ventajas y desventajas aspen

30

7

EL ROL DE LAS COMPUTADORAS.

Muchos cálculos en el diseño de procesos no requieren algoritmos
detallados porque involucran simplemente ecuaciones y procedimientos
gráficos que pueden ser llevados a cabo rápidamente sin las complicaciones de
las computadoras. En algunos círculos, los diseñadores se enorgullecen de
tomar decisiones rápidas y efectivas usando cálculos heurísticos.De hecho en
los primeros pasos del diseño de procesos los cálculos son frecuentemente
aproximados y las fuentes de datos no son extensas.
Sin embargo, no toma mucho a los diseñadores el comenzar a buscar
alguna ayuda de las computadoras, sobre todo para acceder a los extensos
bancos de datos asociados a los simuladores de proceso. Cuando los
diagramas de proceso se vuelven más complicados,los diseñadores hacen uso
de una combinación de recursos computacionales que involucran a las hojas de
cálculo, paquetes matemáticos y simuladores de proceso, tanto de estado
estable como dinámicos.
La tabla 7.1

3

es una lista de los programas computacionales más ampliamente

usados y que se han encontrado muy útiles en el diseño de procesos.

7.1

Hojas de Cálculo.
En el mundo dela computadora personal, las hojas de cálculo tales

como Excel de Microsoft, Lotus 1-2-3, y Quattro Pro de Corel se han convertido

3

Seider, D. Warren and Seader, J. D., “Process Design Principles”, John Wiley & Sons, Inc,

Houston (1999)

31

tan fáciles de usar como un procesador de texto. La mayoría de los ingenieros
pueden introducir tablas de datos y programar las hojas paraevaluar
expresiones aritméticas con muy poco esfuerzo. Todas las columnas y filas son
manipuladas y graficadas, y los resultados son almacenados y anotados sin la
dificultad de complejas instrucciones de formato como las que acompañan a los
leguajes de procedimiento como FORTRAN. Por esta razón, muchos ingenieros
han cambiado de este tipo de leguajes a las hojas de cálculo, aún en laimplementación de algoritmos iterativos, como pudiera ser la solución de
ecuaciones no lineales.
Tabla 7. 1 Programas Computacionales de Utilidad en el Diseño de Procesos
Tipo de Programa

Nombre del Programa
Corel Quattro Pro 8

Hojas de Cálculo

Lotus 1-2-3 97
Microsoft Excel
Derive
MACSYMA

Matemáticas Simbólicas

MAPLE
MATHCAD
MATHEMATICA
MACSYMA
MAPLE
MATHCAD
MATHEMATICAMatemáticas Numéricas

MATLAB
POLYMATH
TK SOLVER
COLNEW
ODEPACK
PDECOL

Optimización

GAMS
ASPEN PLUS, SPEEDUP, DYNAPLUS, SPLIT, ADVENT, ADSIM
CHEMCAD

Simulación de Procesos

HYSIM, HYSYS, HYCON
PRO/II, PROVISION, PROTISS, HEXTRAN
MULTIBATCHDS
CHEMSEP

32

En el área de diseño, las hojas de cálculo son ampliamente usadas para
análisis de costos. Dado un costo total deequipo instalado, y el costo unitario
de productos, subproductos y materia prima, así como las utilidades, las hojas
de cálculo pueden calcular el capital total invertido, la hoja de costos, y varias
medidas de beneficio, tales como el retorno de la inversión y el valor presente
neto. Los resultados de las hojas de cálculo pueden expresarse en una gran
variedad de gráficas, y para problemas máscomplejos una hoja de cálculo
puede ser ligada a un leguaje de procedimiento. Por ejemplo Visual Basic for
applications está disponible como lenguaje macro para Microsoft Excel.

7.2

Paquetes Matemáticos.
Muchos tipos de cálculos de ingeniería pueden ser llevados a cabo

rápida y eficientemente con paquetes matemáticos numéricos y simbólicos.
Ejemplos

de

ello

son

losanálisis

de

sistemas

lineales

(MATLAB),

manipulaciones simbólicas en álgebra y cálculo (MATHEMATICA, MAPLE),
integración numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias (COLNEW y
ODEPACK),

solución

numérica

de

ecuaciones

diferenciales

parciales

(PDECOL), solución de programas matemáticos en optimización (GAMS) y
análisis estadístico.

7.3
7.3.1

Simuladores...