inicio CHEMCAD

8/18/2019 inicio CHEMCAD

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PRESENTACION

Este manual de instrucción proporciona las técnicas básicas

de entrada para operación con CHEMCAD operativo.CHEMCAD es

un programa demasiado fácil de aprender, y la meor manera de

aprender es usándolo. A!u" proveemos una descripción paso a

paso de cómo solucionar el problema del estabili#ador de

condensado dado a continuación. El procedimiento de entrada

es simple. Este se $a dise%ado para ser intuitivo para uningeniero !u"mico familiari#ado con el medio ambiente. &in

embargo, por el bien de la claridad y para usuarios nuevos, se

da una revisión de algunas de las reglas básicas para CHEMCAD.

'asos básicos(

) *niciar un nuevo trabao

) &elección de unidades de ingenier"a

) Crear un flo+s$eet

) &elección de componentes

) &elección de opciones termodinámicas

) Definición de las corrientes de alimentación

) Entrada de parámetros de e!uipo

) Correr la simulación

) evisión de los resultados

) -eneración de una copia de salida


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os pasos no tienen !ue ser reali#ados en esta orden ni

todos ellos tienen !ue estar $ec$os para cada flo+s$eet. /odo

deber"a considerarse para cada problema.

Hay una serie de instalaciones de ayuda 0Help1 disponiblesa todo lo largo del programa. a l"nea del fondo describe

ligeramente el "tem marcado por el cursor. El comando Help

provee una v"a de entrada para el Manual en "nea !ue contiene

información técnica integral. a tecla 2345 le provee al conte6to

la ayuda sensitiva 0colo!ue el cursor en un campo de aplicación

y presione la tecla 023451. El uso de estas ayudas le facilitará el

uso del programa.

CHEMCAD está orientado a obetos. 'or consiguiente, la

mayor"a de entrada y la edición pueden $acerse $aciendo doble

clic o $aciendo clic derec$o sobre el obeto de la operación, as"

como también usando los comandos del men7.

/odas las corrientes y especificaciones de unidades de

operaciones 0entrada1 son efectuadas usando ventanas de

diálogo. Estas ventanas de diálogo son conte6to espec"fico y

utili#an alguna combinación de campos de carácter, cuadros

combinados, caas de primera calidad y casillas de verificación.

Introducción a CHEMCAD

Historia

CHEMCAD nace en 489: cuando un profesor universitario formó

un e!uipo para desarrollar un simulador de procesos para

computadoras personales 'C; motivado por la incomodidad de


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los simuladores de procesos e6istentes para le época !ue

re!uer"an el uso de computadoras de gran escala 0mainframe1.

El &imulador fue vendido a la sección de soft+ares de Mc-ra+

Hill 0C


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'ara reali#ar cálculos de e!uilibrio l"!uido=vapor CHEMCAD

cuenta con más de :B opciones termodinámicas !ue permiten

modelar sistemas compleos y desviados de la idealidad como(petróleo, gas natural, !u"micos comunes, !u"micos desviados de

la realidad 0me#clas a#eotrópicas1, metanol, aminas, fluoruro de

$idrógeno, etc.

Filosofía del Simulador de Procesos

os diagramas de procesos son el lenguae de los procesos

!u"micos. Como una obra de arte describe un proceso e6istente

o un proceso $ipotético con suficientes detalles para describir las

principales condiciones del proceso.

a simulación, es la $erramienta !ue el ingeniero !u"mico

utili#a para interpretar los diagramas de proceso, para locali#ar

problemas operacionales y predecir el comportamiento de losprocesos. El cora#ón del análisis es el modelo matemático, un

conunto de ecuaciones !ue relacionan variables del proceso,

como temperatura, presión, fluo, composición de las corrientes

con el área superficial, posición de las válvulas, configuración

geométrica, etc. El simulador de procesos resuelve las variables

desconocidas a partir de las conocidas o parámetros de dise%os

deseados.

Hay muc$os niveles de análisis. En orden ascendente de

compleidad, se cuentan( balances de materia, balances de

materia y energ"a, dimensionamiento de e!uipos, análisis de


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costos. &e agregan ecuaciones adicionales y los algoritmos de

solución de ecuaciones se $acen cada ve# más complicadas.

Afortunadamente, la mayor"a de los procesos !u"micos

envuelven e!uipos de proceso convencionales como(

intercambiadores de calor, bombas, columnas de destilación de

absorción, etc. 'ara estas unidades de proceso, las ecuaciones

no difieren entre los diferentes procesos !u"micos. as

propiedades de las sustancias, las constantes !u"micas s"

cambian, pero no las ecuaciones. 'or ende, preparar uno o más

algoritmos de solución es posible para cada unidad de proceso

para resolver los balances de materia y energ"a y para estimar

costos y dimensiones de e!uipos. >na librer"a de subrutinas o

modelos puede ser escritas en 3


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Método de Simulación en un simulador

secuencial$modular%

os pasos a seguir para $acer simulaciones en simuladores

secuencial=modular como CHEMCAD son muy parecidos a los

!ue un ingeniero utili#a para $acer cálculos de ingenier"a a

mano o usando una calculadora sencilla; pero con la gran

diferencia !ue los cálculos iterativos necesarios para $allar las

soluciones métodos algor"tmicos de operaciones unitarias o de

balance de masa y energ"a son reali#ados rápidamente por el

simulador. o !ue le permite al usuario ensayar otras

posibilidades de dise%o u operación en tiempo récord y con la

garant"a de incurrir en un menor n7mero de errores $umanos.

En la 3igura ?4, se puede observar un diagrama con los

pasos m"nimos necesarios para reali#ar simulaciones con un

simulador secuencial=modular como CHEMCAD. Estos pasos

incluyen( seleccionar las sustancias puras o definidas por el

usuario, dibuar el diagrama de simulación, seleccionar un

método termodinámico apropiado, introducir los datos de fluos

de las corrientes de entrada, introducir los parámetros de dise%o

o evaluación de las operaciones unitarias o métodos de cálculo

re!ueridos, $acer austes adicionales 0usando controladores u

otros artificios de simulación1 y la parte más importante de la

simulación( interpretar los resultados.


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Fi!ura &' () Metodolo!ía "ara simular "rocesos en unsimulador secuencial$modular

De manera detalla se debe proceder de la siguiente forma(

Seleccionar los com"onentes%

Después de abrir y darle nombre al nuevo arc$ivo de

CHEMCAD, éste es el siguiente paso $acia la simulación. Al abrir

el nuevo arc$ivo CHEMCAD recibe al usuario con la paleta de

operaciones unitarias. 'ara poder seleccionar los componentes,

ésta debe ser cerrada presionando el botón

0&imulation-rap$ic1 en la barra de $erramientas o presionando

la opción Fun &imulationG del men7 principal. 'ara abrir la

selección de Componentes se debe presionar el botón o


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seleccionar la opción FComponent istG del men7

F/$ermo'$ysicalG. En el campo F&earc$ forG se debe escribir la

fórmula de la sustancia, su nombre en inglés 0usando de

manera opcional el botón F?e6tG para sustancias con

nombres compuestos1 o su n7mero de identificación en la base

de datos de CHEMCAD. >na ve# identificada la sustancia, debe

ser agregada a la lista de sustancias de la simulación $aciendo

doble clic sobre la sustancia o presionando el botón

FAddG. >na ve# completada la selección de las sustancias a

utili#ar en la simulación se debe presionar el botón F


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Colocar las flechas de alimentación y productos: os iconos

imprescindibles son las flec$as de alimentación de color

roo y las flec$as de productos de color p7rpura. /odas

las corrientes !ue no sean internas del diagrama de proceso

deben utili#ar una de estas flec$as en el diagrama de simulación

de CHEMCAD.

Agregar las operaciones unitarias al diagrama de

simulación: El usuario debe navegar con el puntero del ratón

sobre la paleta de operaciones unitarias y al encontrar la

operación unitaria !ue desea agregar, debe presionar el icono

del e!uipo. uego debe $acer un clic sobre el área de

trabao. Este procedimiento se repite $asta completar lose!uipos necesarios.

Unir las operaciones unitarias con corrientes: as flec$as

de alimentación, productos y todas las operaciones unitarias del

diagrama debe ser conectadas por corrientes. 'ara ello se

presiona en la paleta de operaciones unitarias el botón de

corrientes F&treamG. uego en el área de trabao se debe

acercar el cursor del ratón al e6tremo derec$o de las flec$as de

alimentación y operaciones unitarias $asta !ue un botón roo

se ilumine. Al iluminarse el botón roo del e!uipo, se debe

presionar el botón del ratón y despla#ar el cursor $acia la

operación unitaria o flec$a de productos en la !ue se desea !ue


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esta corriente descargue su fluo. Al acercarse a la operación

unitaria se encenderá un botón a#ul del lado i#!uierdo del

e!uipo o flec$a de producto y aparecerá el mensae F*?=E/G.Esto indica !ue se debe presionar el botón del ratón para

conectar la corriente al e!uipo. Este procedimiento se repito

$asta !ue todas las fec$as y e!uipos estén conectados.

Pasar a modo de simulación: Al finali#ar de construir el

diagrama de &imulación, se debe pasar al modo de

F&imulationG nuevamente para seguir con el proceso. 'ara ello,

se debe presionar el botón 0F&imulation-rap$icG1 en la

barra de $erramientas o presionando la opción Fun &imulationG

en el men7 principal

Seleccionar el método termodinámico: a e6actitud,confiabilidad y reproducibilidad de los resultados de una

simulación son e6tremadamente dependientes del modelo

termodinámico utili#ado en el cálculo.

>na de las grandes ventaas de CHEMCAD es poder

ensayar diferentes métodos termodinámicos para un mismo

sistema y utili#ar esta $erramienta para interpretar los

resultados y sus posibles variantes, dependiendo de los

ensayos.

Dependiendo de cada aplicación, CHEMCAD tiene un

modelo !ue meor se adapta al sistema o proceso del usuario.


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Con el uso constante de CHEMCAD, el usuario generalmente

desarrolla una predilección $acia los modelos termodinámicos

!ue meor se adaptan a los datos e6perimentales u observados

en los procesos.

&in embargo, CHEMCAD ofrece una gu"a para seleccionar

el método más apropiado; pero esto no e6cluye la

responsabilidad del usuario de utili#ar el más adecuado.

/omando en cuenta !ue los nuevos usuarios de CHEMCAD

podr"a no estar familiari#ados con la oferta de modelos

disponibles en CHEMCAD, se presenta a continuación unape!ue%a gu"a de selección para brindar algunos criterios de

selección para este proceso. En la tabla ?4 se presenta un

resumen de los métodos termodinámicos disponibles en

CHEMCAD, su uso y propiedades f"sicas necesarias.

'ara seleccionar un método termodinámico, CHEMCAD le

ofrece un asistente !ue se activa la primera ve# !ue se cargan

las sustancias !ue intervienen en la simulación. uego !ue se le

indica al asistente los rangos de temperatura y presión !ue

serán las condiciones de borde, el asistente o FIi#ardG le

ofrecerá una recomendación !ue >d. podrá cambiar

posteriormente. 'ara cambiar la recomendación del asistente se

debe seleccionar la opción F=valuesG del men7

F/$ermop$ysicalG o presionando el botón en la barra de$erramientas.

Método*alor$+

,i"o deModelo

A"licaciones,í"icas

Datos Físicosrequeridos


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AC/J Actividad

ADD Agregado

por elusuario

Austados a modelo

7nicos, conocidospor el usuario

Amine Emp"rico emoción de gasesácidos 0DEA, MEA1

A'* & Ecuaciónde Estado

Hidrocarburos /c, 'c, K, algunasveces Li

@I& Ecuaciónde Estado

Hidrocarburoslivianos 0procesoscriogénicos1

/c, 'c, K, algunasveces Li

E&D Ecuaciónde Estado

'ol"meros y !u"micoscon

E&&< Hidrocarburospesados 0asfaltos1,recomendado paradestilación al vac"o

/b,

3lorry=Huggins Actividad 'ol"meros i,

-MAC0C$ien=?ull1

Actividad Me#clas 'olares,E!uilibrio "!uido=apor, "!uido="!uido=apor

-rayson=&tread

Ecuaciónde Estado

Hidrocarburos0procesos de

/c, 'c, K,


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emp"rico refinación1

HenryNs a+ Emp"rico -ases livianos no

condensables.&istemas ideales

Coeficientes de ' de

la ecuación

H?M ModifiedIilson

Actividad &istemas dealco$oles, E!uilibrio"!uido=apor,"!uido="!uido=apor

i, coeficientes de 'de la ecuación,Coeficientes de*nteracción binaria

*deal apor'ressure

*deal Coeficientes de laecuación '

=table Datos delusuario

'r, i .t./emp.

Margules Actividad Me#clas polares,E!uilibrio "!uido=

apor, "!uido="!uido=apor

Coeficientes de ' dela ecuación

Modified>?*3AC

Actividad Me#clas polares,E!uilibrio "!uido=apor, "!uido="!uido=apor

-rupos >?*3AC,Coeficientes deinteracciónbinaria, coeficientesde ' de la ecuación

M& Ecuaciónde Estado

Ou"micos0modificación delmétdo & paraconsiderarsustancias polares1

/c, 'c, m, n


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?/ Actividad Me#clas polares,E!uilibrio "!uido=apor, "!uido="!uido=apor

Coeficientes de ' dela ecuación yparámetros deinteracción binaria

'eng=obinson Ecuaciónde Estado

Hidrocarburos y!u"micos no polares

/c, 'c, K, algunasveces Li

'olinomial Datos delusuario

'r, i.v./emp.

''AO Datos delusuario

&istemas acuosos deelectrolitos.


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0HQ&, C?*3AC'olymers

Actividad 'ol"meros i, Ci, grupos>?*3AC

>?*O>AC Actividad Me#clas polares,E!uilibrio "!uido=apor, "!uido="!uido=apor

!, r, coeficientes de' de la ecuación,coeficientes deinteracción binaria

>?*O>AC

>?*3AC

Actividad Me#clas polares,E!uilibrio "!uido=apor, "!uido="!uido=apor

!, r, coeficientes de' de la ecuación,coeficientes deinteracción binaria


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>?*3AC E Actividad E!uilibrio, "!uido="!uido

-rupos >?*3AC,coeficientes de ' dela ecuación

A? AA Actividad Me#clas polares,E!uilibrio "!uido=apor

Coeficientes de ' dela ecuación,coeficientes deinteracción binaria

I*&


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LiS 'arámetros de *nteracción @inaria para la ecuación de

estado

/bS 'unto de ebullición normal

C+S /ercer parámetro de para H?M Iilson

'rS 'resión de referencia

'S 'resión de vapor

sS olumen caracter"stico de &A3/

&3sS 3actor de forma de &A3/

DELS Energ"a de distribución de &A3/

CiS 'arámetro austable para >?*3AC de 'ol"meros

Es"ecificar las ."eraciones /nitarias enCHEMCAD%

CHEMCAD cuenta con más de :R operaciones unidades de

cálculo !ue no sólo son motores de cálculo !ue representan

operaciones unitarias reales, sino también otras operaciones

unitarias ficticias !ue facilitan los procesos de cálculo del

usuario. -eneralmente las operaciones unitarias de CHEMCAD

tienen más de un modo de cálculo para permitir reali#ar

evaluaciones y dise%os basados en diferentes parámetros o

e6pectativas.

'ara especificar las operaciones unitarias, el usuario debe

$acer doble clic sobre el icono de cada e!uipo; luego se

desplegarán las pantallas en las !ue podrá navegar con la ayuda

del ratón. 'ara introducir los datos en los campos de las


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operaciones unitarias, el usuario debe $acer un 0R41 clic sobre el

espacio de la información a introducir.

En la tabla ?Q se presentan las operaciones unitarias en

CHEMCAD, con los datos a introducir seg7n sus métodos de

cálculo y resultados obtenidos para cada aplicación.

Nom!" "I#ono

A$li#a#ion"% &To$olo'(a

m(nima )n*m"!o+" #o!!i"nt"% a

#on"#ta!

Mo+o% +" O$"!a#i-n & Dato%a Int!o+u#i!

R"%ulta+o%

COMP Módulo decompresión deuna corrientegaseosa deproceso.

1 Entrada, 1alida.

!" #$iseño% se especi&ca lapresión' de salida deseada yla e&ciencia. Modo de diseño.(o acepta ser parte de laincógnita de una red detu)er*as. +os nodosconectados de)en cerrar oa)rir la red.

Calcula lapotencia deleuipo,Cp-Cv real y el ideal.

1" #Evaluación% se especi&cala potencia y la e&ciencia. (oacepta ser parte de laincógnita de una red detu)er*as. +os nodosconectados de)en cerrar oa)rir la red.

Calcula lapresión desalida,Cp-Cv real y el ideal.

" #$iseño% se especi&ca el

cociente de la Presión dealida-Presión de entrada. (oacepta ser parte de laincógnita de una red detu)er*as. +os nodosconectados de)en cerrar oa)rir la red.

Calcula la

presión desalida, lapotencia, Cp-Cvreal y el ideal.


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/" #Evaluación%" e especi&cala potencia o)servada y lapresión de salida. (o aceptaser parte de la incógnita de

una red de tu)er*as. +osnodos conectados de)encerrar o a)rir la red.

Calcula lae&ciencia deleuipo comouna fracción de

0! a 1.

2" #$iseño% e especi&ca lapotencia o)servada, lapresión de salida y lae&ciencia. $e)e cam)iarse elalgoritmo de convergenciaa 3utoCalc ''' o formar parte

de una red con nodos en elmodo 04lo5 set )y6nitOp%.

Calcula el 7ujode la corrientede entrada.

8" #Evaluación% e especi&cael n9mero l*neas develocidades, las velocidades,los datos de cada curva #7ujovolum:trico, ca)e;al de salidao presión%. e puede utili;arsin nodos conectados o

formando parte de una redcon nodos en el modo04lo5 set )y 6nitOp%.

Calcula el puntode operacióndel euipo"presión desalida,e&ciencia,potencia.

CO(< 3rti&cio desimulación paraajustarvaria)les. 1Entrada, 1alida.

Controler O=" $esconectatodas sus funciones, noreali;a ning9n ajuste

e desea li)erarla manipulaciónde varia)les ypermitir elc>lculoest>ndar.


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4eed?4or5ard" Copia unavaria)le a un euipo ocorriente de alimentación aotro euipo u otra corriente

de alimentación

+a varia)lecopiada sujeta aposi)lesmodi&caciones

reali;adas porun operadormatem>tico

4eed?@acA5ard" 3justa unavaria)le ue seg9n lasimulación es un dato deoperación del euipo o unavaria)le de una corriente dealimentación

+a varia)leajustada en eleuipo ocorriente dealimentación alas eBpectativas

del usuario

CEP eparador deComponentes

Es un euipo tipocaja negra.

1 Entrada, 1alida.

!" se especi&ca el grado deremoción de cadacomponente como unafracción de 0! a 1. Puedeajustar las varia)les detemperatura y presión si seespeci&can para las corrientes0


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" Opcionalmente se puedenajustar las varia)les detemperatura y presión si seespeci&can para las corrientes

0lvula deControl.

1 Entrada, 1alida.

En el modo04iB valve position, adjust 7o5rate, el euipo de)e formarparte de un ramal de una redhidr>ulica y por ello, estarentre dos nodos en los ue el7ujo es la incógnita como semuestra en la imagen.

e de)en especi&car lasdimensiones de la v>lvula ocalcularlas previamenteutili;ando la herramienta dediseño del men9 i;ing?Control- Control Dalve.

Calcula el 7ujopor el ramal dela red.

En el modo04iB 4lo5 rate, adjust valve po

sition, el euipo de)e estarconectado a euipos deproceso distintos a los nodoshidr>ulicos. e de)eespeci&car las dimensionesde la v>lvula y presión desalida del euipo.

Calcula laa)ertura de la

v>lvula decontrol, copia el7ujo alimentadoy la presiónespeci&cada ala corriente desalida.


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En el modo04iB 4lo5,valve position, calc Pout, el euipo de)e estarconectado a euipos de

proceso distintos a los nodoshidr>ulicos. e de)eespeci&car las dimensionesde la v>lvula y la a)ertura dela v>lvula como unporcentaje.

Calcula lapresión desalida, copia el7ujo alimentado

y la presióncalculada a lacorriente desalida.

$D $ivisor decorrientes #sincalcular el 7ujo

en la red detu)er*as%. Por lomenos 1 Entraday alidas.

!" e especi&ca la separacióncomo una fracción de launidad # de 0! a 1%.

Calcula los7ujos de lascorrientes de

salida.

1" e especi&ca el 7ujo molarde cada corriente

Calcula los7ujos de lascorrientes desalida.

" e especi&ca el 7ujo de lascorrientes de salida. $e)e

cam)iarse el algoritmo deconvergencia a3utoCalc.

Calcula los7ujos de la

corriente deentrada.

/" e especi&ca el 7ujom>sico de cada corriente desalida.



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2" e especi&can los 7ujos delas corrientes de salida enunidades de ingenier*a depreferencia del usuario

#volumen de l*uidos y gases,7ujo m>sico en diferentesunidades de masa y molar alas del per&l de la simulación.


EE3 eactor dereacciones eneuili)rio. 1Entrada, 1alida.

e especi&can el n9mero dereacciones en euili)rio, laca*da de presión, el modot:rmico de c>lculo, el tipo dereacciones #en paralelo o en

serie%, la constante deeuili)rio y loscoe&cientesesteuiom:tricos,el calor de reacción #si sedesea especi&car unodiferente al calculadopor CFEMC3$%. En la pestaña0More peci&cations, sede)en introducir el n9mero dereacciones en euili)rio, suconstante de euili)rio, los

coe&cientes esteuiom:tricos.

Calcula los7ujos de cadacomponente enla corriente desalida, la

temperatura #encasos diferentesal de operaciónisot:rmica y lapresión desalida.

EGP( Módulo deEBpansión. 1Entrada, 1alida.

!" e especi&ca la presión desalida deseada y la e&ciencia.Modo de diseño. (o aceptaser parte de la incógnita deuna red de tu)er*as. +osnodos conectados de)encerrar o a)rir la red.

Calcula lapotencia deleuipo,Cp-Cv real y el ideal.

1" e especi&ca la potencia yla e&ciencia. (o acepta serparte de la incógnita de unared de tu)er*as. +os nodosconectados de)en cerrar oa)rir la red.

Calcula lapresión desalida,Cp-Cv real y el ideal.


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" e especi&ca el cociente dela Presión de alida-Presiónde entrada. (o acepta serparte de la incógnita de una

red de tu)er*as. +os nodosconectados de)en cerrar oa)rir la red.

Calcula lapresión desalida, lapotencia, Cp-Cv

real y el ideal.

/" e especi&ca la potenciao)servada y la presión desalida. (o acepta ser parte dela incógnita de una red detu)er*as. +os nodosconectados de)en cerrar o

a)rir la red.

Calcula lae&ciencia deleuipo comouna fracción de0! a 1.

2" e especi&ca la potenciao)servada, la presión desalida y la e&ciencia. $e)ecam)iarse el algoritmo deconvergencia a 3utoCalc oformar parte de una red connodos en el modo04lo5 set )y 6nitOp%.

Calcula el 7ujode la corrientede entrada.

EG


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alida. introducir el valor calor*&codel com)usti)le y su 7ujo, as*como la e&ciencia t:rmicageneral.

Opcionalmente,con el uso de uncontrolador ue&je el consumo

de com)usti)lecomo unafunción de lae&ciencia, sepuede calcularla e&cienciat:rmicaindirectamente.

4+3 eparación

instant>nea defases. 1 Entrada, alidas. Parasimularseparaciones degas?li?li sereuieren" 1Entrada, /alidas.

!" (o se hace

ninguna especi&cación #eutili;a la temperatura ypresión de la alimentaciónpara calcular la separacióninstant>nea%. Para simularseparaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar unm:todo termodin>mico uetome en cuenta el euili)riol*uido?l*uido.

Calcula el 7ujo

de cada una delas corrientes yla condicióntermodin>mica)asado en latemperatura ypresión de lame;cla ue sealimenta

1" e especi&ca la fracción devapor y la presión deoperación. Para simularseparaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar unm:todo termodin>mico uetome en cuenta el euili)riol*uido?l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, lacondicióntermodin>micay el calorreuerido.


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" e especi&ca latemperatura y la presión deoperación. Para simularseparaciones de gas?l*uido?

l*uido se reuiere utili;ar unm:todo termodin>mico uetome en cuenta el euili)riol*uido?l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, la

condicióntermodin>micay el calorreuerido.

/" e especi&ca latemperatura y el calorsuministrado. Para simularseparaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar un

m:todo termodin>mico uetome en cuenta el euili)riol*uido?l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, y lacondición

termodin>micade las corrientesde salida.

2" e especi&ca la fracción devapor y la temperatura deoperación. Para simularseparaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar unm:todo termodin>mico ue

tome en cuenta el euili)riol*uido?l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, lacondicióntermodin>mica

y el calorreuerido.

8" e especi&ca la presión yel calor suministrado. Parasimular separaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiereutili;ar un m:todotermodin>mico ue tome encuenta el euili)rio l*uido?

l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, y lacondicióntermodin>micade las corrientes

de salida.


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H" e especi&ca la presión.Para simular separaciones degas?l*uido?l*uido se reuiereutili;ar un m:todo

termodin>mico ue tome encuenta el euili)rio l*uido?l*uido.

uponiendo unaoperaciónisentrópica,calcula el 7ujo

de cada una delas corrientes desalida, y lacondicióntermodin>micade las corrientesde salida.

I" e especi&ca latemperatura. Para simular

separaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar unm:todo termodin>mico uetome en cuenta el euili)riol*uido?l*uido.

uponiendo unaoperación

isentrópica,calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, y lacondicióntermodin>micade las corrientesde salida.

J" e especi&ca la presión.Para simular separaciones degas?l*uido?l*uido se reuiereutili;ar un m:todotermodin>mico ue tome encuenta el euili)rio l*uido?l*uido.

Encontrando elpunto de roc*odel agua,calcula a esascondiciones el7ujo de cadauna de lascorrientes desalida, lacondicióntermodin>mica

de las corrientesde salida y elcalor reuerido.


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K" e especi&ca latemperatura. Para simularseparaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar un


Encontrando elpunto de roc*odel agua,calcula a esas

condiciones el7ujo de cadauna de lascorrientes desalida, lacondicióntermodin>micade las corrientesde salida y elcalor reuerido.

L@ eactor Li))s,paramodelar termodin>?micamente las reaccionesu*micasespont>neas. 1Entrada, 1alida.

El reactor Li))s utili;a lasenerg*as de Li))s y lasminimi;a para encontrar lasposi)les reacciones, hacer el)alance de masa y deenerg*a. i se desea eBcluiralguna sustancia, se de)eespeci&car como inerte en lapestaña 0nerts. ólo seutili;ar>n en la predicción las

sustancias ue est:nincluidas en la lista decomponentes y ue no seespeci&uen como inertes.Para sustancias agregadaspor el usuario ypseudo?componentes, el usuario de)eintroducir sus energ*as li)resde Li))s para participar en elc>lculo del reactor.

Este modelo daeBcelentesresultados paraincineradoresymechurrios.


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Modo


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coe&ciente de transferenciade calor m>s el >rea delintercam)iador.Opcionalmente, se puede

indicar el n9mero de euiposen serie, de pasos en lostu)os y en la carca;a.

calor%''.

E3 eaccionesconmodelaje cin:tico.

1 Entrada, 1alida.

Modo 0pecify Dolume#Evaluación%" e seleccionaeste modo al hacer clic so)re lafrase 0pecifyDolume, se indicael n9mero de reacciones aincluir, el tipo de reactor #4lujoPistón o de Me;cla Completa%, elvolumen del reactor, la fase enla ue ocurre la reacción, el tipode modelo cin:tico a usar#0standard en formato de laecuación de 3rrhenius o06serpeci&ed%, el modelot:rmico #si se utili;a el modeloisot:rmico se de)e especi&car latemperatura.

+uego de hacer clic en esta

primera pantalla, aparecer>n laspantallas de especi&cación delas reacciones en las ue sede)e indicar" las varia)les de laecuación de3rrhenius #si se usael formato est>ndar% o seintroducir> la eBpresión develocidad de reacción ent:rminos del usuario utili;ando laherramienta ue aparecer> paraintroducir la eBpresión, losvalores esteuiom:tricos de

cada reactante y producto de lasreacciones #a los reactantes sele de)e asignar un signonegativo y a los productos unopositivo%.

+a distri)uciónde los productosy reactantes enlas corrientes desalida, latemperatura de

salida, el calora)sor)ido oli)erado y elcalor dereacción.


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Modo 0pecify Conversion#$iseño%" e selecciona estemodo al hacer clic so)re la frase0pecifyConversion, se indica eln9mero de reacciones a incluir,el tipo de reactor #4lujo Pistón ode Me;cla Completa%, el gradode conversión deseada #comouna fracción de 0! a 1%, seselecciona el componente so)reel ue se )asa este grado deconversión, la fase en la ueocurre la reacción, el tipo demodelo cin:tico a usar#0standard en formato de laecuación de 3rrhenius o06ser peci&ed%, el modelot:rmico #si se utili;a el modeloisot:rmico se de)e especi&car latemperatura.

+uego de hacer clic en estaprimera pantalla, aparecer>n laspantallas de especi&cación delas reacciones en las ue sede)e indicar" las varia)les de laecuación de3rrhenius #si se usael formato est>ndar% o se

introducir> la eBpresión develocidad de reacción ent:rminos del usuario utili;ando laherramienta ue aparecer> paraintroducir la eBpresión, losvalores esteuiom:tricos decada reactante y producto de lasreacciones #a los reactantes sele de)e asignar un signonegativo y a los productos unopositivo%.

+a distri)uciónde los productosy reactantes enlas corrientes de

salida, latemperatura desalida, el calora)sor)ido oli)erado y elcalor dereacción.


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++D4 Módulo deseparación detres fases #gas?l*uido?l*uido%''.

1 Entrada, /alidas.

1" e especi&ca latemperatura y la presión deoperación. e reuiere utili;arun m:todo termodin>mico

ue tome en cuenta eleuili)rio l*uido?l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, la

condicióntermodin>micay el calorreuerido.

" e especi&ca la fracción devapor y la presión deoperación. Para simularseparaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar un


Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, lacondición

termodin>micay el calorreuerido.

/" e especi&ca la presión y elcalor suministrado. Parasimular separaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiereutili;ar un m:todotermodin>mico ue tome en

cuenta el euili)rio l*uido?l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, y lacondicióntermodin>mica

de las corrientesde salida.

2" e especi&ca la fracción devapor y la temperatura deoperación. Para simularseparaciones de gas?l*uido?l*uido se reuiere utili;ar unm:todo termodin>mico uetome en cuenta el euili)rio

l*uido?l*uido.

Calcula el 7ujode cada una delas corrientes desalida, lacondicióntermodin>micay el calor

reuerido.

+(LF Euipo deintercam)io decalor dem9ltiplescorrientes. 1

e de)e hacer unaespeci&cación para cadacorriente de entrada aeBcepción de unaN de lascuales el usuario puede

Calcula latemperaturasde salida de lacorriente noespeci&cada


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Entrada, 1alida.

seleccionar" temperatura deuna de las corrientes desalida, fracciones de vapor deuna de las corrientes de

salida, los grados de so)reenfriamiento o so)recalentamiento de lascorrientes,el calorintercam)iado.

)N4 +" #o!!i"nt"% 256N4 +" #o!!i"nt"% a"%$"#i7#a!

y el calorintercam)iado.

MGE Me;clador decorrientes.

Entradas, 1alida.

e especi&ca la presión desalida. i el algoritmo deconvergencia se encuentraen 3utoCalc, se puedencalcular las presiones de lascorrientes de entradahaciendo esta selección en eleuipo.

Calcula los7ujos de lascorrientes desalida y si no seespeci&ca lapresión desalida, seasumela menorpresión de lascorrientes de

entrada aleuipo como lade salida.


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(O$E Módulo de puntode presión enuna redhidr>ulica.

1 Entrada, 1alida.

El nodo representa cualuierpunto eBtremo de una redhidr>ulica #un tanue, ladescarga a la atmósfera o a

un euipo con una presióndeterminada,mechurrios, etc.%y tam)i:n de)e ser colocadoantes y despu:s de cadaeuipo ue forme parte deuna red hidr>ulica #tu)er*ascon accesorios, etc%.

Para toda la red hidráulicase deben hacer tantasespecifcaciones como

nodos extremos haya,entre las cuales al menosuna (01) debe ser de

presión.

Si el nodo es interno no sedebe hacer especifcación

alguna. 6n nodo nterno semuestra en la siguiente&gura"

En las &guras siguientes semuestran las posi)lesu)icaciones de un nodoeBtremo de una red hidr>ulicay sus especi&caciones"


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3limentación de la red"

O$#i-n A8 e especi&ca elnodo como 04iBedPressure,se introduce la presión y lacorriente de alimentación seespeci&ca #(H en eldiagrama% como 04ree nlet.

O$#i-n 98 e especi&ca elnodo como 0Daria)lePressurey se &ja el 7ujo de la corriente

de alimentación#(H en eldiagrama% como06securrent stream rate o&jando el 7ujo con unaselección del tipo04iBed ..... ate.

Calcula laspresiones,temperaturas y7ujos de la red.

Descarga de la red:

O$#i-n A8 e especi&ca elnodo como 04iBedPressure,se introduce la presión y lacorriente de descarga seespeci&ca #(I en eldiagrama% como04ree Outlet.

O$#i-n 98 e especi&ca elnodo como 0Daria)lePressurey se &ja el 7ujo de la corrientede descarga#(I en eldiagrama% &jando el 7ujo conuna selección del tipo04iBed ..... ate.

Calcula laspresiones,temperaturas y

7ujos de la red.


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Apertura de la red luego de unasimulación de equipos de procesos:

e especi&ca el nodo como0Daria)le Pressure y se &ja el7ujo de la corriente dealimentación#(1! en el

diagrama% como06se current stream rate o&jando el 7ujo con unaselección del tipo04iBed .....ate.



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Descarga de la red a una simulaciónde los equipos de procesos:

O$#i-n A8 e especi&ca elnodo como 04iBedPressure,se introduce la presión y lacorriente de descarga seespeci&ca #(K en eldiagrama% como04ree Outlet.

O$#i-n 98 e especi&ca elnodo como 0Daria)lePressurey se &ja el 7ujo de la corrientede descarga #(K en eldiagrama% &jando el 7ujo conuna selección del tipo04iBed ..... ate.


PLE( Leneradorde 4ases,m9ltiplesc>lculosdeevaporacióninstant>nea.

1 Entrada, alidas.

1" e especi&can loseBtremos del rango defracción de vapory presión de operación,y el n9mero de puntos acalcular.

En el reporte de la simulaciónse puede o)tener el c>lculodel 7ujo de cada una de lascorrientes de salida, lacondición termodin>mica y elcalor reuerido en el rangoespeci&cado.

" e especi&can loseBtremos del

rango de temperatura yla presión de operación yel n9mero de puntos acalcular.

En el reporte de la simulaciónse puede o)tener el c>lculo

del 7ujo de cada una de lascorrientes de salida, lacondición termodin>mica y elcalor reuerido en el rangoespeci&cado.


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/" e especi&can loseBtremos delrango de temperatura yel n9mero de puntos a

calcular.

En el reporte de la simulaciónse puede o)tener el c>lculodel 7ujo de cada una de lascorrientes de salida, la

condición termodin>mica y elcalor reuerido en el rangoespeci&cado.

2" e especi&can loseBtremos de la fracciónde vapor, temperaturade operación y el n9merode puntos a calcular

En el reporte de la simulaciónse puede o)tener el c>lculodel 7ujo de cada una de lascorrientes de salida, lacondición termodin>mica y elcalor reuerido en el rango

especi&cado.

8" e especi&can loseBtremos delrango de presiones y eln9mero de puntos acalcular.


H" e especi&can loseBtremos delrango de presiones y eln9mero de puntos acalcular.


I" e especi&can los

eBtremos delrango de temperaturas yel n9mero de puntos acalcular.

En el reporte de la simulación

se puede o)tener el c>lculodel 7ujo de cada una de lascorrientes de salida, lacondición termodin>mica y elcalor reuerido en el rangoespeci&cado.


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PPE $iseño del*neas yC>lculo deca*das de

presión. 1Entrada, 1alida.

i;ing Option !#Evaluación%" seselecciona un m:todo de7ujo acorde al tipo de

7ujo en la tu)er*a, seintroduce el di>metro, elchedule si se desea, lalongitud de la tu)er*a, elmaterial o directamentela rugosidad si se deseautili;ar un valor diferenteal de la )ase de datos. Enlas pestañas 0Dalve y04ittings se introduce eln9mero de accesorios

presentes en el tramo detu)er*a.

Calcula la presión de salidade la corriente, y para eleuipo y sus accesorios" laca*da de presión, la velocidad

del 7uido, el n9mero deeynolds, el factor de fricción.

i;ing Option 1 #$iseño%"se selecciona un m:todode 7ujo acorde al tipo de7ujo en la tu)er*a, seintroduce el chedule sise desea, la longitud dela tu)er*a, el material o

directamente larugosidad si se deseautili;ar un valor diferenteal de la )ase de datos.

Calcula la presión de salidade la corriente, y para eleuipo y sus accesorios" eldi>metro, la ca*da de presión,la velocidad del 7uido, eln9mero de eynolds, el factorde fricción.


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i;ing Option #$iseño%"se selecciona un m:todode 7ujo acorde al tipo de7ujo en la tu)er*a, se

introduce la ca*da depresión por cada 1!!pies de tu)er*a deseada,chedule si esconveniente, la longitudde la tu)er*a, el materialo directamente larugosidad si se deseautili;ar un valor diferenteal de la )ase de datos.

Calcula la presión de salidade la corriente, y para eleuipo y sus accesorios" eldi>metro, la ca*da de presión,

la velocidad del 7uido, eln9mero de eynolds, el factorde fricción.

i;ing Option / #$iseño%"se selecciona un m:todode 7ujo acorde al tipo de7ujo en la tu)er*a, seintroduce el chedule sise desea, la longitud dela tu)er*a, el material odirectamente larugosidad si se deseautili;ar un valor diferente

al de la )ase de datos.

Calcula la presión de salidade la corriente, y para eleuipo y sus accesorios" eldi>metro, la ca*da de presión,la velocidad del 7uido, eln9mero de eynolds, el factorde fricción.


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i;ing Option 2 " seselecciona un m:todo de7ujo acorde al tipo de7ujo en la tu)er*a, se

introduce el di>metro, elchedule si se desea, lalongitud de la tu)er*a', elmaterial o directamentela rugosidad si se deseautili;ar un valor diferenteal de la )ase dedatos. En las pestañas0Dalve y 04ittings seintroduce el n9mero deaccesorios presentes en

el tramo de tu)er*a.$e)e cam)iarse elalgoritmo deconvergencia a3utoCalc '''.

Calcula la presión de lacorriente de entrada, y parael euipo y sus accesorios" eldi>metro, la ca*da de presión,

la velocidad del 7uido, eln9mero de eynolds, el factorde fricción.


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Si0in' O$tion: )C/l#ulo +" !"+"% +"tu"!(a%8 " seselecciona un m:todo de

7ujo acorde al tipo de7ujo en la tu)er*a, seintroduce el di>metro, elchedule si se desea, lalongitud de la tu)er*a, elmaterial o directamentela rugosidad si se deseautili;ar un valor diferenteal de la )ase dedatos. En las pestañas0Dalve y 04ittings se

introduce el n9mero deaccesorios presentes enel tramo de tu)er*a. En"%t" mo+o +"#/l#ulo, "% !"1ui%itoin+i%$"n%al" 1u" latu"!(a "%t.#on"#ta+a a +o% no+o%)a'ua% a!!ia & a'ua%aa;o #omo mu"%t!ala 7'u!a8

Calcula la presión de lacorriente de entrada o salida,y para el euipo y susaccesorios" el di>metro, la

longitud euivalente, la ca*dade presión, la velocidad del7uido, el n9mero deeynolds, el factor de fricción.

i;ing Option H #$iseño%"se selecciona un m:todode 7ujo acorde al tipo de7ujo en la tu)er*a, seespeci&ca la velocidad dediseño, el chedule si se

desea, la longitud de latu)er*a, el material odirectamente larugosidad si se deseautili;ar un valor diferenteal de la )ase de datos.

Calcula la presión de salidade la corriente, y para eleuipo y sus accesorios" eldi>metro, la ca*da de presión,la velocidad del 7uido, eln9mero de eynolds, el factor

de fricción.


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P6MP @om)a del*uidos.

1 Entrada,

1 alida

Modo 0pecify outletpressure" se introduce lapresión de salidadeseada y opcionalmente

la e&ciencia del euipo.i la )om)a seencuentra entre dosnodos como en la &gura,

#am)os nodos cerrandosus respectivas redes%, el

nodo aguas a)ajo leasignar> la presión desalida.

Calcula la potencia de la)om)a, el ca)e;al dedescarga y el 7ujovolum:trico.

Modo 0pecify pressureincrease" se introduce elaumento de presión desalida deseada yopcionalmente lae&ciencia del euipo.

i la )om)a seencuentra entre dosnodos como en la &gura,

#am)os nodos cerrandosus respectivas redes%, el

nodo aguas a)ajo leasignar> la presión desalida a la )om)a parahacer sus c>lculos.

Calcula la potencia de la)om)a, el ca)e;al dedescarga y el 7ujovolum:trico.


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Modo 0Entercharacteristic en" seintroduce la función depresión de descarga vs.

caudal y opcionalmentela e&ciencia del euipo.

Calcula el 7ujo por el ramalde la red o la presión desalida, la potencia de la)om)a, el ca)e;al de

descarga.

Modo 0pecifyperformance curve" seespeci&ca la velocidad dela )om)a y el n9mero decurvas de operacióndeseadas.

3l hacer clic en 0Oaparecer> una ta)la paracargar la curva de la)om)a.

Calcula el 7ujo por el ramalde la red o la presión desalida, la potencia de la)om)a, el ca)e;al dedescarga.

E3C

eactorEsteuiom:?trico.

1 Entrada,

1 alida

Faciendo clic so)re unode los modelos t:rmicose selecciona el modot:rmico #en caso deseleccionar el modo

0sothermal se de)eespeci&car latemperatura deoperación%.


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positivo.

C$ Módulo deeuili)rio

dem9ltiplesetapas#fracionado?res,a)sor)edo?res,despojado?res%. 1Entrada, alidas

En la pestaña 0Leneralse especi&ca el n9mero

de etapas o desegmentos, la presión enel tope de la columna, laca*da de presión, el tipode condensador utili;ado,y el n9mero de la etapaen ue es alimentadacada corriente. e de)eseleccionar un m:todode simulación" el m:todo0egular D+E modelsupone etapas ideales,los m:todos 0pacAedcolumn mass transfer y0 una nuevapantalla para introducirlas caracter*sticas de lageometr*a del euipo.

En la pestaña0peci&cations seintroducen laseBpectativas de diseño olos par>metros deoperación para el

Calcula el 7ujo por de cadacomponente en las corrientes

de salida , las temperaturas ypresiones. Lenera per&les detemperatura y de laspropiedades f*sicas de lasetapas sustancias. Calcula loscalores del condensador y delrehervidor.


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condensador y elrehervidor.

+os modelos de

transferencia de masa deesta columna C$ node)en ser usados con elm:todo termodin>micode electrolitos.

FO Módulo dediseño yevaluación de

columnascon unaalimentación y dosproductos.

1 Entrada, alidas

Modo 1 #Evaluación%" seespeci&ca la presión deltope de la columna y laca*da de presión, el

n9mero de etapasideales, la relación dere7ujo, se selecciona uncomponente liviano#+ight Aey component% yun componente pesado#Feavy Aey component%,se especi&ca un grado deremoción delcomponente pesado.#Esta columna no de)e

ser usada paraoperaciones cona;eótropos%. ParaCFEMC3$ la etapa (1es el condensador #encaso de eBistir% y el restode las etapas sonnumeradas de arri)ahacia a)ajo.

Calcula la etapa dealimentación, el n9merom*nimo de etapas ideales, elcalor del rehervidor y del

condensador.


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Modo #$iseño%" seespeci&ca la presión deltope de la columna y laca*da de presión, el

factor de re7ujo so)rere7ujo m*nimo, seselecciona uncomponente liviano#+ight Aey component% yun componente pesado#Feavy Aey component%,se especi&ca un grado deremoción delcomponente pesado.#Esta columna no de)e

ser usada paraoperaciones cona;eótropos%. ParaCFEMC3$ la etapa (1es el condensador #encaso de eBistir% y el restode las etapas sonnumeradas de arri)ahacia a)ajo.

Calcula la etapa dealimentación, el n9mero deetapas, el calor del rehervidory del condensador, el n9mero

m*nimo de etapas.


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Modo / #$iseño%" seespeci&ca la presión deltope de la columna y laca*da de presión, el

factor de re7ujo so)rere7ujo m*nimo, seselecciona uncomponente liviano#+ight Aey component% yun componente pesado#Feavy Aey component%,se especi&ca un grado deremoción delcomponente liviano ypesado. #Esta columna

no de)e ser usada paraoperaciones cona;eótropos%. ParaCFEMC3$ la etapa (1es el condensador #encaso de eBistir% y el restode las etapas sonnumeradas de arri)ahacia a)ajo.

Calcula la etapa dealimentación, el n9mero deetapas necesaria para laseparación, el calor del

rehervidor y del condensador,el n9mero m*nimo de etapas.

E4 Modulo dereferencia.1 Entrada,1 alida

Puede ser usado paratransferir información delas corrientes de 7ujosinternos de columnas ode cualuier corriente deldiagrama de simulación.

!" e de)e especi&caruna corriente de destinopero invisi)le para elc>lculo de la simulación.

(o reali;a ning9n c>lculo.


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1" e identi&ca unacorriente del diagramade proceso como lafuente y una corriente

del diagrama de procesocomo destino #lacorriente destino de)eestar conectada a una7echa de alimentación,de lo contrario ha)r>con7ictos en lasimulación%.Opcionalmente se puedeespeci&car el 7ujo o unfactor para la corriente

destino.

Calcula las propiedades ycondiciones de la corriente dedestino.

" E4 de)e sercolocadoinmediatamente aguasde)ajo de la columna. eespeci&ca el n9mero dela columna #


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/" e especi&ca eln9mero delintercam)iador de calor,el n9mero de la corriente

ue alimentar> el calor ala columna #estacorriente no de)econtener ning9n 7ujo decomponentes% y seselecciona la opción0 comoalimentación en la cargade la columna dedestilación por lotes y el

n9mero asignado a lacolumna #para utili;aresta columna el usuariode)e tener licencia deCC?@3


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metros deoperación para el

condensador y elrehervidor.

Calcula el 7ujo por de cadacomponente en las corrientesde salida, las temperaturas ypresiones. Lenera per&les de

temperatura y de laspropiedades f*sicas de lasetapas. Calcula los calores delcondensador y del rehervidor.

D3+D educcióndepresión.

1 Entrada,1 alida.

e especi&can cualuierade las opcionesdisponi)les" presión desalida, la ca*da depresión, la temperaturadel punto de )ur)uja ode roc*o.

Calcula la presión de lacorriente de salida.

Opcionalmente se puedeseleccionar el cuadro dev>lvula cerrada.

+a corriente de salida notendr> 7ujo de materiaalguno.


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En la pestaña 0sicasdel condensador y el delrehervidor.

En la pestaña 0MainColumn se especi&can eln9mero de etapas, lapresión del tope de lacolumna y de la ca*da depresión, el 7ujo de vapor

#el agua ya de)e eBistiren la lista decomponentes de lasimulación%. nactivadas en el caso de

ds, del rehervidor.


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ue se haya indicado supresencia en la pestaña yaparecer>n tantaspantallas de

especi&caciones comoeuipos eBistan. Paracada euipo, se de)eindicar el n9mero de lasetapas involucradas yhacer una especi&cacióndentro la oferta #en casode eBistir corrientes deretiro directas o a trav:sde despojadores se de)eincluir previamente la

corriente en el diagramade simulación.

Opcionalmente y con eluso de la pestaña 0tagespeci&cations el usuariopuede dejar li)re alguna#s% especi&cación#es% enlos euipos y satisfacerlos grados de li)ertadhaciendo alguna

especi&cación en lasetapas #una herramientamuy 9til para modelos dedestilaciones al vac*o%.

En la pestaña0ConvergenceParameters se puedenmodi&car los puntosiniciales de lasiteraciones y as* como

otras varia)lesimportantes de laconvergencia como porejemplo, el n9mero deiteraciones m>Bimos #pordefecto la unidad


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iteraciones%.

6tili;ando la pestaña0Estimations se le

puede dar al modelo)uenas estimacionescomo punto de partidapara las iteraciones comopor ejemplo"temperaturas de algunasetapas, etc.

Método de C0lculo de CHEMCAD

'ara aclarar este método, se utili#ará un eemplo

03igura ?Q1 y posteriormente se anali#ará la forma en !ue

CHEMCAD trabaa y le brinda respuestas a su usuario(

&e cuenta con una me#cla de gas, l"!uido con fases acuosas y

orgánicas. &e desea separar esta me#cla( en gas, fase l"!uida

acuosa y orgánica. &e propone reali#ar esta operación a unatemperatura y presión determinada utili#ando un separador de

fases. &e re!uiere resolver el balance de masa y energ"a de la

operación. 'ara ello, se utili#a CHEMCAD para conocer el grado

de separación factible termodinámicamente y as" resolver el

balance de masa y energ"a. A continuación se muestra un

diagrama del problema planteado(


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Fi!ura &'1) Descri"ción del "ro2lema del e3em"lo &'(

CHEMCAD resuelve este problema de la siguiente forma(

/oma los datos de la corriente y descarga de la base datos

la información necesaria para el cálculo de evaporación

instantánea. a base de datos y el e!uipo en el diagrama de

simulación alimentan el modelo termodinámico seleccionado y

cuando éste converge, descarga a las corrientes del e!uipo los

datos de fluos, composición, presión y temperatura. a entalp"a

re!uerida del e!uipo es calculada restando la entalp"a final 0la

suma de las entalp"as de las corrientes de salida1 de la entalp"a


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de la corriente de entrada al e!uipo. En la figura ?P se puede

observar gráficamente este procedimiento.

Fi!ura &'4) Método "ara resol*er el "ro2lema e3em"lo

uego el usuario, obtiene los resultados en la interfase

gráfica como se muestra a continuación en la 3igura ?: o

puede continuar con el análisis, modificando el diagrama de

proceso, calculando nuevamente el sistema bao diferentes

condiciones o utili#ando cual!uier otra $erramienta de cálculo de

CHEMCAD.


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Fi'u!a N4


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Cli#2+"!"#=o

Para presionar y soltar el )otón secundario #normalmente eratón.

Dol"2Cli#

Para presionar el )otón primario dos veces en sucesión r>pida.

A!!a%t!a!

Para presionar y mantener presionado al )otón primario del rató

Punt"a!

Mover la 7echa del ratón hasta tocar el art*culo de elección.

Mant"n"! #li#+"!"#=o

3punte hacia un >rea espec*&ca, entonces clic y mantenga el ratón

53>3 USO DEL TECLADO

+a tecla ?TA9@ es usado para moverse hacia el siguiente camposo)re una caja de dialogo de entrada.+as teclas ?P'U$@ y ?P'Dn@ pueden ser usadas para RpaginasRo enrollar a trav:s de listas.Manteniendo apretado ?SHIFT TA9@ causar> ue elprograma se mueve hacia atr>s o arri)a de un campo.+a tecla ?F5@ se usa para llamar conteBto ayuda espec*&ca.

+a tecla ?F:@ eBhi)ir> la lista de componentes actual.

53B3 LOS 9OTONES DE LA 9ARRA DE HERRAMIENTAS

+a forma REst>ndarR de ejecutar órdenes en CHEMCAD eshacer un clic so)re un comando en la @arra de Men9 )M"nu9a! y mantener esa orden detenida a trav:s de los


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su)siguientes men9s hasta ue la función deseada seacumplida3 3s*, para seleccionar componentes del )anco de datos#data)anA%, primero se de)e hacer clic en elcomando hermoPhysical en la 9a!!a +" m"n*% hacer unclic so)re !omponent "ist del M"nu T="!moP=&%i#al lacual es eBhi)ida, y, &nalmente, seleccione los componentes dela caja de di>logoCom$on"nt S"l"#tion.

Fay una forma m>s corta de alcan;ar esto y otrasfunciones frecuentemente usadas. Esto es usando CHEMCADPo"! utton%, loscu>les est>n u)icados en la )arra deherramientas. Esta )arra de herramientas es activada ydesactivada usando el comando i"Toola!3

53 ensu pantalla la ventana de inicio del programa. Por favormaBimice esta ventana #para copar toda la pantalla% dando unclic so)re el botón #aximi$e en la esuina superior derecha dela ventana CFEMC3$. e ver> lo siguiente

4ig. nicio de CFEMC3$


60/88

+a l*nea del tope es llamada la 9a!!a +" t(tulo%3 Contieneel logotipo CFEMC3$ y nom)re en el lado i;uierdo, y lasDE(s alto nivel para CFEMC3$.on"

Fil"

Este comando es usado para de&nir formatos de salida, a)rir tro)tener información general so)re CFEMC3$

i"Esta orden faculta al usuario a desplegar y esconder la )arra de herrde estado de ve; en cuando.

H"l$

Esta función da al usuario permiso de llamar las facilidades de ayuda

+a tercera l*nea #o )arra% es llamada la 9a!!a +"="!!ami"nta%3 Contiene los s*m)olos para directamenteinvocar atajos para las funciones diversas del archivo ue deotra manera se ganó acceso a trav:s de los men9s.

+o dem>s de la ventana est> inactivo en este nivel.

+a ventana actual eBhi)e sólo lo del m>s alto nivel deCFEMC3$. CFEMC3$ tam)i:n tiene otras ventanas para lainstalación y corrida de una simulación, generar documentosP4$Ss, crear y editar gr>&cos, etc. En el transcurso de estemanual de instrucción, usted se introducir> en estas ventanas ysu uso.

()5 I&ICIA&D. /& &/E6. ,7A8A9. : A 6E&,A&A DE

SIM/ACI;&


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Comencemos a)riendo un nuevo tra)ajo y d>ndole unnom)re de tra)ajo. +a orden 4ile sirve para esto. Para a)rir elmen9 4ile, d: un clic so)re la pala)ra 4ile en la )arra de men9s.

3hora escoja la opción %e& 'ob haciendo clic en ella.

e a)re la siguiente caja de di>logo"

4ig. / Caja de di>logo par nuevo tra)ajo

Esta ventana de di>logo le advierte para introducir unnom)re y carpeta para el nuevo tra)ajo. 6semos elnom)re


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campo designadoile %ame. +uego cierre la ventana dedi>logo haciendo clic en el )otón ?Sa"@3

3hora se le har> ingresar a la entana principal de tra)ajo deCFEMC3$ la cual aparece inmediatamente. Esta ventana contiene el espacio de tra)ajo para colocar eldiagrama de 7ujo y la paleta de unidades de euipo y corrientes,la cual se activa o desactiva con el )otón SG de la )arra deM:n9

4ig. 2 Dentana de tra)ajo de CFEMC3$

+as caracter*sticas principales de esta ventana son etiuetadasarri)a y son descritas a continuación"

+a l*nea del tope, llamada haciendo, as* como tam)i:n los comandos,minimi$e, title,y close ue est>n siempre presentes en el lado i;uierdo.


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+a @arra de men9s sigue a la @arra de t*tulos y consta deuince órdenes adem>s de la orden H"l$. Estas órdenes son"

Fil" )A!#=io Para el manejo del archivo y control de impresión

E+it )E+i#i-n

Para modi&car aspectos diversos del 7o5sheet y supresentación. +as funciones de edición incluyena Redraw, Undo, Redo, Cut, Copy,Paste, Delete, Flip, yRotate 90 entre otros.

i" )"! Para controlar diversos despliegues y opciones dedi)ujo

Fo!mat)Fo!mato

Para hacer una selección de unidades dediseño, ajustar opciones de gr>&cos, e importarmapas de )its.

RunSimulationE+itFlo%=""t

Para cam)iar de decisión de ac> para all> entre elmodo Edit Flowsheet (Editar diagrama de Flujo y elmodo Run !imulation (Eje"utar !imula"i#n.

T="!moP=&%i#al

Para seleccionar m:todo #s% de Dalores? paracomponentes, y m:todos para entalp*as para eltra)ajo actual, as* como tam)i:n, ver y editar elCFEMC3$ data)anAs #)ase de datos%N Esta)lecer lascurvas de destilación y de&nir sólidos.

S$"#i7#ation%

Para entrar, editar, y manipular corrientes y datos deoperaciones de la unidad. Esto tam)i:n puedehacerse dando do)le clic directamente so)re la


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corriente o 6nidad de operación en el 7o5sheet.

RunPara ejecutar las simulaciones, as* como para de&nirlas ordenes de c>lculo

R"%ult% Para revisar los resultados del c>lculo

Plot Para desplegar los resultados gr>&camente

Out$utPara preparar reportes y $iagramas de 4lujo de

Procesos #P4$Ss%.

Si0in'Para dimensionar y evaluar c>lculos para tiposdiversos de euipo.

Tool%

Para las actividades diversas asociadas con lasimulación. Estos incluyen regresión de datos, COT sólidos y la predicción de hidratos,los c>lculos


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$e)ajo de la @arra de herramientas est> el Urea3ctiva. (otar ue esta >rea est> acompañada por la)arra elevador para despla;ar l*nea a l*nea el despliegue activodel >rea a lo largo y a lo ancho, y derecha e i;uierda. $e)ido

a ue nosotros todav*a no hemos di)ujado nuestro 7o5sheet, laUrea 3ctiva es ahora espacio vac*o eBcepto por la #ainPalette#Paleta Principal%.

+a #ain Palette #Paleta Principal proporciona acceso a lasfunciones gr>&cas y s*m)olos los cuales son necesarios para lacreación del 7o5sheet.

()< PAS.S 8ASIC.S PA7A EFEC,/A7 A SIM/ACI.& E&

CHEMCAD

os siguientes son los pasos básicos para efectuar la simulación

de un flo+s$eet en CHEMCAD.

) *niciar un nuevo trabao

) &eleccionar unidades de ingenier"a

) Crear el flo+s$eet

) &eleccionar componentes

) &eleccionar opciones termodinámicas

) Definir las corrientes de alimentación

) *ngresar parámetros de e!uipo

) Correr la simulación

) evisar los resultados


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) -enerar reportes de salida

os pasos no tienen !ue ser reali#ados en esta orden ni todos

ellos tienen !ue estar $ec$os para cada flo+s$eet. /odo deber"aconsiderarse para cada problema.

1) P7.PIEDADES F=SICAS

1)() C.MA&D.S DE P7.PIEDADES F=SICAS Este manual está relacionado con las funciones ofrecidas por las

siguientes órdenes( Q.4.4. @ao el Men7 ,>ermoP>-sical%

T El commando Data2an con sus subcommandos(T ie+=EditT ?e+ ComponentT Copy ComponentT Delete Component

T 'lot 'ropertiesT ?eutral file import istT >ser Components

T El comando Distillation Cur*e Q.4.Q. @ao el men7 ,ools%

T El comando Pure 7e!ression1)1 ACCESA&D. A C.MP.&E&,E DA,A8A&+

1)1)(. Men7 6ie@$Edit


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Del comando ,>ermo">-sical sobre el men7 principalseleccione Data2an. Esto le permite a usted acceder al bancode datos de componentes de CHEMCAD. A partir de este men7,

usted puede adicionar nuevos componentes al Fuser databanLG

o editar propiedades para componentes e6istentes. >sted nopuede cambiar ningun valor en C$emstations databanL

directamente. &in embargo, usted está permitido a copiar

components desde FC$emstations databanLG al Fusers

databanLG, luego edite estos como Fuser=defined compoundsG.

&iguiendo a las entradas en el Data2an Menu !ue aplicanpara ambos el estándar y el databanL del usuario.

Es el n7mero de identidad *D del componente !ue controlaya sea !ue los componentes pueden ser editados o mirados

0sólo los componentes con n7meros *D entre URRR y 4RRRR

pueden ser editados1.

E3em"lo 1)(

er propiedades de un componente(Clorometano 0C>loromet>ane1

Comen#amos por seleccionar el comando 6ie@$Edit delMen7 Data2an, el cual se encuentra en elMen7 ,>ermoP>-sical sobre la Menu 8ar, de la siguientemanera(


68/88

Apareciendo la ventana de diálogo Select .neCom"onent from Data8an


69/88

En esta ventana, en el espacio nombrado como Searc>,escribimos el nombre del componente(

C>loromet>ane o el *D, si se tiene

&i no aparece sombreado el nombre delcompuesto C>loromet>ane, $acer clic sobre elbotón &et $asta !ue apare#ca el nombre e6acto delcomponente 0si es !ue está bien escrito y está en la base dedatos1. Cuando aparece el nombre correcto del componente, se $aceclic en el botón


70/88


71/88


72/88

Apareciendo la gráfica


73/88

1)1)1 Men7 &e@ Com"onent

En este caso se trata de estimar propiedades f"sicas paracomponente !ue no esta en en la base de datos del programa 'ara ilustrar el procedimiento de la estimación depropiedades f"sicas, estimaremos las propiedades f"sicas delcomponente 4,4,Q=/imetilciclo$e6ano 04,4,Q=/rimet$ylcyclo$e6ane usando el método de VobacL. Este es unmétodo de contribución de grupos 0ef. eid, 'rusnit# W'oling F/$e 'roperties of -ases and i!uidsG1 Comen#amos por seleccionar el comando &e@Com"onent del Data2an Menu, el cual se encuentraen ,>ermoP>-sical Menu sobre la Menu 8ar, de la siguientemanera(

Cuando $ace clicL en el comando &e@ Com"onent, aparece lacaa de diálogo &e@ Com"onents. Como estamos usando el método de VobacL , debemos

completarlo como sigue(


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?o es necesario suministrar el punto de ebullición normal0Fnormal boiling pointG1, pero $aciéndolo meora la e6actitud delos resultados estimados 0proporcionando, desde luego, un ?'@correcto1. uego de completada la caa de diálogo, $acerclicL sobre el botón .+. Aparece la caa de diálogo rou" Assi!nments. El 4,4,Q=/rimet$ylcyclo$e6ane tiene los siguientes grupos(

a caa de diálogo rou" Assi!nments, debe sercompletada como sigue(


75/88

Al $acer clicL sobre el botón .+, aparecerá la siguientecaa de diálogo


76/88

Al $acer clicL sobre el botón ES, aparecerá la siguientecaa de diálogo de confirmación

ClicL .+. El programa le permitirá a usted !ue mire yorevise los resultados de la estimación e6$ibiendo el

men7 6ie@BEdit Com"onent Data)


77/88

El total de las estimaciones se guardará en la ventana de

diálogo 8asic Data) 'or consiguiente, dé un clic sobreeste art"culo a$ora.


78/88

1)4 E/II87I. I/ID. 6AP.7 6EG PA7AMECAS 8I&A7IAS

1)4)( E3em"lo (

Enunciado del "ro2lema%

'ara la me#la binaria de et$anol y n=propanol, generar losdatos de e!uilibrio li!uido=vapor 0en &* de unidades1 y las

gráficas usando CHEMCAD 0ambos a temperatura constante

de Q89 y a presión constante de 4atm1 por cada uno de loas

métodos para los alores=(


79/88

*deal apor 'ressure

?/

Iilson

>?*3AC

Compare los resultados de estos cuatro métodos.

Procedimiento%

Paso (( *ngresar componentes y unidades de ingenier"a

Paso 1( &elección del método para alor=

Paso 4( -eneración de las gráficas /'J y ver los resultados

&.,A%

&olamente el procedimiento para el método ?/ es discutido

a!u". El procedimiento es el mismo para los demás métodos delos alores=.

Paso (% In!resar los com"onentes - unidades dein!eniería

*r a new sobre el men7 File y guardar la simulación en blanco.

*r a Thermophysical sobre la barra de menu y $acer clicsobre Components List . &eleccionar et$anol y n=propanol de la

lista de componentes de CHEMCAD y adicionarlos a la lista de

componentes. *r al men7 Format y $acer clic en Engineering

Units y seleccionar las unidades deseadas para tales


80/88

propiedades as" como la temperatura, presión, etc. Clic en


81/88

Clic en "( para continuar. Aparecerá la siguiente ventana.


82/88

Esta tabla indica los @*'Ns 0'arámetros de interacción binaria1

correspondientes al método ?/. Clic sobre "K para

continuar.

Paso 4% enerando las !r0ficas ,P - *er los resultados

*r a &lot sobre la barra de menu y seleccionar T&)*.


83/88

Aparecerá la siguiente ventana.

T&)* "ptions+

Enter Components of interest+

First component+ &eleccionar et$anol

,econ component+ &eleccionar n=propanol


84/88

oe+

&eleccionar Constant &ressure /,elecci0n e la opci0n Constant

Temperature para atos VLE a temperatura constante1

,pecify &ressure+

*ngresar 4 atm /%ngresar 234 K para atos VLE a temperatura

constante1

Estimate Temperature/Estimar &resi0n en caso e Constant

Temperature1+

'uede !uedarse en blanco

No. of points+

Este es el n7mero de puntos usados para graficar y reportar los

datos de E. *ngresar cual!uier n7mero en este campo 0por

decir B41.

El resto de campos en esta ventana pueden !uedarse para sus

valores predeterminados. Clic en "( para finali#ar. os datos Eaparecerán en un arc$ivo Iord'ad como sigue(

CHEMCAD 6.1.3 Page

1

Job Name: ej1 Date: 02/21/2016 Time: 21:16:44

XY ata !o" Et#a$o% / N&P"o'a$o%

N(T) *ij *ji A%'#a Aij Aji Cij Cji Dij Dji

&1.2+ 2,.30 0.301 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Mo%e -"atio$

T Deg - P 'ia X1 Y1 amma1 amma2 P#i1

P#i2

103.,, 1.000 0.00000 0.00000 1.0+0 1.000 1.000

1.000

102.+ 1.000 0.01+61 0.030 1.0, 1.000 1.000

1.000

101.1+ 1.000 0.03+22 0.103,3 1.0,3 1.000 1.000

1.000


85/88

100.6+ 1.000 0.0,,2 0.101 1.0,0 1.000 1.000

1.000

++.0 1.000 0.0,43 0.1+464 1.06 1.001 1.000

1.000

+,.1 1.000 0.0+,04 0.23, 1.03 1.001 1.000

1.000

+.,2 1.000 0.116 0.2464 1.00 1.001 1.000

1.000+6.+31 1.000 0.132 0.3111 1.06 1.002 1.000

1.000

+6.064 1.000 0.16,6 0.34+ 1.064 1.002 1.000

1.000

+.222 1.000 0.164 0.3,13 1.061 1.003 1.000

1.000

+4.406 1.000 0.1+60, 0.40,+1 1.0, 1.003 1.000

1.000

+3.612 1.000 0.216+ 0.43,0, 1.0 1.004 1.000

1.000

+2.,41 1.000 0.232+ 0.466 1.02 1.00 1.000

1.000

+2.0+2 1.000 0.24+0 0.4+20 1.04+ 1.006 1.0001.000

+1.362 1.000 0.241 0.106 1.04 1.00 1.000

1.000

+0.62 1.000 0.2+412 0.40,+ 1.044 1.00, 1.000

1.000

,+.++ 1.000 0.3133 0.6360 1.042 1.00+ 1.000

1.000

,+.2,4 1.000 0.33333 0.,2+ 1.03+ 1.010 1.000

1.000

,,.626 1.000 0.32+4 0.60602 1.03 1.011 1.000

1.000

,.+,3 1.000 0.32 0.62, 1.03 1.012 1.000

1.000

,.3 1.000 0.3+216 0.644, 1.033 1.014 1.000

1.000

,6.41 1.000 0.4116 0.66306 1.031 1.01 1.000

1.000

,6.141 1.000 0.4313 0.6,04 1.02, 1.01 1.000

1.000

,.4 1.000 0.40+, 0.6+33 1.02 1.01, 1.000

1.000

,4.+,0 1.000 0.40+ 0.134, 1.02 1.020 1.000

1.000

,4.41 1.000 0.4+020 0.2+01 1.023 1.022 1.000

1.000

,3.,66 1.000 0.0+,0 0.43+, 1.021 1.024 1.000

1.000,3.32 1.000 0.2+41 0.,42 1.01+ 1.02 1.000

1.000

,2.+ 1.000 0.4+02 0.234 1.01, 1.02 1.000

1.000

,2.26 1.000 0.6,63 0.,+ 1.016 1.02+ 1.000

1.000

,1.6 1.000 0.,,24 0.+,, 1.01 1.031 1.000

1.000


86/88

,1.264 1.000 0.60,4 0.,113 1.013 1.034 1.000

1.000

,0.2 1.000 0.624 0.,232 1.012 1.036 1.000

1.000

,0.2,, 1.000 0.6406 0.,331 1.011 1.03, 1.000

1.000

+.,12 1.000 0.6666 0.,463 1.010 1.040 1.000

1.000+.344 1.000 0.6,62 0.,,1 1.00+ 1.043 1.000

1.000

,.,,4 1.000 0.0,, 0.,6, 1.00, 1.04 1.000

1.000

,.430 1.000 0.24+ 0.,+01 1.00 1.04, 1.000

1.000

.+,4 1.000 0.410 0.,,+1 1.006 1.01 1.000

1.000

.44 1.000 0.641 0.,++04 1.00 1.03 1.000

1.000

.110 1.000 0.,431 0.+0,6 1.004 1.06 1.000

1.000

6.6,3 1.000 0.,03+2 0.+1,01 1.003 1.0+ 1.0001.000

6.262 1.000 0.,233 0.+213 1.003 1.062 1.000

1.000

.,46 1.000 0.,4314 0.+3601 1.002 1.06 1.000

1.000

.436 1.000 0.,62 0.+446, 1.002 1.06, 1.000

1.000

.031 1.000 0.,,23 0.+314 1.001 1.02 1.000

1.000

4.631 1.000 0.+01+6 0.+6140 1.001 1.0 1.000

1.000

4.236 1.000 0.+21 0.+6+4 1.001 1.0, 1.000

1.000

CHEMCAD 6.1.3 Page

2

Job Name: ej1 Date: 02/21/2016 Time: 21:16:44

3.,4 1.000 0.+411, 0.+3 1.000 1.0,2 1.000

1.000

3.4+ 1.000 0.+60, 0.+,0 1.000 1.0, 1.000

1.000

3.0, 1.000 0.+,03+ 0.++261 1.000 1.0,+ 1.000

1.000

2.00 1.000 1.00000 1.00000 1.000 1.0+3 1.000

1.000

as gráficas /'J aparecerán en la ventana CHEMCAD

como sigue(


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erificar !ue los @*'Ns para los cuatro métodos a presión

constante son descritos como(

N(T) *ij *ji A%'#a Aij Aji Cij Cji Dij Dji

&1.2+ 2,.30 0.301 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00


88/88

>?*3AC ?one

*deal apor 'ressure ?one

En adición a estos coeficientes, también verificar los

coeficientes de actividad a dilución infinita 0los -ammas, en el

arc$ivo Iord'ad de resultados1 obtenidos por cada método para

temperatura constante y presión constante son los siguientes(

Nota+ &ubindice X4N en los -ammas son para el et$anol.

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