Modelo Destilacion Simulado

Modelado y Simulación de un Proceso de
Destilación usando Matlab y Simulink.
Aplicación a un Sistema con Doble Columna
Splitter de Propileno/Propano.

AUTOR:
Josep Barranco Arnau.
DIRECTOR: F. Javier Calvente Calvo.

Reus, Septiembre de 2002.

ÍNDICE
Página
0. Objeto del proyecto. ...........................................................................................4
1.Objetivo del proceso. .........................................................................................4
2. Fundamentos del proceso. ................................................................................4
3. Descripción del proceso. ...................................................................................6
4. Diagrama del proceso e instrumentación.
5. Modelodel sistema.

....................................................8

...........................................................................................8

5.1. Modelo dinámico de una columna de destilación; modelo de C-1. .......................8
5.1.1. Ecuaciones de plato de C-1. ........................................................................13
5.1.2. Ecuaciones delplato de alimentación de C-1. .............................................19
5.1.3. Ecuaciones del plato inferior de C-1 y rehervidor, E-1. .............................20
5.1.4. Modelo del plato superior, condensador y depósito de cabeza de C-1. ......27
5.2. Modelo dinámico de C-2. ....................................................................................33
5.2.1. Modelo delfondo de C-2. ............................................................................34
5.2.2. Ecuaciones de plato de C-2. ........................................................................37
5.2.3. Ecuaciones del plato de alimentación de C-2. .............................................37
5.2.4. Modelo del plato superior, condensador y depósito de cabeza de C-2. ......385.2.5. Modelo del enfriador E-4. ............................................................................43
6. Simulación. .........................................................................................................44
6.1. Representación del sistema en Espacio de Estado. ..............................................44
6.1.1. Ecuaciones de la sección Platos..................................................................44
6.1.2. Ecuaciones de la sección Fondo. .................................................................46
6.1.3. Ecuaciones de la sección Cabeza. ...............................................................47

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6.2. Desarrollo de la simulación en Matlab. ................................................................476.2.1. Rutina plat . ..................................................................................................54
6.2.2. Rutina reherv . ..............................................................................................56
6.2.3. Resultados obtenidos. ..................................................................................57
6.2.4. Conclusiones................................................................................................59
6.3. Diseño del simulador con Simulink. .....................................................................60
6.3.1. Diseño del bloque Plats. ..............................................................................61
6.3.2. Diseño del bloque Fons...............................................................................66
6.3.3. Diseño del bloque Cap. ...............................................................................70
6.4. Desarrollo del simulador del sistema completo. ...................................................74
6.4.1. Control de fondo de C-1. .............................................................................76
6.4.2. Control de cabeza de C-1....