Manual ChemCad Español

Gua de Introduccin a la simulacin de procesos en CHEMCAD 5.3.4 (estado estacionario)Ejemplo 10. Seccin 13-86. Perry, Manual del Ingeniero Qumico2 1 3 2 10

reflujo

9

4

5 6 1

8Steam

74 C orte 1 24 9.7055 2 6.4897 0.0000 5 C orte 2 32 3.0812 2 7.2138 0.0000 6 C orte 3 36 8.4691 2 8.0828 0.0000 8 C orte 4 45 0.0220 2 9.0966 0.0000

Stream No. Name - - Over all - Temp F Pres psia Vapor mole fr action *** Dry Ba sis *** - - Over all - Degree API Std liq BPSD

1 Petrl eo Cru 63 7.0002 3 0.0000 0.6091

2 7.7214 3460 2.8604

5 7.7331 302 0.1253

4 2.4220 148 4.7939

3 9.0659 483 4.4538

3 4.6691 200 9.1169

Roberto Guilln P.( [email protected]) Representaciones Caesar C.A.

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario)

ObjetivosFamiliarizar al ingeniero en la metodologa de simulacin de procesos y operaciones gas/lquido usando CHEMCAD como simulador de procesos estacionarios.

Contenido-Introduccin a CHEMCAD -Filosofa de un Simulador de Procesos -Mtodo de Simulacin secuencial-modular -Seleccin del Mtodo Termodinmico -Especificacin de las Operaciones Unitarias Ejemplo 1 en CHEMCAD: Planta de estabilizadora de gases -Familiarizacin en el ambiente CHEMCAD -Manejo de las unidades de ingeniera en CHEMCAD - Base de datos - Consulta de datos - Grfica de propiedades -Diagrama de fases - Listado de Componentes - Ensayos de Petrleo, base de datos de crudos - Limitaciones, Opciones del usuario - Sustancias definidas por el usuario - Termodinmica - Auto seleccin CHEMCAD 2

TuSoftware.com - Asistente


- Uso de la ayuda CHEMCAD Recomendaciones generales - Herramientas asistentes de ingeniera: - Dimensionamiento de Tuberas - Grficos Termodinmicos, Opciones de Exportacin, clculos - Cambio de unidades de ingeniera - Paleta de Operaciones Unitarias, subpaletas - Uso de alimentaciones y descargas - Relacin iconos y mtodos de clculos - Conexin de iconos - Numeracin de corrientes y operaciones unitarias. Opciones - Diseo y Evaluacin de Equipos: Criterios de Simulacin - Grados de libertad, gua CHEMCAD Numeracin de las etapas por CHEMCAD -Anlisis de sensibilidad - Reportes y Resultados - Formato, Opciones - Tabla de Propiedades - Exportacin del diagrama de proceso a otras aplicaciones Ejemplo 2 CHEMCAD: Evaporacin Instantnea con reciclo (3.1 Seider) - Modelos de clculo de evaporacin instantnea - Uso de controladores - Algoritmos de convergencia, tolerancia, nmero de iteraciones - Comparacin de los mtodos de convergencia: sustitucin sucesiva, Mtodo de Wegstein, DEM - Cambio de corriente de reciclo Ejemplo 3 CHEMCAD: Fraccionamiento de Crudo - Crudo especificado por el usuario

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) - Prediccin de Propiedades de refineras - Uso de la Unidad TOWERPLUS para equipos laterales al fraccionador - Convergencia de TOWERPLUS - Uso de la operacin SREF: Prediccin de propiedades de etapas, corrientes internas del fraccionador

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Introduccin a CHEMCADHistoria CHEMCAD nace en 1984 cuando un profesor universitario form un equipo para desarrollar un simulador de procesos para computadoras personales PC; motivado por la incomodidad de los simuladores de procesos existentes para le poca que requeran el uso de computadoras de gran escala (mainframe). El Simulador fue vendido a la seccin de softwares de McGraw Hill (COADE) y luego sigui siendo desarrollado y distribuido por Chemstations Inc. CHEMCAD ha venido evolucionando durante estos aos para convertirse en un paquete de mdulos que abarca clculo y diseo de intercambiadores de calor (CC-THERM), simulacin de destilaciones dinmicas (CC-DCOLUMN), simulacin de reactores por lotes (CC-ReACS), simulacin de destilaciones por lotes (CC-BATCH), simulacin de redes de tuberas (CC-SAFETY NET). En los aos ms recientes se ha enfatizado en el desarrollo de interfases con otras aplicaciones para aumentar las facilidades del usuario y flexibilidad de clculo. Por ejemplo CHEMCAD trabaja bidireccionalmente con Excel y sus tecnologas COM, DCOM y OPC le permite trabajar fcilmente con otras aplicaciones de ingeniera o administrativas, brindndole al usuario todas las herramientas para integrar el trabajo de la empresa, ser ms eficiente y productivo en un ambiente mucho ms competitivo. En qu consiste CHEMCAD? CHEMCAD es utilizado para estudiar y calcular cargas de calores, requerimientos de energa, equilibrios qumicos y de fases, el comportamiento de equipos complejos como torres multi-etapas, balances de masa, dimensionamiento de equipos, entre otros clculos.

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Para realizar clculos de equilibrio lquido-vapor CHEMCAD cuenta con ms de 45 opciones termodinmicas que permiten modelar sistemas complejos y desviados de la idealidad como: petrleo, gas natural, qumicos comunes, qumicos desviados de la realidad (mezclas azeotrpicas), metanol, aminas, fluoruro de hidrgeno, etc.

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Filosofa del Simulador de ProcesosLos diagramas de procesos son el lenguaje de los procesos qumicos. Como una obra de arte describe un proceso existente o un proceso hipottico con suficientes detalles para describir las principales condiciones del proceso. La simulacin, es la herramienta que el ingeniero qumico utiliza para interpretar los diagramas de proceso, para localizar problemas operacionales y predecir el comportamiento de los procesos. El corazn del anlisis es el modelo matemtico, un conjunto de ecuaciones que relacionan variables del proceso, como temperatura, presin, flujo, composicin de las corrientes con el rea superficial, posicin de las vlvulas, configuracin geomtrica, etc. El simulador de procesos resuelve las variables desconocidas a partir de las conocidas o parmetros de diseos deseados. Hay muchos niveles de anlisis. En orden ascendente de complejidad, se cuentan: balances de materia, balances de materia y energa, dimensionamiento de equipos, anlisis de costos. Se agregan ecuaciones adicionales y los algoritmos de solucin de ecuaciones se hacen cada vez ms complicadas. Afortunadamente, la mayora de los procesos qumicos envuelven equipos de proceso convencionales como: intercambiadores de calor, bombas, columnas de destilacin de absorcin, etc. Para estas unidades de proceso, las ecuaciones no difieren entre los diferentes procesos qumicos. Las propiedades de las sustancias, las constantes qumicas s cambian, pero no las ecuaciones. Por ende, preparar uno o ms algoritmos de solucin es posible para cada unidad de proceso para resolver los balances de materia y energa y para estimar costos y dimensiones de equipos. Una librera de subrutinas o modelos puede ser escritas en FORTRAN, MS C, MS Visual Basic para automatizar esos algoritmos de solucin que constituyen el corazn del simulador de procesos.

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Los diagramas de procesos reales, son diferentes a los diagramas de simulacin. La simulacin representa un modelo matemtico del proceso y rara vez coincide con la configuracin grfica del diagrama de proceso. Comnmente se utilizan artificios de simulacin para representar el modelo real, o para manipular variables y as obtener las respuestas que el usuario requiere.

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Mtodo de Simulacin en un simulador secuencial-modular:Los pasos a seguir para hacer simulaciones en simuladores secuencialmodular como CHEMCAD son muy parecidos a los que un ingeniero utiliza para hacer clculos de ingeniera a mano o usando una calculadora sencilla; pero con la gran diferencia que los clculos iterativos necesarios para hallar las soluciones mtodos algortmicos de operaciones unitarias o de balance de masa y energa son realizados rpidamente por el simulador. Lo que le permite al usuario ensayar otras posibilidades de diseo u operacin en tiempo rcord y con la garanta de incurrir en un menor nmero de errores humanos. En la Figura N1, se puede observar un diagrama con los pasos mnimos necesarios para realizar simulaciones con un simulador secuencial-modular como CHEMCAD. Estos pasos incluyen: seleccionar las sustancias puras o definidas por el usuario, dibujar el diagrama de simulacin, seleccionar un mtodo termodinmico apropiado, introducir los datos de flujos de las corrientes de entrada, introducir los parmetros de diseo o evaluacin de las operaciones unitarias o mtodos de clculo requeridos, hacer ajustes adicionales (usando controladores u otros artificios de simulacin) y la parte ms importante de la simulacin: interpretar los resultados.

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Figura N 1. Metodologa para simular procesos en un simulador secuencialmodular De manera detalla se debe proceder de la siguiente forma: Seleccionar los componentes: Despus de abrir y darle nombre al nuevo archivo de CHEMCAD, ste es el siguiente paso hacia la simulacin. Al abrir el nuevo archivo CHEMCAD recibe al usuario con la paleta de operaciones unitarias. Para poder seleccionar los componentes, sta debe ser cerrada presionando el botn (Simulation/Graphic) en la barra de herramientas o presionando la opcin Run Simulation del men principal. Para abrir la seleccin de Componentes se debe presionar el botn o seleccionar la opcin Component List del men

ThermoPhysical. En el campo Search for se debe escribir la frmula de la sustancia, su nombre en ingls (usando de manera opcional el botn 12

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Next para sustancias con nombres compuestos) o su nmero de identificacin en la base de datos de CHEMCAD. Una vez identificada la sustancia, debe ser agregada a la lista de sustancias de la simulacin haciendo doble clic sobre la sustancia o presionando el botn Add. Una vez completada la seleccin sustancias puras

de las sustancias a utilizar en la simulacin se debe presionar el botn OK para hacer que CHEMCAD descargue la base de datos de las seleccionadas.Si se desea hacer una simulacin utilizando pseudo-componentes basados en una curva de destilacin de un crudo o la base de datos de crudos de CHEMCAD, debe seleccionar la opcin Distilliation Curves del men ThermoPhysical e indicar el nmero de las corrientes a caracterizar, los mtodos a de modelaje deseados, los rangos y nmero de pseudo-componentes a utilizar, etc. Una vez cargadas las curvas de destilacin y y otras propiedades y/o curvas, CHEMCAD generar los pseudo-componentes que imitarn el comportamiento y las propiedades de la corriente de petrleo o derivado que se simula. Para hacer el diagrama o modificarlo el modo de CHEMCAD debe encontrarse o ser cambiado a Grficos. Para ello, se debe utilizar el botn (Simulation/Graphic). Luego de ser presionado aparecer la paleta de operaciones unitarias. SI CHEMCAD EST EN EL MODO Simulation, EL USUARIO NO PODR MODIFICAR EL DIAGRAMA DE SIMULACIN. Colocar las flechas de alimentacin y productos: Los iconos

imprescindibles son las flechas de alimentacin de productos

de color rojo y las flechas

de color prpura. Todas las corrientes que no sean internas

del diagrama de proceso deben utilizar una de estas flechas en el diagrama de simulacin de CHEMCAD. Agregar las operaciones unitarias al diagrama de simulacin: El usuario debe navegar con el puntero del ratn sobre la paleta de operaciones unitarias y al encontrar la operacin unitaria que desea agregar, debe presionar el 13

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Este

icono del equipo. Luego debe hacer un clic sobre el rea de trabajo. procedimiento se repite hasta completar los equipos necesarios.

Unir las operaciones unitarias con corrientes: Las flechas de alimentacin, productos y todas las operaciones unitarias del diagrama debe ser conectadas por corrientes. Para ello se presiona en la paleta de operaciones unitarias el botn de corrientes Stream. Luego en el rea de trabajo se debe acercar el cursor del rojo se ilumine. Al iluminarse el botn rojo del equipo, se

ratn al extremo derecho de las flechas de alimentacin y operaciones unitarias hasta que un botn debe presionar el botn del ratn y desplazar el cursor hacia la operacin unitaria o flecha de productos en la que se desea que esta corriente descargue su flujo. Al

acercarse a la operacin unitaria se encender un botn

azul del lado

izquierdo del equipo o flecha de producto y aparecer el mensaje IN-LET. Esto indica que se debe presionar el botn del ratn para conectar la corriente al equipo. Este procedimiento se repito hasta que todas las fechas y equipos estn conectados. Pasar a modo de simulacin: Al finalizar de construir el diagrama de Simulacin, se debe pasar al modo de Simulation nuevamente para seguir con el proceso. Para ello, se debe presionar el botn principal Seleccionar el mtodo termodinmico: La exactitud, confiabilidad y (Simulation/Graphic) en la

barra de herramientas o presionando la opcin Run Simulation en el men

reproducibilidad de los resultados de una simulacin son extremadamente dependientes del modelo termodinmico utilizado en el clculo. Una de las grandes ventajas de CHEMCAD es poder ensayar diferentes mtodos termodinmicos para un mismo sistema y utilizar esta herramienta para interpretar los resultados y sus posibles variantes, dependiendo de los ensayos. Dependiendo de cada aplicacin, CHEMCAD tiene un modelo que mejor se adapta al sistema o proceso del usuario. Con el uso constante de CHEMCAD, el 14

TuSoftware.com usuario generalmente desarrolla

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) una predileccin hacia los modelos

termodinmicos que mejor se adaptan a los datos experimentales u observados en los procesos. Sin embargo, CHEMCAD ofrece una gua para seleccionar el mtodo ms apropiado; pero esto no excluye la responsabilidad del usuario de utilizar el ms adecuado. Tomando en cuenta que los nuevos usuarios de CHEMCAD podra no estar familiarizados con la oferta de modelos disponibles en CHEMCAD, se presenta a continuacin una pequea gua de seleccin para brindar algunos criterios de seleccin para este proceso. En la tabla N1 se presenta un resumen de los mtodos termodinmicos disponibles en CHEMCAD, su uso y propiedades fsicas necesarias. Para seleccionar un mtodo termodinmico, CHEMCAD le ofrece un asistente que se activa la primera vez que se cargan las sustancias que intervienen en la simulacin. Luego que se le indica al asistente los rangos de temperatura y presin que sern las condiciones de borde, el asistente o Wizard le ofrecer una recomendacin que Ud. podr cambiar posteriormente. Para cambiar la recomendacin del asistente se debe seleccionar la opcin K-values del men Thermophysical o presionando el botn Mtodo valor-K ACTX ADDK Tipo de Modelo Actividad Agregado por usuario Amine API SRK Emprico el Ajustados a modelo nicos, conocidos por el usuario Remocin de gases cidos (DEA, MEA) Ecuacin de Estado Hidrocarburos Tc, Pc, , algunas veces kij en la barra de herramientas. Aplicaciones Tpicas Datos Fsicos requeridos

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TuSoftware.com BWRS

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Ecuacin de Estado Hidrocarburos livianos criognicos) Tc, Pc, , algunas

(procesos veces kij y Tb, K

ESD ESSO

Ecuacin de Estado Polmeros qumicos con Hidrocarburos

pesados (asfaltos), recomendado para destilacin al vaco Florry-Huggins Actividad Polmeros Mezclas Vapor, Grayson-Stread Polares, LquidoTc, Pc, , de Equilibrio LquidoLquido-Vapor Ecuacin de Estado Hidrocarburos emprico Henrys Law Emprico (procesos refinacin) Gases livianos no Coeficientes de PV condensables. Sistemas ideales HRNM Wilson Modified Actividad Sistemas alcoholes, Vapor, Ideal Pressure K-table Margules Datos del usuario Actividad Mezclas Vapor, Vapor Ideal de Vi, coeficientes de PV de la ecuacin, de Lquido- Interaccin binaria Coeficientes de la ecuacin VP Pr, Ki .t.Temp. polares, Coeficientes de PV Lquido16 Equilibrio Lquido- de la ecuacin de la ecuacin Vi, K GMAC(Chien-Null) Actividad

Equilibrio Lquido- Coeficientes Lquido-Vapor

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Lquido-Vapor

Modified UNIFAC

Actividad

Mezclas Vapor,

polares, Grupos

UNIFAC, de

Equilibrio Lquido- Coeficientes Lquido-Vapor MSRK Ecuacin de Estado Qumicos (modificacin mtdo considerar sustancias polares) NRTL Actividad Mezclas Vapor, Peng-Robinson del SRK para

Lquido- interaccin binaria, coeficientes de PV de la ecuacin Tc, Pc, m, n

polares, Coeficientes de PV Lquido- parmetros de

Equilibrio Lquido- de la ecuacin y Lquido-Vapor Ecuacin de Estado Hidrocarburos qumicos polares Polinomial K PPAQ Datos del usuario Datos del usuario Sistemas de lquido Co2, HCl Pr, Ki.v.Temp. acuosos Presin parcial v. y los HClestn en gas- Concentracin. Los NH3, archivos sistemas NH3-H2O, H2O, ya cargados CHEMCAD. PSRK Regular Solution Ecuacin de Estado Qumicos y Actividad Actividad Hidrocarburos Tc, Pc, , grupos UNIFAC Vi, 17 de electrolitos. Temperatura de interaccin binaria y Tc, Pc, , algunas no veces kij

Operaciones

TuSoftware.com SAFT

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Ecuacin de Estado Polmeros Tc, Pc, Vs, SFs, DE/k, propiedades de los polmeros y algunas coeficientes veces de

interaccin binaria Sour Water Emprico Gases cidos disueltos en agua (H2S, CO2, NH3) SRK TEG Dehydration T.K. Wilson Ecuacin de Estado Hidrocarburos Emprico Actividad Remocin de agua de hidrocarburos Mezclas Vapor, TSRK Ecuacin de Estado Gases disueltos metanol0 UNIFAC Actividad Mezclas Vapor, UNIFAC Polymers UNIQUAC Actividad Actividad Polmeros Mezclas Vapor, UNIQUAC/ Actividad Mezclas polares, Grupos UNIFAC, Equilibrio Lquido- coeficientes de PV Lquido- de la ecuacin Vi, Ci, grupos Lquido-Vapor UNIFAC polares, q, r, coeficientes de Lquido- coeficientes de Equilibrio Lquido- PV de la ecuacin, Lquido-Vapor interaccin binaria polares, Vi, coeficientes de Lquido- coeficientes livianos Tc, Pc, , kij, cij en de Equilibrio Lquido- PV de la ecuacin, Lquido-Vapor interaccin binaria Tc, Pc, , algunas veces kij

polares, q, r, coeficientes de 18

TuSoftware.com UNIFAC

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Equilibrio Lquido- PV de la ecuacin, Vapor, Lquido- coeficientes Grupos de Lquido-Vapor interaccin binaria UNIFAC, coeficientes de PV de la ecuacin

UNIFAC LLE

Actividad

Equilibrio, Lquido-Lquido

VAN LAAR

Actividad

Mezclas Vapor

polares, Coeficientes de VP la ecuacin, de coeficientes

Equilibrio Lquido- de

interaccin binaria WILSON Actividad Mezclas Vapor Tabla N1. Modelos termodinmicos disponibles en CHEMCAD Leyenda: Tc = Temperatura crtica Pc= Presin crtica Vc= Volumen crtico = Factor acntrico q= Parmetro de superficie r= Parmetro de volumen = Parmetro de solubilidad K= Factor de Watson-Nelson Vi= Volumen molar del lquido m,n= Parmetros MSRK kij= Parmetros de Interaccin Binaria para la ecuacin de estado Tb= Punto de ebullicin normal Cw= Tercer parmetro de para HRNM Wilson Pr= Presin de referencia polares, Vi, coeficientes de coeficientes de Equilibrio Lquido- VP de la ecuacin, interaccin binaria

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TuSoftware.com PV= Presin de vapor Vs= Volumen caracterstico de SAFT SFs= Factor de forma de SAFT DE/k= Energa de distribucin de SAFT


Ci= Parmetro ajustable para UNIFAC de Polmeros

Especificar las Operaciones Unitarias en CHEMCAD: CHEMCAD cuenta con ms de 40 operaciones unidades de clculo que no slo son motores de clculo que representan operaciones unitarias reales, sino tambin otras operaciones unitarias ficticias que facilitan los procesos de clculo del usuario. Generalmente las operaciones unitarias de CHEMCAD tienen ms de un modo de clculo para permitir realizar evaluaciones y diseos basados en diferentes expectativas. Para especificar las operaciones unitarias, el usuario debe hacer doble clic sobre el icono de cada equipo; luego se desplegarn las pantallas en las que podr navegar con la ayuda del ratn. Para introducir los datos en los campos de las operaciones unitarias, el usuario debe hacer un (01) clic sobre el espacio de la informacin a introducir. En la tabla N2 se presentan las operaciones unitarias en CHEMCAD, con los datos a introducir segn sus mtodos de clculo y resultados obtenidos para cada aplicacin.Nombre Aplicaciones e Icono y Topologa mnima (nmero de corrientes a conectar) Modos de Operacin y Datos a Introducir Resultados

parmetros o

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TuSoftware.com COMP Mdulo de corriente gaseosa proceso. Salida.

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) de 0: (Diseo) se especifica la presin* Calcula la potencia de salida deseada y la eficiencia. del equipo, Cp/Cv parte de la incgnita de una red de de tuberas. Los nodos conectados deben cerrar o abrir la red. potencia* y la eficiencia. No acepta de de tuberas. Los nodos conectados deben cerrar o abrir la red. 2: (Diseo) se especifica el cociente Calcula la presin de la Presin de Salida/Presin de de salida, la entrada. No acepta ser parte de la potencia, Los nodos conectados deben cerrar o abrir la red. 3: (Evaluacin): Se especifica la Calcula la eficiencia potencia observada* y la presin de del equipo incgnita de una red de tuberas. a 1. Los nodos conectados deben cerrar o abrir la red. como salida*. No acepta ser parte de la una fraccin de 0 Cp/Cv salida, Cp/Cv una Modo de diseo. No acepta ser real y el ideal.

compresin

1 Entrada, 1 1: (Evaluacin) se especifica la Calcula la presin ser parte de la incgnita de una red real y el ideal.

incgnita de una red de tuberas. real y el ideal.

*

Si se desea cambiar las unidades sin modificar el perfil principal de la simulacin, el usuario puede

llamar el convertidor de unidades en lnea presionando la tecla F6, introduciendo el valor en el campo correspondiente, se presiona la tecla Enter y luego se hace clic en OK.

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 4: (Diseo) Se especifica la potencia Calcula el flujo de observada*, la presin de salida* y la algoritmo AutoCalc***

corriente

de

la eficiencia. Debe cambiarse el entrada. de convergencia a o formar parte de una

red con nodos en el modo Flow set by UnitOp). 5: (Evaluacin) Se especifica el Calcula el punto de nmero lneas de velocidades, las operacin (flujo volumtrico, cabezal de salida salida, o presin). Se puede utilizar sin potencia. nodos conectados o formando parte de una red con nodos en el modo Flow set by UnitOp). CONT Artificio simulacin para ajustar 1 variables. de Controler Off: Desconecta todas sus Se desea liberar la funciones, no realiza ningn ajuste manipulacin de variables y permitir el clculo estndar. del velocidades, los datos de cada curva equipo: presin de eficiencia,

*


llamar el convertidor de unidades en lnea presionando la tecla F6, introduciendo el valor en el campo correspondiente, se presiona la tecla Enter y luego se hace clic en OK.***

Autocalc es un mtodo antiguo utilizado en CHEMCAD para resolver incgnitas de corrientes.

Con el uso de la operacin unitaria nodo y los controladores se obtienen soluciones ms rpidamente y con mayor confiabilidad.

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TuSoftware.com Entrada, Salida.

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 1 Feed-Forward: Copia una variable a La variable copiada un equipo o corriente de sujeta a posibles alimentacin a otro equipo u otra modificaciones corriente de alimentacin realizadas por un operador matemtico Feed-Backward: Ajusta una La variable en el variable que segn la simulacin es ajustada

un dato de operacin del equipo o equipo o corriente una variable de una corriente de de alimentacin a alimentacin CSEP Separador de 0: se especifica de el grado las expectativas del usuario de Calcula el flujo y las de Componentes remocin Es un equipo como tipo negra. Salida. cada componente composiciones, de

una fraccin de 0 a 1. temperaturas y presin* si se corrientes

caja Puede ajustar las variables de presiones temperatura*

1 Entrada, 1 especifican para las corrientes Top salida. Stream y Bottom Stream. 1: se especifica de el grado de Calcula el flujo y las de remocin cada componente composiciones, de

como flujos molares. Puede ajustar temperaturas las variables de temperatura y presiones presin si se especifican para las corrientes corrientes Top Stream y Bottom salida. Stream.

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 2: Opcionalmente se pueden ajustar Calcula el flujo y las

las variables de temperatura* y composiciones, presin* si se especifican para las temperaturas corrientes Top Stream y Bottom presiones Stream. de

corrientes de salida (Requiere el uso de electrolitos acepta como y no electrolitos especies

verdaderas). CVAL Vlvula Control. Salida. de En el modo Fix valve position, Calcula el flujo por adjust flow rate, el equipo debe el ramal de la red. red hidrulica y por ello, estar

1 Entrada, 1 formar parte de un ramal de una entre dos nodos en los que el flujo es la incgnita como se muestra en la imagen.

Se

deben de

especificar la vlvula

las o

dimensiones

calcularlas previamente utilizando la herramienta de diseo del men Sizing-Control/ Control Valve.

*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) En el modo Fix Flow rate, adjust Calcula la abertura valve position, el equipo debe estar de la vlvula de conectado a equipos de proceso control, debe especificar las dimensiones de la la vlvula y presin de salida del especificada equipo. En estar el modo conectado distintos Fix a a copia el distintos a los nodos hidrulicos. Se flujo alimentado y presin a la

corriente de salida. Flow,valve Calcula la presin equipos los de flujo alimentado y

position, calc Pout, el equipo debe de salida, copia el proceso nodos la presin calculada

hidrulicos. Se debe especificar las a la corriente de dimensiones de la vlvula y la salida. abertura de la vlvula como un porcentaje. DIVI Divisor corrientes (sin red de 0: Se especifica la separacin como Calcula los flujos de una fraccin de la unidad ( de 0 a las corrientes de salida. las corrientes de

calcular 1). de cada corriente

el flujo en la 1: Se especifica el flujo molar de Calcula los flujos de tuberas). Por Entrada y 2 corrientes Salidas. cambiarse de el salida. algoritmo salida. Debe la corriente de

lo menos 1 2: Se especifica el flujo de las Calcula los flujos de de entrada.

convergencia a AutoCalc***.

***



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 3: Se especifica el flujo msico de Calcula los flujos de cada corriente de salida. las corrientes de salida.

4: Se especifican los flujos de las Calcula los flujos de corrientes de salida en unidades de las ingeniera de preferencia usuario (volumen de lquidos y gases, flujo msico en diferentes unidades de masa y molar a las del perfil de la simulacin. EREA Reactor equilibrio. Entrada, Salida. de Se especifican el nmero de Calcula los flujos de componente la (en reacciones en reacciones en equilibrio, la cada de cada 1 clculo, el tipo de reacciones (en salida, paralelo o en serie), la constante de temperatura equilibrio y los el estequiomtricos, calor de de corrientes de del salida.

1 presin *, el modo trmico de en la corriente de

coeficientes casos diferentes al operacin y la

reaccin* (si se desea especificar isotrmica CHEMCAD). En la pestaa More Specifications, se deben introducir el nmero de su los reacciones constante en de equilibrio, equilibrio,

uno diferente al calculado por presin de salida.

coeficientes

estequiomtricos.

*


llamar el convertidor de unidades en lnea presionando la tecla F6, introduciendo el valor en el campo correspondiente, se presiona la tecla Enter y luego se hace clic en OK

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TuSoftware.com EXPN Mdulo Entrada, Salida.

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) de 0: Se especifica la presin de salida Calcula la potencia 1 diseo. No acepta ser parte de la real y el ideal. incgnita de una red de tuberas. Los nodos conectados deben cerrar o abrir la red. 1: Se especifica la potencia* y la Calcula la presin eficiencia. No acepta ser parte de la de Los nodos conectados deben cerrar o abrir la red. 2: Se especifica el cociente de la Calcula la presin Presin de Salida/Presin de de salida, la entrada. No acepta ser parte de la potencia, Los nodos conectados deben cerrar o abrir la red. 3: Se especifica la potencia Calcula la eficiencia como observada* y la presin de salida*. del equipo de una red de tuberas. Los nodos a 1. conectados deben cerrar o abrir la red. Cp/Cv salida, Cp/Cv incgnita de una red de tuberas. real y el ideal.

Expansin. 1 deseada* y la eficiencia. Modo de del equipo, Cp/Cv

incgnita de una red de tuberas. real y el ideal.

No acepta ser parte de la incgnita una fraccin de 0

*



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TuSoftware.com 4: Se

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) especifica la potencia Calcula el flujo de corriente de

observada*, la presin de salida* y la algoritmo AutoCalc***

la eficiencia. Debe cambiarse el entrada. de convergencia a o formar parte de una

red con nodos en el modo Flow set by UnitOp). EXTR Extractor LquidoLquido contnuo. Entradas, Salidas. Se introducen el nmero de etapas Calcula los flujos de ideales, la presin en el tope de la la corriente liviana columna*, la cada de presin*, el y la pesada, las 2 nmero de la etapa ideal en la que presiones 2 se alimenta cada corriente de temperaturas entrada. Se debe seleccionar un mtodo termodinmico capaz de FIRE Horno combustin de gases. Entrada, Salida. predecir el equilibrio el y calor el de lquido-lquido. Se introduce obligatoriamente la Calcula de presin*. Opcionalmente, se consumo 1 puede introducir el valor calorfico combustible. 1 del combustible y su flujo, as como Opcionalmente, la eficiencia trmica general. con el uso de un controlador que fije el consumo de combustible como calentado por Temperatura de salida* y la cada absorbido y

***


Con el uso de la operacin unitaria nodo y los controladores se obtienen soluciones ms rpidamente y con mayor confiabilidad.*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) una funcin de la eficiencia, se puede calcular eficiencia indirectamente. la trmica

FLAS

Separacin instantnea de fases. Entrada, simular separaciones

0:

No

se y

hace (Se para presin

ninguna Calcula el flujo de utiliza de la cada una de las la corrientes la condicin Para termodinmica gas- basado que presin alimenta en de que la y la se y la

especificacin 1 temperatura 2 alimentacin simular

calcular de

Salidas. Para separacin

instantnea).

separaciones

lquido-lquido se requiere utilizar temperatura en cuenta el equilibrio mezcla

de gas-liq-liq un mtodo termodinmico se requieren: tome Salidas. 1 Entrada, 3 lquido-lquido.

1: Se especifica la fraccin de vapor Calcula el flujo de y la presin de operacin*. Para cada una de las simular separaciones de gas- corrientes de lquido-lquido se requiere utilizar salida, la condicin un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. que termodinmica y el equilibrio calor requerido.

*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 2: Se especifica la temperatura* y la Calcula el flujo de presin de operacin*. Para simular cada una de las separaciones de gas-lquido-lquido corrientes de se requiere utilizar un mtodo salida, la condicin termodinmico que tome en cuenta termodinmica y el el equilibrio lquido-lquido. calor requerido. 3: Se especifica la temperatura y el Calcula el flujo de calor suministrado. Para simular cada una de las separaciones de gas-lquido-lquido corrientes se requiere utilizar un mtodo salida, termodinmico que tome en cuenta condicin el equilibrio lquido-lquido. termodinmica de las corrientes de salida. 4: Se especifica la fraccin de vapor Calcula el flujo de y la temperatura de operacin. Para cada una de las simular separaciones de gas- corrientes de lquido-lquido se requiere utilizar salida, la condicin un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. 5: Se especifica la presin y el calor Calcula el flujo de suministrado. Para simular cada una de las de y la separaciones de gas-lquido-lquido corrientes se requiere utilizar un mtodo salida, termodinmico que tome en cuenta condicin el equilibrio lquido-lquido. termodinmica de las corrientes de salida. que termodinmica y el equilibrio calor requerido. y de la

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 6: Se especifica la presin. Para Suponiendo simular separaciones de gas- operacin que el flujo de cada una salida, condicin termodinmica de las corrientes de una salida. 7: Se especifica la temperatura. Suponiendo Para simular separaciones de gas- operacin lquido-lquido se requiere utilizar isentrpica, calcula un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. que el flujo de cada una salida, condicin termodinmica de las corrientes de el salida. 8: Se especifica la presin. Para Encontrando simular separaciones de gas- punto de roco del que condiciones el flujo corrientes de y la equilibrio de las corrientes de y la una

lquido-lquido se requiere utilizar isentrpica, calcula un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. equilibrio de las corrientes de

lquido-lquido se requiere utilizar agua, calcula a esas un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. equilibrio de cada una de las salida, la condicin termodinmica de las corrientes de salida y el calor requerido.

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 9: Se especifica la temperatura. Encontrando el

Para simular separaciones de gas- punto de roco del lquido-lquido se requiere utilizar agua, calcula a esas un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. que condiciones el flujo corrientes de equilibrio de cada una de las salida, la condicin termodinmica de las corrientes de salida y el calor requerido. GIBS Reactor Gibbs, modelar termodinmicamente qumicas espontneas. Salida. El reactor Gibbs utiliza las energas Este modelo da para y para de Gibbs y las minimiza para excelentes encontrar las posibles reacciones, resultados hacer el balance de masa y de incineradores energa. Si se desea excluir alguna mechurrios. inerte en la pestaa Inerts. Slo se utilizarn en la prediccin las lista de componentes y que no se especifiquen como inertes. Para sustancias agregadas por el usuario y pseudo-componentes, el usuario debe introducir sus energas libres de Gibbs para participar en el clculo del reactor.

las reacciones sustancia, se debe especificar como

1 Entrada, 1 sustancias que estn incluidas en la

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Modo Trmico Adiabatic: se hace Calcula el flujo de clic sobre la opcin Adiabatic. Se cada balanceo de la reaccin qumica (los salida, reactantes llevan signo negativo y temperatura los productos positivo) especifica la temperatura calor requerido. de cada componente componente la y el debe introducir los coeficientes del en la corriente de

Modo Trmico Isothermal: se Calcula el flujo de operacin*. Se debe introducir los en la corriente de coeficientes del balanceo de la salida y el calor reaccin qumica (los reactantes requerido. llevan signo negativo y los productos positivo). Modo Trmico Heat Duty: se Calcula el flujo de especifica el calor liberado por un cada (con signo negativo) (con signo o absorbido salida Se componente y la equipo de enfriamiento* del reactor en la corriente de por un equipo de calentamiento del temperatura de la positivo). los debe corriente de salida. del introducir coeficientes

balanceo de la reaccin qumica (los reactantes llevan signo negativo y los productos positivo). HTXR Equipos de Calor. de Se debe hacer una especificacin Calcula que se puede seleccionar de las temperaturas siguientes: temperatura de una de salida, el las de calor el Intercambio

1 Entrada, 1 las corrientes de salida*, fracciones intercambiado,

*



33

TuSoftware.com Salida. Modelo Entradas, Salidas.

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) de vapor de una de las corrientes de coeficiente de salida, 2 de las los grados de el sobre transferencia (si de de se de

doble lado: 2 enfriamiento o sobre calentamiento calor corrientes,

calor especifica el rea de

intercambiado, o el coeficiente de intercambio transferencia de calor ms el rea calor)**. del intercambiador *. Opcionalmente, se puede indicar el nmero de equipos en serie, de pasos en los tubos y en la carcaza.

**

Para un anlisis ms detallado de diseos y evaluaciones de intercambiadores de calor, se

recomienda utilizar CC-THERM que trabaja de forma integrada en las simulaciones de CHEMCAD.

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TuSoftware.com KREA Reacciones cintico. Salida. Modo

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Specify Volume La distribucin de productos y de la de calor o el en las

con modelaje (Evaluacin): Se selecciona este modo los

al hacer clic sobre la frase Specify reactantes reacciones a incluir, el tipo de reactor salida, (Flujo Pistn o de Mezcla Completa), el volumen del reactor*, la fase en la que ocurre la reaccin, el tipo de modelo cintico a usar (standard en formato de la ecuacin de Arrhenius o User Specified), el modelo trmico (si se utiliza el modelo isotrmico se debe especificar la temperatura*. Luego de hacer clic en esta primera pantalla, aparecern las pantallas de especificacin de las reacciones en las que se debe indicar: las variables de la ecuacin de Arrhenius (si se usa el formato estndar) o se introducir la expresin de velocidad de reaccin en trminos del usuario utilizando la herramienta que aparecer para introducir la expresin, los valores estequiomtricos de cada reactante y producto de las reacciones (a los reactantes se le debe asignar un signo negativo positivo). y a los productos uno

1 Entrada, 1 Volume, se indica el nmero de corrientes temperatura salida, absorbido de reaccin.

liberado y el calor

*



35

TuSoftware.com Modo

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Specify Conversion La distribucin de productos y de la de calor o en las

(Diseo): Se selecciona este modo al los

hacer clic sobre la frase Specify reactantes Conversion, se indica el nmero de corrientes reacciones a incluir, el tipo de reactor salida, (Flujo Pistn o de Mezcla Completa), el grado de conversin deseada (como una fraccin de 0 a 1), se selecciona el componente sobre el que se basa este grado de conversin, la fase en la que ocurre la reaccin, el tipo de modelo cintico a usar (standard en formato de la ecuacin de Arrhenius o User Specified), el modelo trmico (si se utiliza el modelo isotrmico se debe especificar la temperatura*. Luego de hacer clic en esta primera pantalla, aparecern las pantallas de especificacin de las reacciones en las que se debe indicar: las variables de la ecuacin de Arrhenius (si se usa el formato estndar) o se introducir la expresin de velocidad de reaccin en trminos del usuario utilizando la herramienta que aparecer para introducir la expresin, los valores estequiomtricos de cada reactante y producto de las reacciones (a los reactantes se le debe asignar un signo negativo positivo). y a los productos uno

temperatura salida, el absorbido de reaccin.

liberado y el calor

36

TuSoftware.com LLVF Mdulo tres

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) de 1: Se especifica la temperatura y la Calcula el flujo de fases utilizar un mtodo termodinmico corrientes lquido-lquido. de

separacin de presin de operacin. Se requiere cada una de las (gas-lquidolquido)**. 1 Entrada, 3 Salidas. que tome en cuenta el equilibrio salida, la condicin termodinmica y el calor requerido. 2: Se especifica la fraccin de vapor Calcula el flujo de y la presin de operacin*. Para cada una de las simular separaciones de gas- corrientes de lquido-lquido se requiere utilizar salida, la condicin un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. 3: Se especifica la presin* y el Calcula el flujo de calor suministrado *. Para simular cada una de las separaciones de gas-lquido-lquido corrientes se requiere utilizar un mtodo salida, termodinmico que tome en cuenta condicin el equilibrio lquido-lquido. termodinmica de las corrientes de salida. y de la que termodinmica y el equilibrio calor requerido.

**

La unidad de evaporacin instantnea puede realizar todas los clculos de esta unidad si el termodinmico modela el equilibrio lquido-lquido. El equipo LLVF activa

mtodo

automticamente los clculos de equilibrio lquido-lquido en este equipo slamente si el modelo termodinmico permite ambas opciones.*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 4: Se especifica la fraccin de vapor Calcula el flujo de y la temperatura de operacin*. cada una de las Para simular separaciones de gas- corrientes un mtodo termodinmico tome en cuenta el lquido-lquido. de lquido-lquido se requiere utilizar salida, la condicin que termodinmica y el equilibrio calor requerido. la de la no el de

LNGH

Equipo

de Se debe hacer una especificacin Calcula para cada corriente de entrada a temperaturas usuario 1 temperatura puede de seleccionar: corriente una de las especificada y

intercambio mltiples corrientes. Entrada, Salida.

de calor de excepcin de una; de las cuales el salida

1 corrientes de salida*, fracciones de calor vapor de una de las corrientes de intercambiado. salida, de las los grados de el sobre calor enfriamiento o sobre calentamiento corrientes*, intercambiado*. (N de corrientes - 1=N de corrientes a especificar)

MIXE

Mezclador de Se especifica la presin de salida*. Calcula los flujos de corrientes. Salida. Si el algoritmo de convergencia se las calcular las presiones de corrientes de la 2 Entradas, 1 encuentra en AutoCalc***, se pueden salida y si no se las especifica corrientes de entrada haciendo esta presin de salida,

*





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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) seleccin en el equipo. se asume la menor presin corrientes de las de

entrada al equipo como la de salida.

39

TuSoftware.com NODE Mdulo punto presin una hidrulica. Salida.

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) de El nodo representa cualquier punto de extremo de una red hidrulica (un en tanque, la descarga a la atmsfera o red a un equipo con una presin determinada, mechurrios, etc.) y despus de cada equipo que forme parte de una red hidrulica (tuberas con accesorios, etc).

1 Entrada, 1 tambin debe ser colocado antes y

Para tantas como

toda

la

red

hidrulica se deben hacer especificaciones nodos extremos

haya, entre las cuales al menos una (01) debe ser de presin. Si el nodo es interno no se debe hacer especificacin alguna. Un nodo Interno semuestra en la siguiente figura:

En

las

figuras

siguientes

se

muestran las posibles ubicaciones de un nodo extremo de una red hidrulica y sus especificaciones:

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Alimentacin de la red: Calcula presiones, temperaturas Opcin A: Se especifica el nodo como Fixed Pressure, se introduce la presin* y la corriente de alimentacin se especifica (N6 en el diagrama) como Free Inlet. Opcin B: Se especifica el nodo como Variable Pressure y se fija el flujo de la corriente de alimentacin(N6 en el diagrama) como Use current stream rate o fijando el flujo con una seleccin del tipo Fixed ..... Rate. flujos de la red. y las

*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Calcula presiones, temperaturas Opcin A: Se especifica el nodo flujos de la red. como Fixed Pressure, se introduce la presin* y la corriente de descarga se especifica (N7 en el diagrama) como Free Outlet. Opcin B: Se especifica el nodo como Variable Pressure y se fija el flujo de la en corriente el de descarga(N7 diagrama) y las

Descarga de la red:

fijando el flujo con una seleccin del tipo Fixed ..... Rate.

*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Apertura de la red luego de una Calcula simulacin de equipos de procesos: presiones, temperaturas flujos de la red. y las

Se de

especifica la

el

nodo

como de

Variable Pressure y se fija el flujo corriente alimentacin(N10 en el diagrama) como Use current stream rate o fijando el flujo con una seleccin del tipo Fixed ..... Rate.

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Descarga de la red a una simulacin de Calcula los equipos de procesos: presiones, temperaturas flujos de la red. y las

Opcin A: Se especifica el nodo como Fixed Pressure, se introduce la presin* y la corriente de descarga se especifica (N9 en el diagrama) como Free Outlet. Opcin B: Se especifica el nodo como Variable Pressure y se fija el flujo de la corriente de descarga (N9 en el diagrama) fijando el flujo con una seleccin del tipo Fixed ..... Rate.

*



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TuSoftware.com PGEN


Generador de 1: Se especifican los extremos del En el reporte de la Fases, mltiples clculos evaporacin instantnea. 1 Entrada, 2 Salidas. rango de fraccin de vapor y simulacin de de puntos a calcular. se presin de operacin, y el nmero puede obtener el clculo del flujo de cada una de las corrientes de salida, la condicin termodinmica y el calor requerido en el especificado. 2: Se especifican los extremos del En el reporte de la rango de temperatura y la presin simulacin a calcular. se de operacin y el nmero de puntos puede obtener el clculo del flujo de cada una de las corrientes de salida, la condicin termodinmica y el calor requerido en el especificado. rango rango

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 3: Se especifican los extremos del En el reporte de la rango de temperatura y el nmero simulacin de puntos a calcular. se puede obtener el clculo del flujo de cada una de las corrientes de salida, la condicin termodinmica y el calor requerido en el especificado. 4: Se especifican los extremos de la En el reporte de la fraccin de vapor, temperatura de simulacin calcular se operacin y el nmero de puntos a puede obtener el clculo del flujo de cada una de las corrientes de salida, la condicin termodinmica y el calor requerido en el especificado. rango rango

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 5: Se especifican los extremos del En el reporte de la rango de presiones y el nmero de simulacin puntos a calcular. se puede obtener el clculo del flujo de cada una de las corrientes de salida, la condicin termodinmica y el calor requerido en el especificado. 6: Se especifican los extremos del En el reporte de la rango de presiones y el nmero de simulacin puntos a calcular. se puede obtener el clculo del flujo de cada una de las corrientes de salida, la condicin termodinmica y el calor requerido en el especificado. rango rango

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TuSoftware.com

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) 7: Se especifican los extremos del En el reporte de la rango de temperaturas y el simulacin se nmero de puntos a calcular. puede obtener el clculo del flujo de cada una de las corrientes de salida, la condicin termodinmica y el calor requerido en el especificado. rango

PIPE

Diseo lneas Clculo cadas presin. Entrada, Salida.

de Sizing Option 0 (Evaluacin): se Calcula la presin y selecciona un mtodo de flujo de de se 1 la introduce tubera*, el el dimetro*, material salida y de la sus la del el de acorde al tipo de flujo en la tubera, corriente, y para el el equipo o de 1 Schedule si se desea, la longitud de accesorios: la cada presin, directamente la rugosidad si se velocidad de la base de datos. En las pestaas de nmero de accesorios presentes en el tramo de tubera. Reynolds,

desea utilizar un valor diferente al fluido, el nmero Valve y Fittings se introduce el factor de friccin.

*



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TuSoftware.com Sizing

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Option 1 (Diseo): se Calcula la presin salida y de la sus el la del el

selecciona un mtodo de flujo de

acorde al tipo de flujo en la tubera, corriente, y para el se introduce el Schedule si se desea, equipo la longitud o de la tubera*, el accesorios: presin, material directamente

la dimetro, la cada

rugosidad si se desea utilizar un de datos.

valor diferente al de la base de velocidad de Sizing Option 2 (Diseo): Reynolds,

fluido, el nmero factor de friccin. se Calcula la presin salida y de la sus el la del el


acorde al tipo de flujo en la tubera, corriente, y para el se introduce la cada de presin por equipo cada 100 pies de tubera deseada, accesorios: longitud de la tubera*, el material o de presin,

Schedule si es conveniente, la dimetro, la cada directamente la rugosidad si se velocidad de la base de datos. de Reynolds,

desea utilizar un valor diferente al fluido, el nmero factor de friccin.

*


llamar el convertidor de unidades en lnea presionando la tecla F6, introduciendo el valor en el campo correspondiente, se presiona la tecla Enter y luego se hace clic en OK.*



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acorde al tipo de flujo en la tubera, corriente, y para el se introduce el Schedule si se desea, equipo la longitud o de la tubera*, el accesorios: presin, material directamente

la dimetro, la cada

rugosidad si se desea utilizar un de datos.

valor diferente al de la base de velocidad de Reynolds,

fluido, el nmero factor de friccin.

*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Sizing Option 4 : se selecciona un Calcula la presin mtodo de flujo acorde al tipo de de la corriente de flujo en la tubera, se introduce el entrada, y para el dimetro, el Schedule si se desea, la equipo longitud de la tubera*, el material o accesorios: desea utilizar un valor diferente al de presin, y sus el la del el

directamente la rugosidad si se dimetro, la cada de la base de datos. En las pestaas velocidad nmero de accesorios presentes en de el tramo de el tubera. algoritmo cambiarse de Reynolds,

Valve y Fittings se introduce el fluido, el nmero Debe factor de friccin.

convergencia a AutoCalc ***.

*





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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Sizing Option 5 (Clculo de Calcula la presin redes de tuberas): : se de la corriente de selecciona un mtodo de flujo entrada o salida, y acorde al tipo de flujo en la tubera, para el equipo y sus se la introduce tubera*, el el dimetro, material el accesorios: o longitud la del el el la Schedule si se desea, la longitud de dimetro, directamente la rugosidad si se equivalente, de la base de datos. En las pestaas velocidad nmero de accesorios presentes en de de clculo, es requisito Reynolds,

desea utilizar un valor diferente al cada de presin, la Valve y Fittings se introduce el fluido, el nmero el tramo de tubera. En este modo factor de friccin. indispensable que la tubera est conectada a dos nodos (aguas arriba y aguas abajo) como muestra la figura:

*



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acorde al tipo de flujo en la tubera, corriente, y para el se especifica la velocidad de diseo, equipo el Schedule si se desea, la longitud accesorios: de la tubera*, el material directamente la rugosidad si se de de la base de datos. presin,

o dimetro, la cada

desea utilizar un valor diferente al velocidad de PUMP Bomba lquidos. Salida Reynolds,

fluido, el nmero factor de friccin.

de Modo Specify outlet pressure: se Calcula la potencia introduce la presin de salida de la bomba, el y opcionalmente la cabezal de descarga y el flujo eficiencia del equipo. nodos como en la figura,

1 Entrada, 1 deseada

Si la bomba se encuentra entre dos volumtrico.

(ambos

nodos

cerrando

sus

respectivas redes), el nodo aguas abajo le asignar la presin de salida.

*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Modo Specify pressure increase: Calcula la potencia se introduce el aumento de presin de la bomba, el de salida deseada y opcionalmente cabezal de descarga la eficiencia del equipo. nodos como en la figura, y el flujo Si la bomba se encuentra entre dos volumtrico.

(ambos

nodos

cerrando

sus

respectivas redes), el nodo aguas abajo le asignar la presin de salida a la bomba para hacer sus clculos. Modo Enter characteristic eqn: se Calcula el flujo por introduce la funcin de presin de el ramal de la red o descarga equipo. vs. la caudal eficiencia y la presin de salida, del la potencia de la bomba, el cabezal de descarga. Modo Specify performance curve: Calcula el flujo por se especifica la velocidad de la el ramal de la red o bomba y el nmero de curvas de la presin de salida, operacin deseadas. la potencia de la Al hacer clic en OK aparecer una bomba, el cabezal tabla para cargar la curva de la de descarga. bomba. REAC Reactor Estequiomtrico. Haciendo clic sobre uno de los Calcula el flujo de modelos trmico se selecciona el cada modo trmico (en caso componente la de en la corriente de opcionalmente

1 Entrada, 1 seleccionar el modo Isothermal se salida,

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TuSoftware.com Salida

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) debe especificar la temperatura de temperatura operacin*). Tambin se debe introducir una conversin como un valor de 0 a 1, y especificar el reactivo lmite en la opcin Key Component. Es necesario introducir los coeficientes estequiomtricos de la reaccin. Para ello, a los reactantes se les asigna un signo negativo y a los productos un signo positivo. y el

calor requerido.

SCDS

Mdulo mltiples etapas

de En

la

pestaa

General

se Calcula el flujo por cada

equilibrio de especifica el nmero de etapas o de de

segmentos, la presin en el tope de componente en las la columna, la cada de presin, el corrientes de salida tipo de condensador utilizado, y el , las temperaturas y nmero de la etapa en que es presiones. alimentada cada corriente. Se debe perfiles seleccionar un mtodo simulacin: el mtodo Regular las Genera de propiedades

(fracionadores, absorbedores, despojadores). Entrada, Salidas

de temperatura y de

1 VLE model supone etapas ideales, fsicas de las etapas 2 los mtodos packed column mass sustancias. Calcula transfer y Tray column mass los transfer utilizan un calores del mtodo condensador y del

rigurosos y por ello hacer clic en rehervidor. OK aparecer una nueva pantalla*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) para introducir las caractersticas de la geometra del equipo. En la pestaa Specifications se introducen diseo o las los expectativas parmetros de de

operacin para el condensador y el rehervidor. Los modelos de transferencia de masa de esta columna SCDS no deben ser usados con el mtodo termodinmico de electrolitos. SHOR Mdulo diseo de Modo 1 (Evaluacin): se especifica Calcula la etapa de y la presin del tope de la columna y alimentacin, ideales, se y la relacin (Light el

evaluacin de la cada de presin, el nmero de nmero mnimo de columnas con etapas una y reflujo, de etapas ideales, el un calor del rehervidor key y del condensador. selecciona liviano un

alimentacin componente dos component) productos. Salidas

componente

pesado (Heavy key component), se componente pesado. (Esta columna no debe ser usada para operaciones con azetropos). Para CHEMCAD la etapa N1 es el condensador (en caso de existir) y el resto de las etapas son numeradas de arriba hacia abajo.

1 Entrada, 2 especifica un grado de remocin del

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Modo 2 (Diseo): se especifica la Calcula la etapa de presin del tope de la columna y la alimentacin, sobre reflujo mnimo, se selecciona el component) y un calor y el del del el cada de presin, el factor de reflujo nmero de etapas, un componente liviano (Light key rehervidor

componente condensador,

pesado (Heavy key component), se nmero mnimo de especifica un grado de remocin del etapas. componente pesado. (Esta columna no debe ser usada para operaciones con azetropos). Para CHEMCAD la etapa N1 es el condensador (en caso de existir) y el resto de las etapas son numeradas de arriba hacia abajo. Modo 3 (Diseo): se especifica la Calcula la etapa de presin del tope de la columna y la alimentacin, el cada de presin, el factor de reflujo nmero de etapas sobre reflujo mnimo, se selecciona necesaria para la un componente liviano (Light key separacin, el calor component) y un componente del rehervidor y del el pesado (Heavy key component), se condensador, componente liviano y pesado. (Esta etapas. columna no debe ser usada para operaciones con azetropos). Para CHEMCAD la etapa N1 es el condensador (en caso de existir) y el resto de las etapas son numeradas de arriba hacia abajo.

especifica un grado de remocin del nmero mnimo de

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TuSoftware.com SREF Modulo referencia. Entrada, Salida

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) de Puede ser usado para transferir No realiza ningn 1 informacin de las corrientes de clculo. 1 flujos internos de columnas o de cualquier corriente del diagrama de simulacin. 0: Se debe especificar una corriente de destino pero invisible para el clculo de la simulacin. 1: Se identifica una corriente del Calcula diagrama de proceso como la fuente propiedades proceso como destino (la corriente corriente destino debe estar conectada a una destino. flecha de alimentacin, de lo se contrario habr conflictos en la simulacin). Opcionalmente puede especificar el flujo o un factor para la corriente destino. las y de

y una corriente del diagrama de condiciones de la

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TuSoftware.com 2: SREF

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) debe ser colocado Calcula las y de

inmediatamente aguas debajo de la propiedades de la columna (TPLS, TOWR, corriente SCDS), el nmero de la etapa, la destino. fase de la etapa (lquido o gas) que se desea obtener, el nmero de la corriente flecha de destino (la corriente de lo se destino debe estar conectada a una alimentacin, contrario habr conflictos en la simulacin). Opcionalmente puede especificar el flujo o un factor para la corriente destino.

columna. Se especifica el nmero condiciones de la

3: Se especifica el nmero del Transfiere el calor intercambiador de calor, el nmero de calor a la columna (esta corriente calor no debe contener ningn flujo de corriente componentes) y se selecciona la alimenta opcin Transfer stream enthalpy columna only. 4: SREF debe ser colocado Calcula a a un una que una (TPLS, las y de de la corriente que alimentar el intercambiador de

TOWR, SCDS).

inmediatamente aguas debajo de la propiedades nmero de la columna fuente, el corriente nmero del pumparound a copiar, destino. y el de la corriente destino, se selecciona la opcin transferir todas las propiedades de la corriente a la corriente destino.

columna (TPLS), se especifica el condiciones de la

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TuSoftware.com 5:

CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Se especifica el nmero de la Calcula las y la de por

corriente que se copiar como propiedades columna de destilacin por lotes y carga el nmero asignado a la columna columna (para utilizar esta columna el destilacin usuario debe tener licencia de CC- lotes. BATCH) y el nmero de la etapa. TOWR Mdulo diseo de En la pestaa General de

alimentacin en la carga de la condiciones de la

se Calcula el flujo por cada de las y de propiedades de las del Genera

y especifica el nmero de etapas de

evaluacin de ideales, la presin en el tope de la componente en las columnas con columna, la cada de presin, el tipo corrientes una y de condensador utilizado, y el salida, dos alimentada cada corriente. En la presiones. pestaa diseo o Specifications las los expectativas parmetros se perfiles de las alimentacin nmero de la etapa en que es temperaturas productos. Salidas

1 Entrada, 2 introducen

de temperatura y de

operacin para el condensador y el fsicas rehervidor. calores

etapas. Calcula los condensador y del rehervidor.

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TuSoftware.com VALV


Reduccin de Se especifican cualquiera de las Calcula la presin presin. Salida. opciones disponibles: presin de de la corriente de temperatura del punto de burbuja* o de roco*. Opcionalmente cerrada. se puede La flujo corriente no de de seleccionar el cuadro de vlvula salida alguno. tendr materia 1 Entrada, 1 salida*, la cada de presin*, la salida.

TPLS

Destilacin y Esta unidad tiene un algoritmo de Calcula el flujo por absorcin de convergencia fracciones con laterales. Salidas. optimizado para de cada columnas complejas con corrientes componente en las intercambio conjunto En la de que con calor la y de del en decantacin temperaturas Tower presiones. posible de las y de propiedades de las del de Genera

equipos laterales, equipos de bombeo, de corrientes de salida trabajan

1 Entrada, 2 destilacin

unidad agua,

fraccionadora principal. pestaa

Configuration se especifican los perfiles corrientes de retiro adicionales a las las clsicas del condensador y el del fsicas rehervidor. En la pestaa Main Column se calores especifican el nmero de etapas, la condensador,

equipos principales conectados y temperatura y de

etapas. Calcula los

presin del tope de la columna y de intercambiadores, la cada de presin, el flujo de vapor pumparounds, del

*



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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) (el agua ya debe existir en la lista de rehervidor. componentes de la simulacin). Tambin se debe especificar en qu nmero de etapa es alimentada cada corriente. Esta unidad numera las corrientes de entrada del tope (#1) hacia la inferior (# n). En las pestaas Condenser y Reboiler, se debe indicar si existe un condensador y/o rehervidor y de qu tipo es. Se debe hacer al menos una especificacin de todas las posibilidades. Las pestaas Side Side Strippers, Side Products, Pumparounds, Exchangers,

estarn activadas en el caso de que se haya indicado su presencia en la pestaa y aparecern tantas pantallas de especificaciones como equipos existan. Para cada equipo, se debe indicar el nmero de las etapas involucradas y hacer una especificacin dentro la oferta (en caso de existir corrientes de retiro directas o a travs de despojadores se debe incluir previamente la corriente simulacin. Opcionalmente y con el uso de la pestaa Stage specifications el en el diagrama de

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) usuario puede dejar libre alguna (s) especificacin(es) en los equipos y satisfacer los grados de libertad haciendo alguna especificacin en las etapas (una herramienta muy til para modelos de destilaciones al vaco). En los la pestaa Convergence de de las otras la Parameters se pueden modificar puntos y iniciales as iteraciones variables como

importantes

convergencia como por ejemplo, el nmero de iteraciones mximos ( por defecto la unidad TPLS hace hasta 40 iteraciones). Utilizando la pestaa Estimations se le puede dar al modelo buenas estimaciones por ejemplo: como punto de de partida para las iteraciones como temperaturas algunas etapas, etc.

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Mtodo de Clculo de CHEMCADPara aclarar este mtodo, se utilizar un ejemplo (Figura N2) y posteriormente se analizar la forma en que CHEMCAD trabaja y le brinda respuestas a su usuario: Se cuenta con una mezcla de gas, lquido con fases acuosas y orgnicas. Se desea separar esta mezcla: en gas, fase lquida acuosa y orgnica. Se propone realizar esta operacin a una temperatura y presin determinada utilizando un separador de fases. Se requiere resolver el balance de masa y energa de la operacin. Para ello, se utiliza CHEMCAD para conocer el grado de separacin factible termodinmicamente y as resolver el balance de masa y energa. A continuacin se muestra un diagrama del problema planteado:

Figura N2. Descripcin del problema del ejemplo N1

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CHEMCAD resuelve este problema de la siguiente forma: Toma los datos de la corriente y descarga de la base datos la informacin necesaria para el clculo de evaporacin instantnea. La base de datos y el equipo en el diagrama de simulacin alimentan el modelo termodinmico seleccionado y cuando ste converge, descarga a las corrientes del equipo los datos de flujos, composicin, presin y temperatura. La entalpa requerida del equipo es calculada restando la entalpa final (la suma de las entalpas de las corrientes de salida) de la entalpa de la corriente de entrada al equipo. En la figura N3 se puede observar grficamente este procedimiento.

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Figura N3. Mtodo para resolver el problema ejemplo

Luego el usuario, obtiene los resultados en la interfase grfica como se muestra a continuacin en la Figura N4 o puede continuar con el anlisis, modificando el diagrama de proceso, calculando nuevamente el sistema bajo diferentes condiciones o utilizando cualquier otra herramienta de clculo de CHEMCAD.

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Figura N 4. Resultados del ejemplo de clculo

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Clculos de redes de tuberas en CHEMCADCon el uso de las herramientas de redes de tuberas de CHEMCAD de nodos, vlvulas, tramos de tuberas es posible resolver las incgnitas de una red de tuberas con fluidos compresibles, incompresibles y bifsicos. Una red de tuberas representa el flujo a travs de diferentes equipos. Si se especifican suficientes variables (flujos y presiones), las variables desconocidas pueden ser calculadas en CHEMCAD. Para flujos a travs de equipos, el caudal puede ser calculado como una funcin de la presin de entrada y salida. Si el usuario puede especificar dos de las tres variables, la tercera es dependiente. La especificacin de la presin en algunos puntos de la red de tuberas permite describir el modelo de simulacin como un sistema de ecuaciones dependendientes. Los modelos de redes de tuberas en CHEMCAD permiten encontrar la solucin simultnea de un sistema como el descrito anteriormente. Si se especifican suficientes variables, el modelo resolver el modelo de simulacin para encontrar los flujos y presiones desconocidos del modelo. Los modelos de redes de tuberas son utilizados para encontrar los flujos y presiones en una red de equipos conectados. Tpicamente, el usuario conoce en el diagrama de flujo algunas presiones y caudales pero no conoce todas las variables del sistema. Un nodo de presin tiene gran importancia en los modelos de redes de CHEMCAD porque representa un punto en la rede de tuberas en el que ocurre un cambio de presin debido a: flujo en una tubera, flujo a travs de un equipo que cambia la presin (bombas, vlvulas, etc). Por ello el modelo de redes de tuberas

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debe contar con nodos de presin en las entradas y salidas del sistema y depus de cada elemento de cambio de presin (tuberas, vlvulas, bombas, compresores).

Al intentar hacer una simulacin en la que existen nodos de presin, CHEMCAD revisa las especificaciones hechas y determina si es posible hallar una solucin antes de comenzar a iterar. Si es posible, CHEMCAD comenzar sus procesos iterativos para encontrar la solucin al sistema de ecuaciones cumpliendo con los lmites impuestos por el usuario; de lo contrario CHEMCAD mostrar los errores e indicar el numero de variables especificadas en exceso o el de las faltantes. Una excelente gua para saber cuntas y en qu unidades de la red se deben hacer especificaciones es seguir la siguiente regla: Para toda la red hidrulica se deben hacer tantas especificaciones como nodos extremos haya, 69

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entre las cuales al menos una (01) debe ser de presin. Si el nodo es interno no se debe hacer especificacin alguna.

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Ejemplo N1Objetivos: - Familiarizar al participante en el uso de CHEMCAD como una calculadora de propiedades fsicas y termodinmicas de sustancias puras y mezclas. - Familiarizar al participante en la seleccin de mtodos termodinmicos apropiados a la aplicacin Descripcin del Problema: Se tiene una mezcla de Etanol 12%, Etil acetato 14%, cido actico 6% y agua 68% (porcentajes en peso) a una presin de 3 atm . Para esta mezcla se desea calcular su propiedades fsicas que sern consideradas en la toma de decisiones de operaciones de transporte que se planificarn. Tareas asignadas (reporte sus respuestas en unidades del sistema internacional): - Se desea determinar el punto de burbuja y el punto de roco. - Se desea conocer las siguientes propiedades de la mezcla: densidad del lquido, viscosidad del lquido en un punto y un rango de temperaturas. - Se desea conocer el punto de los azetropos a 0,5 atm y a 3 atm

Metodologa: Paso 1: Abra una nueva simulacin y llmela: calculadoradepropiedades Paso 2: Seleccione las unidades de ingeniera (Use el men Format y Seleccione Engineering Units) como el sistema internacional. Perfiles La tecla F6

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Paso 3: Seleccione los componentes (use el men Thermophysical y seleccione la opcin Component List o el botn de la barra de herramientas.

Ubicar por frmula, nombre Agregar, insertar, borrar La tecla F5

Paso 4: Seleccione el mtodo termodinmico (Use el men ThermoPhysical y seleccione la opcin K-values o el botn Specifications) Las unidades de la corriente Grados de libertad Entalpa Temperatura de roco Temperatura de burbuja Ver las propiedades Graficar las propiedades Hacer el grfico TPXY (azetropos a 0.5 y 3 atm) Descarga a Excel y herramientas grficas en la barra de herramientas).

Paso 5: Especificar la mezcla (use el comando Select Streams del men

Paso 6: Ver y graficar los resultados (use los comandos Plot y Results).

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Ejemplo N2Objetivos: - Familiarizar al participante en el uso de herramientas de CHEMCAD como una herramienta til en el balance de masa y energa de procesos. - Familiarizar al participante con las operaciones unitarias ficticias disponibles en CHEMCAD para lograr expectativas de diseo u operacin. - Familiarizar al participantes en la generacin de anlisis de sensibilidad y su utilidad. Descripcin del Problema: Una corriente de gas de 100 a 200 millones de pies cbicos por da a 120 F y 1250 psia debe ser pretratada en una planta endulzadora que le disminuye su contenido de azufre utilizando una tecnologa de reactores tipo adsorbedores. Segn las exigencias del proceso de adsorcin que ofrece el fabricante, la corriente de gas a tratar debe ser saturada en agua y filtrada en un separador de lquidos para eliminar los excesos. Segn los anlisis de laboratorio la concentracin de azufre en el gas agrio es de 3.000 partes por milln. La composicin del gas es la siguiente: Sustancia % molar N2 CO2 C1 C2 C4 iC4 nC4 iC5 nC5 nC6 nC7 0.1504 2.0675 86.3042 7.0074 2.9236 0.4120 0.7251 0.1673 0.1407 0.0622 0.0363 73

TuSoftware.com nC8 0.0034 100 Tareas asignadas:


- Seleccione el mtodo termodinmico que mejor se ajuste al sistema. - Calcular el contenido de azufre mximo de la corriente en libras/hora (informacin necesaria para el fabricante). - Calcular los requerimientos de inyeccin de agua en el rango de flujo del gas agrio y el flujo y las propiedades de la corriente a alimentar a los adsorbedores. - Dimensionar la tubera que debe transportar el gas agrio. - Dimensionar el filtro de lquidos o separador instantneo. Metodologa: Paso 1: Abra una nueva simulacin y llmela: calculadoradepropiedades Paso 2: Seleccione las unidades de ingeniera (Use el men Format y Seleccione Engineering Units) como el sistema internacional. Perfiles La tecla F6

Paso 3: Seleccione los componentes (use el men Thermophysical y seleccione la opcin Component List o el botn de la barra de herramientas.

Ubicar por frmula, nombre Agregar, insertar, borrar La tecla F5

Paso 4: Seleccione el mtodo termodinmico (Use el men ThermoPhysical y seleccione la opcin K-values o el botn en la barra de herramientas).

Paso 5: Hacer el diagrama de simulacin e introducir los datos de la corriente (use el botn y el comando Select Streams del men Specifications) Las corrientes de alimentacin El controlador

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Las operaciones unitarias Temperatura de roco

Paso 6: Dimensionar el filtro y las tuberas (use el comando Vessel del men Sizing) Criterios de diseo Descarga sensibilidad de los resultados a Word y el anlisis de

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Ejemplo N3Objetivos: - Familiarizar al participante en el uso de herramientas de clculos termodinmicos - Familiarizar al participante con las herramientas de clculo de CHEMCAD - Familiarizar al participantes en la obtencin de reportes de CHEMCAD Descripcin del Problema: Se requiere disear un proceso que logre estabilizar una corriente de gas natural de composicin, para producir un gas libre de condensables que no contengan ms de 1% de propano. Los gases condensables deben tener un punto de roco mximo de 20 F. Tareas asignadas: - Seleccione el mtodo termodinmico que mejor se ajuste al sistema - Determine en qu fase se encuentra la alimentacin a 75 F y 200 psia - Determine el punto de roco y burbuja de la corriente de gas natural de alimentacin al proceso, determine el punto de ebullicin normal del metano. - Genere un diagrama con todos los puntos de roco y burbuja del gas natural - Determine el dimetro de una tubera para transportar el gas natural - Determine la volatilidad relativa del propano y butano en el rango de operacin (-5F- 120 F) - Dimensione equipos Gas Natural Nitrgeno Metano Etano Propano I-Butano N-Butano I-Pentano lbmol/h 100.19 4505.48 514 214 19.2 18.18 26.4

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TuSoftware.com N-Pentano N-Hexano 14 14


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Ejemplo N 4Objetivos: - Familiarizar al participante en la prediccin de propiedades de corrientes - Brindar criterios manejo de reciclos y mtodos de convergencia - El uso del controlador para realizar balances de masa y diseo de equipos Descripcin del problema:

Considere el proceso de separacin que se muestra en la figura superior: Tareas asignadas:

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- Compare y discuta los flujos y composiciones de la corriente del tope para cada uno de los tres casos. Determine el algoritmo de convergencia ms eficiente para cada caso. - Modifique el caso 3 para determinar la temperatura necesaria para obtener 850 lb/h en la corriente del tope. - Determine la cantidad de agua necesaria para hacer condensar la corriente del tope, hasta obtener una mezcla 5% lquida.

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Ejemplo N5Objetivos: - Introducir al participante a la caracterizacin de crudos mediante curvas de destilacin - Brindar nociones en la simulacin de columnas de destilacin con equipos laterales - Familiarizar al participante en la prediccin de propiedades de corrientes internas de columnas (reciclos, etapas, pumparounds) - Exportacin de archivos Descripcin del problema:6 5 Naphta 4 7 2 8 9 10 1 1 2 5 Side Product Gas

Reflujo Bottom 3

Stream No. Name - - Overall - Temp F Pres psig *** Dry Basis *** - - Overall - Degree API - - Liquid only - Std liq BPSD

2 COLUMN IN 665.0000 20.0000

3 BOTTOM OUT 636.8266 17.0000

4 Nafta OUT 120.0000 11.0000

5 SIDE OUT 485.0000 15.2750

6 GAS OUT 120.0000 11.0000

26.1019 25911.6872

15.0872 29849.3623

57.9363 8087.7940

35.4434 10769.0780

145.9369 0.0000

Cuatro

fracciones

obtenidas

de

una

columna

de

destilacin

son

caracterizadas. Se desea predecir la gravedad API, viscosidad de la corriente de

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reflujo de la columna, la carga trmica del rehervidor utilizando los siguientes datos tomados en campo: Corriente 7 % Destilado 5 50 90 95 Corriente 8 5 50 90 95 Corriente 9 5 50 90 95 Rangos 100 800.0001 1200 800.000 1 1200 1600 20 20 530 911.0001 1337 1472 N puntos 40 15.5 Vapor 1000 lbmol/day 400F 150 psig 383 504 622.000 1 658.000 1 11.5 34.9 Temp (F) 116 221 335 355 58.5 182.5 1400 595 73.6 188.3 0 90.3 11.5 API Corriente de gases lbmol/day

Corriente 2

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TuSoftware.com Temp F Pres psig 665.0000 20.0000


Tower Plus Summary

Tower Plus # 5 Configuration: No. of strippers No. of side exchangers Main Column: Colm No. of stgs Press of colm top (psig) Column press drop psi Bottom steam rate (lbmol/day) Steam temperature F Steam pressure psig 1st feed stage # Condenser: Have a condenser (Y/N) ? Condenser type Cond. pressure psig Temperature F 3 11.0000 120.0000 Y 9 400.0000 150.0000 4.6000 1000.0000 10 12.4000 0 0 No. of pumparounds No. of side products 1 2

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TuSoftware.com Reboiler:


Pumparounds: Pumparound no. From stage no. To stage no. Vol. flow rate BPSD Temperature F 6 1000.0000 175.0000 7 1

Side Products: CHEMCAD 5.1.3 Page 5

Job Name: T-1042 Date: 01/22/2002 Time: 14:35:52 EQUIPMENT SUMMARIES Side Product no. Withdrawal stage Total vol. rate BPSD 1 1 2 7

8091.0000

Tray Specifications: Tray no. Tray temp F 7 485.0000

Convergence Parameters: Initialization flag 1

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Ejemplo N6: Un clculo hidrulico, dos mtodosObjetivos: - Familiarizar al participante con los mtodos de clculo de cada de presin en tuberas tradicionales de los simuladores de procesos. - Familiarizar al participante con la metodologa del clculo de redes hidrulicas. Descripcin del problema: Se desea dimensionar una bomba y la tubera para transportar 500 galones por minuto de un tanque en una montaa hasta otro tanque. El primer tanque se encuentra a una altura de 10 pies y el tanque destino est a 200 pies. La tubera ms ajustada a las condiciones econmicas es de acero comercial y se desea obtener velocidades de flujo entre 12 y 13 pies por segundo. Metodologa: Paso 1: Crear el diagrama de simulacin bsico utilizando las herramientas de un simulador de procesos clsico Uso de las corrientes para representar los tanques Uso del controlador

Paso 2: Seleccionar los componentes de la simulacin Paso 3: Introducir los datos de la simulacin Paso 4: Realizar la simulacin y verificar los resultados Paso 5: Crear un diagrama de simulacin alterno utilizando los nodos de presin. Paso 6: Especificar los nodos usando la regla: Para toda la red hidrulica se deben hacer tantas especificaciones como nodos extremos haya, entre las cuales al

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menos una (01) debe ser de presin. Si el nodo es interno no se debe hacer especificacin alguna. Paso 7: Verificar los resultados y compararlos con los anteriores.

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Ejemplo N7:Objetivos: - Familiarizar al participante con los mtodos de clculo de cada de presin en tuberas tradicionales de los simuladores de procesos. - Familiarizar al participante con la metodologa del clculo de redes hidrulicas. Descripcin del problema: Una bomba descarga 30 galones por minuto de agua al sistema de tuberas de dimetro 3/4 mostrado en la siguiente figura:

Se desea conocer para este sistema: la presin de descarga de la bomba y el flujo en los ramales de descarga si la cada de presin en el filtro es de 23 psia. Metodologa: Paso 1: Crear el diagrama de simulacin bsico utilizando las herramientas de un simulador de procesos clsico Colocacin de los nodos de presin

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CHEMCAD 5.3.4 (en estado estacionario) Seleccin de una unidad para la cada de presin determinada por el filtro.

Paso 2: Seleccionar los componentes de la simulacin Paso 3: Introducir los datos de la simulacin Especificar los nodos de presin: Para toda la red hidrulica se deben hacer tantas especificaciones como nodos extremos haya, entre las cuales al menos una (01) debe ser de presin. Si el nodo es interno no se debe hacer especificacin alguna. Especificar los accesorios que provocan cadas de presin en el sistema Especificar la cada de presin en el filtro

Paso 4: Realizar la simulacin y verificar los resultados Paso 6: Crear un diagrama de simulacin alterno utilizando los nodos de presin. Paso 7: Generar un reporte de los resultados.

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Manual ChemCad Español

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