Simulacion de procesos

OBJETIVO
• Resolver algunos ejercicios en donde todos los datos necesarios sean proporcionados.
• Conocer el procedimiento a seguir para modelar un proceso químico en el simulador Aspen Plus®, de Aspen Tech versión 11.1.
• Simular procesos que requieran de un reactor y un separador.

INTRODUCCIÓN
Las actividades realizadas para la elaboración de este reporte consisten en la simulación deprocesos que incluyan el uso de un separador y un reactor. Comenzamos por modelar del manual del doctor Víctor Ortiz tres procesos químicos, en los que la información necesaria para la modelación esta adjunta al diagrama que representa cada sistema. También se incluyen las simulaciones de los procesos elaborados individualmente por las integrantes del equipo.

TEORÍA
La separación de mezclas encomponentes esencialmente puros es de capital importancia en la fabricación de productos químicos. La mayor parte del equipo de una planta química típica tiene como fin la purificación de materias primas, productos intermedios y productos finales. Las operaciones de separación son procesos de transferencia de materia entre fases debido a que implican la creación, mediante la adición de calor,como ocurre en destilación o de un agente material, como en absorción o extracción, de una segunda fase, y la subsiguiente separación selectiva de componentes químicos de la mezcla monofásica original por transferencia hacia la nueva fase creada [1].

Los resultados de las simulaciones de los procesos del manual del doctor Víctor Ortiz [2] se presentan a continuación:

• “Columna de destilaciónsimple”.

Figura 1. Diagrama de flujo completo


Figura 2. Run status

Substream: MIXED 1 2 3

Mole Flow lbmol/hr
AGUA 60 0.01947 59.98053
METANOL 70 0.48053 69.51947
Mole Frac
AGUA 0.461538 0.038941 0.46317
METANOL 0.538462 0.961059 0.53683
Total Flow lbmol/hr 130 0.5 129.5
Total Flow lb/hr 3323.868 15.74797 3308.12
Total Flow cuft/hr 66.69293 0.335242 66.93877Temperature F 150 147.0325 160.3834
Pressure psi 15 14 14
Vapor Frac 0 0 0
Liquid Frac 1 1 1
Solid Frac 0 0 0
Enthalpy Btu/lbmol -110422 -101607 -110190.9
Enthalpy Btu/lb -4318.721 -3226.02 -4313.545
Enthalpy Btu/hr -14354860 -50803.3 -14269726
Entropy Btu/lbmol-R -45.27732 -53.551 -44.82772
Entropy Btu/lb-R -1.770844 -1.70025 -1.75483
Density lbmol/cuft 1.949232 1.491458 1.934604
Densitylb/cuft 49.83839 46.97487 49.42009
Average MW 25.56822 31.49594 25.54533
Liq Vol 60F cuft/hr 62.57488 0.316099 62.25878
Tabla 1. Resultados streams

Figura 3. Results summary de la columna

• “Columna de separación con alimentaciones múltiples”.


Figura 4. Diagrama de flujo


Figura 5. Run status

Substream:MIXED 1 2 3
Temperature F 18 74 80.0301937
Pressure psi 400 400 400Vapor Frac 0 0.75016266 0
Mole Flow lbmol/hr 96500 113000 196.359473
Mass Flow lb/hr 4495496.71 3795416.45 15626.1722
Volume Flow cuft/hr 131244.977 897395.815 301.165126
Enthalpy MMBtu/hr -3688.3657 703.559647 2.59413132
Mole Flow lbmol/hr
METANO 21.6297355 0 0
ETILENO 30735.5866 58236.0563 0
ETANO 5726.87853 20563.8121 0
PROPADIE 0 1142.60346 0
PROPILEN 1663.72147 25130.9871 0PROPANO 52.1918594 952.398322 0
1,3-BUTI 43.8014857 3034.98601 0
ISOBUTAD 20.5194517 1633.08569 0
1-BUTENO 7.23134327 748.517341 0
TRANS-2- 3.61864374 306.605259 0
CIS-2-BU 2.41236312 213.730656 0
ISOBUTAN 58218.3489 16.6774496 0
N-BUTANO 1.16474951 279.814389 0
1-PENTEN 2.89491499 544.366407 0
1-HEXENO 0 23.0305742 23.0305742
1-HEPTEN 0 7.39935022 7.39935022
BENCENO 0 165.929549165.929549
Tabla 2. Resultados streams

Figura 6. Results summary de la columna
• “Reactor con separador”.


Figura 7. Diagrama de flujo


Figura 8. Run status

Substream: MIXED 1 2 3 4 5

Mole Flow lbmol/hr
BENCENO 30 1.586472 1.586472 0.055979 1.530493
PROPILEN 30 3.882205 3.882205 2.351617 1.530588
ISOPR-01 0 28.54689 28.54689 0.077386 28.46951
Mole Frac...