Ejemplo Dwsim

March 23, 2018 | Author: Iqp Edicson Zentella | Category: Liquids, Water, Chemistry, Computing And Information Technology, Nature


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Visión general DWSimAntes describir paso a paso cómo construir un modelo de una planta de procesos utilizando DWSim, creo conveniente realizar una pequeña discusión de los principales objetos (en una lógica de POO) presentes en cualquier simulador de procesos. Las corrientes y los equipos son la base del sistema. De hecho una planta de procesos o simplemente “Proceso” como se le llama en la figura 1, es una agregación “conveniente” de corrientes y equipos para transformar una materia prima en un producto de mayor valor comercial. Desde el punto de vista de modelado de procesos al “Proceso” se le suele llamar “Diagrama de Flujos” o “Flow diagram”. Figura 1. Diagrama de objetos Los equipos son los encargados de realizar cambios fisicoquímicos a una materia prima la cual se maneja como una corriente de materiales o simplemente “Corriente”. Nótese que una corriente siempre está asociada a uno o varios equipos, al cual también se le suele llamar operación unitaria. Ahora bien, esta corriente bien puede representar a un solo compuesto como el agua, o a una mezcla de componentes como el petróleo o el aire (21% oxígeno y 79% nitrógeno). la termodinámica modela el comportamiento en la interacción de los compuestos en una corriente o en un equipo. tal como se muestra en la figura 1. tal como se muestra en la figura 3. La termodinámica está asociada al método “Método termodinámico asociado” de los objetos corriente. Luego “Back to simulation”. Para nuestro ejemplo seleccionaremos Thermodynamics\Property Packages\Equation of state models\Peng-Robinson (Inmiscible water and volume traslation). una vez iniciado el programa y seleccionado la opción “Create new simulation”. un líquido rico en hexano y un líquido rico en agua.Ahora bien. Acá se debe seleccionar todos los compuestos presentes en el sistema a modelar. es necesario seleccionar la termodinámica. Desde un punto de vista práctico. Para ello seleccionamos Components\Components\Search\Add> Figura 2. por lo que todos los métodos requeridos para ello deben haber sido ejecutados. Modelaremos un equipo que logre la separación de un vapor. se despliega la pantalla “Configure Simulation” que se muestra en la figura 1. por lo que el sistema (hipotético) a modelar contendrá hexano y agua. Una vez seleccionados los compuestos. . Configure simulation Todos los objetos de tipo “compuesto” quedan completamente definidos en este paso. Selección del método termodinámico Ahora. . Para ello iniciamos con las corrientes indicando Insert\Stream\Material Stream tres veces para crear una corriente de entrada y tres de salida tal como se indica en la figura 4. para la definición completa del proceso.Figura 3. falta la definición de cada uno de los objetos corriente y equipo. en el menu Properties\1. es decir. En la figura 6 se muestra la ventana “Edit Composition”. Mass Flow rate tal como se muestra en la figura 5. Properties\1. Pressure. Para ello. en las proporciones de agua y hexano en esta corriente. Asumamos que es 60% hexano y 40% Agua. Temperature = Pressure = Mass flow rate = 300 K 101325 Pa 1 Kg/s Ahora.Figura 4. haciendo click en MAT-000 (la corriente de entrada) observamos del lado izquierdo de la aplicación. Insertando las corrientes Ahora. es necesario definir la composición de componentes. . Conditions y definimos los atributos de corriente Temperature. Conditions\Composition Editor\. Figura 5. Definición de los atributos de MAT-000 . Hasta ahora ya se ha definido los objetos componente y el objeto corriente de entrada. Ventana del editor de composiciones Ahora se inserta el único equipo u operación unitaria que contendrá este proceso. Los objetos corriente de salida no se definen ya que estos dependen del desempeño de la . Para ello: Insert\Unit Operations\Separator (Vessel). Insertando la operación unitaria.Figura 6. Figura 7. tal como se muestra en la figura 7. Properties\1. Es por ello que para completar el modelo solo falta definir algunos atributos en el equipo SEP-000 y la relación entre las corrientes y el equipo. Parameters\Vessel Operating Mode\Three Phase. en el panel izquierdo de la aplicación.operación unitaria. Connections\Vapor Outlet\MAT-001. Properties\1. Properties\2. Figura 8. Por otra parte. Properties\1. tal como se muestra en la figura 8. dependen de los equipos y corrientes presentes. Connections\Liquid Outlet\MAT-002 . los atributos de proceso. tal como se muestra en la figura 9. Connections\Liquid Outlet (2)\MAT-003. Para definir los atributos de SEP-000 hacemos click en el y luego. . Seleccionando el modo de operación del tambor separador Luego. pero una vez realizada la simulación se obtuvo que a las condiciones de temperatura y presión dadas no existe fase vapor. Asociando las corrientes al equipo Una vez asociadas todas las corrientes el diagrama de flujos se encuentra completamente determinado. Esto ocurre porque se asumió que a las condiciones dadas la corriente MAT-000 se separara entres fases Vapor. Para una visión muy general de los resultados se puede colocar el puntero encima de la corriente MAT-002 ó MAT-003. Figura 10. por lo que se completan los cálculos y se muestra azul lo que indica que corrió y convergió tal como se muestra en la figura 10. Diagrama de flujo de procesos una vez alcanzada la convergencia Nótese que la corriente MAT-001 se muestra roja. Líquido. Líquido(2). mientras que para una versión detallada de los .Figura 9. Simulation report . Luego. tal como se muestra en la figura 11. Figura 11. Luego View. en Available Items se selecciona Material Streams y Separators.resultados se selecciona Results\Build Report.
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