Columna De Destilacion Binaria

UNIVERSIDAD DEL SOL

SIMULACION DE SISTEMAS

COLUMNA DE DESTILACION BINARIA

MATLAB

DR. SALVADOR DE LARA

RUBI GARCIA HERNANDEZ
MARCO ANTONIO MARQUINA RIOS

ING. CIBERNETICA

30/06/07

INTRODUCCION
La simulación es la experimentación con un modelo de una hipótesis o un conjunto
de hipótesis de trabajo. En la cual el modelo es la representación física matemática u
otra de unsistema, un proceso o fenómeno.
La simulación de divide en varias fases para su estudio:
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•
•
•

Que se va ha simular
El grado de fidelidad requerida
Las formas en las que los resultados obtenidos serán usados
Software o herramientas de simulación
Criterios de operación del simulador

PROCEDIMIENTOS PARA EL MODELADO
1. Definir objetivos.
• Decisiones de diseño especificas
•Valores numéricos
• Relaciones funcionales
• Precisión requerida
2. Preparar la información.
• Establecer el diagrama
• Identificar variables de interés
• Establecer condiciones de datos
3. Formular el modelo
• Balances de conservación
• Ecuaciones
• Racionalizar (Combinar ecuaciones y agrupar términos)
• Verificar los grados de libertad
• Formula adimensional
4. Determinar la solución• Analítica
• Numérica
5. Análisis de los resultados
a) Verificar resultados para corregir
• Respuestas aproximadas y limites
• Precisión del método numérico
b) Interpretar los resultados
• Graficar la solución
• Comportamiento característico
• Relacionar los resultados a los datos y consideraciones iniciales
• Evaluar la sensibilidad
• Responder a las pregunta “que si”

6. Validar elmodelo
•
•
•

Seleccionar los valores clave para la validación
Compara con lo s datos experimentales
Comparar con los resultados de modelos mas complejos
DESARROLLO

Esta columna es modelada considerando un sobre flujo equimolal (cuando un
mol de vapor se condensa, vaporiza una mol de liquido), el cual elimina una ecuación
de energía por cada plato. El sostenimiento de vapor esabandonado y una relación
linear simple entre el líquido en demora, (Mn) y el valor de flujo liquido que va dejando
el plato, Ln es también considerado.
CONSTANTES DE CONTROLADOR
Estas constantes son hechas por el controlador. El control puede ser hecho
manteniendo estas variables como constantes o hacerlas dependientes (que sigan) de la
trayectoria deseada.
PERTURBACION
Es el disturbio que esrecibido en la composición del flujo en la alimentación de
la columna. La perturbación en la columna de destilación solo puede ser considerada de
0 a 1 en este caso es de 0.55.
CONTROL DE RETROALIMENTACION
En esta la variable que se quiere controlar es medida y comparada con el valor
deseado (el setpoint). El error entre el proceso variable y el setpoint es ajustado a la
entrada para que elcontrolador pueda actuar en el sistema, así el controlador no ejecuta
otra acción hasta que el sistema detecta un nuevo error.
CONTROL INTEGRAL PROPORCIONAL (PI)
El PI contiene una proporcional extra y una acción de integrar. En una acción
integral la válvula de control se mueve basada en el tiempo integral del error. Esta
acción apunta a regresar el sistema al setpoint e inclusive la evade delsetpoint. Una
característica importante de ese controlador es que, debido a la acción de integración, la
respuesta puede ser muy lenta.
RADIO DE CONTROL
Este es un tipo especial de control de retroalimentación. El objetivo no es
controlar la acción de dos variables M, L sino controlar el Radio. Algunas de las
aplicaciones del radio de control son, el control de un valor específico de flujopara la
columna de destilación así como el sostenimiento de combustible aire en un reactor
hasta un valor optimo.

COLUMNA DE DESTILACIÓN BINARIA
La simulación digital de la columna de destilación es bastante directa. La parte
mas complicada es el gran numero de ODE’s y ecuaciones algebraicas que deben ser
resueltas. Ilustraremos el procedimiento primero con la simplificación de la...