQUIPO

DTI

TIT-01 VAPOR DE MEZCAL 2”-MD-101-40A A-01

TIT-01A MEZCAL LIQUIDO 2”-MD-101-40A A-01

TIT-03 VAPOR DE MEZCAL 2”-MD-101-40A A-01

TIT-03A MEZCAL LIQUIDO 2”-MD-101-40A A-01

ANEXOS

- 101 -

2.- Notas generales para transmisores indicadores de temperatura 1. Los transmisores de temperatura deben suministrarse de acuerdo a las notas

generales siguientes a menos que se indique otra cosa en la hoja de datos anexa.

2. Cualquier omisión en esta especificación, no libera al proveedor de su

responsabilidad para suministrar los transmisores completos y adecuados para que operen satisfactoriamente de acuerdo con las condiciones de operación especificadas.

3. Todos los transmisores de temperatura deben estar etiquetados con el número

de identificación (TAG) del instrumento, dicha identificación debe estar formada por una placa de acero inoxidable 316, fijada al transmisor con información grabada a golpe (sin adhesivos) y un letrero de identificación (TAG) visible fijado permanentemente al soporte donde se instale el transmisor.

4. Todas las partes en contacto con el fluido de proceso deben estar construidas

con materiales que resistan las propiedades corrosivas, erosivas del mismo. 5. El proveedor debe certificar que el modelo es el correcto para el servicio y

condiciones de operación especificadas. 6. Los transmisores y sus accesorios deben ser de fácil calibración, de tal manera

que se puedan recalibrar en campo de una manera sencilla. 7. Los transmisores deben operar satisfactoriamente en un rango de temperatura

ambiente de –40º C a 100 ºC y la temperatura de operación de –40º C a 100 ºC 8. Los transmisores deben tener filtros adecuados para eliminar interferencias por

señales de radiofrecuencia y electromagnéticas. 9. Los transmisores deben estar protegidos contra transitorios. 10.Los transmisores deben ser suministrados con protección a polaridad inversa o

insensible a polaridades inversas. 11.Los transmisores deben tener protección contra corto circuito en líneas de

señalización. 12.La exactitud del transmisor debe ser ±0.075% del SPAN o mejor, y debe tener

una estabilidad del +0.125%, para 12 meses, además de tener una rangeabilidad de 200:1.

13.Los transmisores deben tener rangos de ajuste de supresión y elevación del

CERO, del 100% del “SPAN”. 14.Los ajustes de CERO y “SPAN” deben ser externos y con cubierta.

ANEXOS

- 102 -

15.Todas las terminales eléctricas de los transmisores, deben estar perfectamente identificadas, indicando polaridad, tierra, etc.

16.Cuando esta especificación no pueda cumplirse en su totalidad, el proveedor

puede ofrecer alternativas, estableciendo además en una lista por separado las desviaciones.

3. Hojas de datos para transmisores de temperatura

1.

Tipo:

TRANSMISOR

10.

Tipo:

SENSOR Termopar �

Inteligente ��Ciego ��Indicador Local � Otro: 2. Suministro Eléctrico: 24 VCD � Otro: 11. Termopar Tipo:

K � J � T �

3. Señal de Salida: 4-20 Ma � Hart � 12.

Otro: Bulbo de resistencia: ��Platino: � Níquel ��

4. Montaje: Integral con sensor . Otro: PT100 5. Cubierta: Prop. Generales � Otro: NEMA 4X Seguridad intrínseca � A prueba de Explosión� TERMOPOZO Clase I Div. Grupo .

6. Conexión Eléctrica: ½” NPT 16. Material : AC. Inoxidable 316 � Otro: � 7. Exactitud: +/- 0.1% DEL SPAN 17. Construcción: Cónico � Recto: � 8. Accesorios: 18. Barra Perforada: � Otro: �

19. Conex. Proceso: Roscada � Bridada: � .

9. Fabricante:

Temperatura °C

Diámetro del

recipiente

Dimensiones

Identificación

Rango

0c U T

Servicio Notas

1. TT-01 0-110 100 2” 2”-MD-101-40A

2. TT-01A 0-110 100 2” 2”-MD-101-40A

3. TT-03 0-110 100 2” 2”-MD-101-40A

4. TT-03A 0-110 100 2” 2”-MD-101-40A

5.

6. 7.

1. 2. 3.

NOTAS:

4.

ANEXOS

- 103 -

Típico de instalación de sensor de nivel (leveltrol)

ANEXOS

- 104 -


IDENTIF

SERVICIO LINEA /

EQUIPO

DTI

LI-02 MEZCAL CON SÓLIDOS EN SUSPENSION

3”-MP-101-40A A-01

LI-04 RECTIFICADO DE MEZCAL 2”-MD-101-40A A-01

2. Notas generales para indicadores de nivel

1. Los indicadores de nivel deben suministrarse de acuerdo a las notas generales siguientes a menos que se indique otra cosa en la hoja de datos anexa.


responsabilidad para suministrar los indicadores de niveles completos y adecuados para que operen satisfactoriamente de acuerdo con las condiciones de operación especificadas.

3. Todos los indicadores de nivel deben estar etiquetados con el número de

identificación (TAG) del instrumento, dicha identificación debe estar formada por una placa de acero inoxidable 316, fijada al indicador con información grabada a golpe (sin adhesivos) y un letrero de identificación (TAG) visible fijado permanentemente al tanque o recipiente donde se instale el indicador.

4. Todas las partes en contacto con el fluido de proceso deben estar

construidas con materiales que resistan las propiedades corrosivas, erosivas, etc., del mismo.

5. El proveedor debe certificar que el modelo es el correcto para el servicio y

condiciones de operación especificadas.

6. Cuando esta especificación no pueda cumplirse en su totalidad, el proveedor puede ofrecer alternativas, estableciendo además en una lista por separado las desviaciones.

ANEXOS

- 105 -

3. Hojas de datos para indicadores de nivel

1 IDENTIFICACIÓN LI-02 LI-04 2 SERVICIO 3 RECIPIENTE No.

GENERAL

4 No. DTI 5 MATERIAL AC INOX 316L AC INOX 316L 6 TAMAÑO CONEXIÓN

SUPERIOR 2”Ø 150 #RF 2”Ø 150 #RF

7 LOCALIZACIÓN LATERAL LATERAL 8 TAMAÑO CONEXIÓN

INFERIOR 2”Ø 150 #RF 2”Ø 150 #RF

9 LOCALIZACIÓN LATERAL LATERAL 10 MONTAJE BRIDADO BRIDADO 11 VENTEO ¾” NPT ¾” NPT 12 DREN ¾” NPT ¾” NPT 13 DIÁMETRO DE LA CAMARA POR PROVEEDOR POR PROVEEDOR

CUERPO

14 LONGITUD CENTRO-CENTRO mm mm 15 TIPO FLOTADOR

(MAGNETICO) FLOTADOR

(MAGNETICO)

16 MATERIAL AC. INOX. 316L AC. INOX. 316L 17 DIÁMETRO POR PROVEEDOR POR PROVEEDOR 18 LONGITUD POR PROVEEDOR POR PROVEEDOR

ELEMENTO

19 RANGO DE MEDICION 0 - mm 0 - mm 54 TIPO BANDERA BANDERA MATERIAL METÁLICAS METÁLICAS COLOR POR PROVEEDOR POR PROVEEDOR POR PROVEEDOR

MEATERIAL ESCALA AC.INOX 316 CM AC.INOX

316 CM AC.INOX 316 CM

INDICACION

RANGO DE MEDICION 0 - mm 0 - mm 0 - mm TIPO ---- ---- ---- CANTIDAD ---- ---- ---- FORMA ---- ---- ---- RÉGIMEN VOLTS / HZ Ó DC ---- ---- ---- AMPS / WATTS / HP ---- ---- ---- TIPO DE CARGA ---- ---- ---- IDENTIFICACIÓN ---- ---- ----

INTERRUPTOR

CAJA TIPO ---- ---- ---- LIQUIDO INFERIOR GRAVEDAD ESPECIFICA LIQUIDO SUPERIOR GRAVEDAD ESPECIFICA VISCOSIDAD LIQUIDO @ C.F. ---- ---- ---- AJUSTE POR ALTO NIVEL ---- ---- ----

DATOS DE

SERVICIO

AJUSTE POR BAJO NIVEL ---- ---- ---- MARCA POR PROVEEDOR POR PROVEEDOR POR PROVEDOR MODELO POR PROVEEDOR POR PROVEEDOR POR PROVEDOR

Temperatura Presión Temperatura. Presión °C Kg/cm2 °C Kg/cm2

Nivel mm

Nor Máx Nor Max Nor Máx Nor Max Min. Nor Max

Identificación

Flexibilidad Operativa 1 Flexibilidad Operativa 2 1. 2. 3. 4. 5. NOTAS: 1. 2. 3. 4.

ANEXOS

- 106 -

Típico de instalación de Indicador de presión


IDENTIF

SERVICIO LINEA / EQUIPO

DTI

PI-01 VAPOR DE AGUA 11/2”-VP-101-40A A-01 PI-03 VAPOR DE AGUA 11/2”-VP-101-40A A-01

ANEXOS

- 107 -

2. Notas generales para indicadores de presión

1. Los manómetros deben suministrarse de acuerdo a las notas generales siguientes a menos que se indique otra cosa en la hoja de datos anexa.


responsabilidad para suministrar los manómetros completos y adecuados para que operen satisfactoriamente de acuerdo con las condiciones de operación especificadas.

3. Todos los manómetros deben estar etiquetados con el número de

identificación (TAG) del instrumento, dicha identificación debe estar formada por una placa de acero inoxidable 316, fijada al manómetro con información grabada a golpe (sin adhesivos) y un letrero de identificación (TAG) visible fijado permanentemente al soporte, tubería ó equipo donde se instale el manómetro.

4. Todas las partes en contacto con el fluido de proceso deben estar

construidas con materiales que resistan las propiedades corrosivas, erosivas del mismo.

5. Las carátulas de los manómetros deben ser blancas con los números e

indicaciones en color negro.

6. Los elementos de presión deben resistir 1.3 veces el máximo valor de la escala sin descalibrarse.

7. Los manómetros deben tener escala dual (Kg/cm2/PSI)

8. El proveedor debe certificar que el modelo es el correcto para el servicio y

condiciones de operación especificadas.

9. Se debe proveer cada manómetro con tornillo de ajuste micrométrico fabricado en aluminio.

10. Las carátulas de los manómetros deben contener silicón como fluido de

llenado.

11. Cuando esta especificación no pueda cumplirse en su totalidad, el proveedor puede ofrecer alternativas, estableciendo además en una lista por separado las desviaciones.

ANEXOS

- 108 -

3. Hojas de datos para indicadores de presión

1. Tipo: Lectura Directa � Receptor 3-15 psig � 10. Fabricante y Modelo: Por proveedor Otro: 11. Elemento de presión: Bourdón � Fuelles �

2. Montaje: Superficie � Local � Empotrado � Otro: 3. Carátula: 4 ½” Color: Blanca, caracteres negros 12. Mat. elemento: Bronce � Ac. inox� 316 4. Caja: Ac. al Carbón � Aluminio � Fenol � Otro: Otro: 13. Mat. Conexión: Bronce � Ac. Inox � 316

5. Anillo: Roscado � A presión � Est. � Otro: Otro: 14. Conexión-NPT: ¼” � ½” � Otro: NPT

6. Protección: Ninguna � Posterior � Disco � Inferior � Atrás � Frente sólido � Otro: 15. Movimiento: Bronce � Ac. inox. � Nylon �

7. Lente: Cristal � Plástico � Otro: Inastillable Otro: 8. Opciones: Sifón � Material: 16. Amortiguador de pulsaciones � Fabricante: Tipo: ANILLO DE LIMPIEZA Fluido de llenado Glicerina � Silicón � Material Diafragma: AC. INOXIDABLE 316 Fluido de llenado: POR PROVEEDOR

9. Exactitud requerida: +/- 0.5% del SPAN Conexión al indicador ½” NPT Conexión a proceso : ¾” NPT Capilar : NO

Temperatura Presión Temperatura. Presión °C Kg/cm2 °C Kg/cm2

Nor Máx Nor Max Nor Máx Nor Max Identificación

Rango

Kg/cm2 Flexibilidad Operativa 1 Flexibilidad Operativa 2

Notas

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

1. 2. 3.

NOTAS:

4.

Manómetros que no requieren Sello Químico.

ANEXOS

- 109 -

DATOS TÉCNICOS DEL PLC.

Módulos de E/S del PLC CompactLogix 1768

• 8 aisladas 100 ó 120 VCA • 16 100 ó 120 VCA

Tarjeta de entradas Digitales

• 12 200 ó 240 VCA

• 8 100…240 VDA Tarjeta para salidas Digitales

• 16 100…240 VCA

Tarjeta de entradas Analogicas

• 4 (14 Bits), 8 (16 Bits), 6 (depende de configuración),6 mas 2 sensores de junta fría

Tarjeta de salidas Analogicas

• 2 (14 Bits), 4 de corriente (16 Bits), 4 de voltaje (16 Bits),8 de corriente (16 Bits),8 de voltaje (16 Bits), 2 aisladas (8 Bits)

Módulos del PLC CompactLogix 1768

Ethernet/IP DeviceNet Tarjeta PROFIBUS DP – Esclavo DH-485

Módulos de Comunicaciones de Red Tarjeta para comunicación en serie Chasis

Panel o riel DIN, con módulos en posición horizontal

Controlador

Memoria de usuario de 2 Mbyte, memoria no volátil 64 MB CompactFlash con capacidad de dos módulos 1768, y 16 módulos 1769.

Modulo de fuente de alimentación

Fuente de alimentación eléctrica 1768, con dos entradas que puede operar en estos dos rangos, de 86 a 265 VCA ó 108 a 132 VCC. Paquete de programación RSLogix 5000 Enterprise Series. Software CompactFlash Software de comunicaciones RSLinx o Sotware RSNetWorx para Ethernet/IP y utilidad de servidor BOOTP/DHCP para direcciones IP. Software de comunicaciones RSNetWorx para DeviceNet.

Software

Software de simulación RSLogix Emulate 5000.

4 ANEXO

SIMBOLOGÍA

- 110 -

SIMBOLOGÍA

Control lógico programable montado en tablero normalmente accesible al operador

Instrumento Discreto o Aislado montado en tablero normalmente accesible al operador

Control lógico programable montado en Campo

Instrumento Discreto o Aislado montado en campo

Identificación de instrumento discreto con 2 aplicaciones montado en campo

Conexión a proceso, enlace mecánico, o alimentación de instrumentos.

Señal eléctrica

Señal neumática

Señal interna

Válvula solenoide

Válvula modulable tipo bola

Válvula de ensamble

Bomba de succión

SIMBOLOGÍA

- 111 -

1° Letra 2° Letra

Variable medida(3)

Letra de Modificación Función de lectura pasiva Función de Salida Letra de Modificación

A. Análisis (4) Alarma

B. Llama (quemador) Libre (1) Libre (1) Libre (1)

C. Conductividad Control

D. Densidad o Peso especifico Diferencial (3)

E. Tensión (Fem.) Elemento Primario

F. Caudal Relación (3)

G. Calibre Vidrio (8)

H. Manual Alto (6)(13)(14)

I. Corriente Eléctrica Indicación o indicador (9)

J. Potencia Exploración (6)

K. Tiempo Estación de Control

L. Nivel Luz Piloto (10) Bajo (6)(13)(14)

M. Humedad Medio o intermedio (6)(13)

N. Libre(1) Libre Libre Libre

O. Libre(1) Orificio

P. Presión o vacío Punto de prueba

Q. Cantidad Integración (3)

R. Radiactividad Registro

S. Velocidad o frecuencia Seguridad (7) Interruptor

T. Temperatura Transmisión o transmisor

U. Multivariable (5) Multifunción (11) Multifunción (11) Multifunción (11)

V. Viscosidad Válvula

W. Peso o Fuerza Vaina

X. Sin clasificar (2) Sin clasificar Sin clasificar Sin clasificar

Y. Libre(1) Relé o compensador (12) Sin clasificar

Z. Posición Elemento final de control sin clasificar

GLOSARIO

- 112 -

GLOSARIO Abocado: procedimiento para suavizar el sabor del mezcal, mediante la adición de uno o más productos naturales, saborizantes o colorantes permitidos en las disposiciones legales correspondientes. Agave: vegetal mejor conocido como maguey que pertenece a la familia de las agavaceas. Colas: producto residual de la destilación. Controlador: permite a los procesos cumplir su objetivo de transformación del material y realiza dos funciones esenciales:

1.- Compara la variable medida con la de referencia o deseada para determinar el error. 2.- Estabiliza el funcionamiento dinámico del bucle de control mediante circuitos especiales para reducir o eliminar el error.

Destilación: proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. Error: es la diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor real de la variable medida. Horno de cocción: es una construcción rustica troncocónica cavada en bajo relieve en la tierra. Jima: corte de las pencas con hachas, coa, etc. y extracción de piñas. Mosto: es el jugo del maguey cocido antes de fermentar. Palenque: es la fábrica de mezcal, aquí se realiza esta bebida de una manera rustica y artesanal. Perturbación: es una señal que tiende a efectuar adversamente el valor de salida de un sistema. Piña: se le llama así al agave cosechado el cuál a sido rasurado de todas sus pencas, quedando el corazón del agave en forma de piñas. Puntas o cabezas: expresión empleada por los productores de mezcal para la primera fracción de destilación de mayor grado alcohólico (65 a 30 G.L.). Receptor: acepta las señales que representan las variables del proceso utilizándola para realizar funciones de indicación y/o registro y/o control.

GLOSARIO

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Sistema: es una combinación de componentes que actúan conjuntamente y cumplen determinado objeto. Transmisor: transforma una variable del proceso (presión, nivel, flujo, etc) en una señal apropiada de salida que es empleada por el receptor. Variable controlada: es la cantidad o condición que se mide y controla. Variable manipulada: cantidad o condición modificada por el controlador. Zumo: jugo de agave con fibra.

FUENTES DE CONSULTA

- 114 -

FUENTES DE CONSULTA 1. BIBLIOGRAFÍA: [1] Lomberg, Lennart, Tequila, Mezcal y Pulque, Ed. Diana, México, 2001. [2] Franco Vidal, Raúl, Diseño de una Planta Productora de Mezcal (tesis de licenciatura), Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa, México, 1997. [3] Creus Sole, Antonio, Instrumentación Industrial, Ed. Alfaomega Marcombo, Barcelona, 1997. [4] Katushiko Ogata, Ingeniería de Control Moderna, Prentice Hall Hispanoamericana, Madrid, 1993. [5] H. Lewis, Paul y otros, Sistemas de Control en Ingeniería, Ed. Prentice Hall, Barcelona, 1999.

FUENTES DE CONSULTA

- 115 -

2. PÁGINAS WEB

[1] Gobierno del Estado de Oaxaca 2004- 2010. http://oaxaca.gob.mx/mezcal/spanish/productores.html 25 de marzo del 2008. [2] Martín Carlos Ramales Osorio y María Luisa Barragán Ramírez. La industria del mezcal y la economía Oaxaqueña. http://www.eumed.net/cursecon/ecolat/mx/ramales-mezcal-a.htm 29 de marzo del 2008. [3] Joseba Escabo.”Bebida de los dioses” año II nº 39. http://www.fuegolento.com 12 de abril del 2008. [4] Consejo Mexicano Regulador de la Calidad del Mezcal A. C. http://www.mezcalamantes.com/documents/50.html 15 de abril del 2008. [5] http://www.cancuncd.com/pag02/mezcal-e.htm 16 de abril del 2008. [6] http://es.wikipedia.org/wiki/Mezcal 27 de abril del 2008.

Documents

Tesis Control de Torre de Destilacion