Presentación Introducción Simulación Calor

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IntroducciónOperaciones de transferencia de calor I

Introducción a la simulación de procesosquímicos

Operaciones de transferencia de calor

I.Q. Juan David Reyes Fernández1

1Departmento de Ingeniería Química y AmbientalUniversidad Nacional de Colombia

I.Q. Juan David Reyes Fernández Introducción a la simulación de procesos químicos



Contenido General

1 IntroducciónContextualizaciónSimulador de procesos

2 Operaciones de transferencia de calor IEcuaciones fundamentalesDescripción del procesoEjercicio diseño mecánico de intercambiadores de calorConclusiones




ContextualizaciónSimulador de procesos

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Modelado y simulación de procesos químicos

El modelado matemático y la simulación de procesos químicoses fundamental en la ingeniería de procesos ya que permite:

Realizar balances de materia y energía.Evaluar económicamente el proceso en términos decostos fijos.Determinar la estabilidad dinámica del proceso.Optimización de procesos químicos.Diseño conceptual de procesos.





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Simulador de procesos

Un simulador de procesos es un programa que permite laconstrucción de diagramas de flujo de proceso (PFD) y asu vez el cálculo cuantitativo de las propiedades necesariaspara el diseño conceptual del proceso.Existen diferentes programas considerados como simula-dores de procesos completos, tales como: Aspen Plus R©,Aspen Hysys R©, Pro II R©, BR&E Promax R©, CHEMCAD R©,etc.

Figura: Logo corporativo Aspentech, fuente: www.aspentech.com





AspenONE V8

Figura: Imágen de presentación del software AspenONE V8, fuente:www.aspentech.com




Ecuaciones fundamentalesDescripción del procesoEjercicio diseño mecánico de intercambiadores de calorConclusiones

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Ecuaciones fundamentales

Para simular un intercambiador de calor es necesario resolverlas siguientes ecuaciones fundamentales:

dQdt

= wcalienteCcalienteP

(T caliente

entra − T calientesale

)(1)

dQdt

= wfrioCfrioP

(T frio

entra − T friosale

)(2)

dQdt

= UcAT FT MLDTc (3)





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Diagrama de flujo del proceso

Figura: Diagrama de flujo de proceso para la operación deintercambio de calor





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Ejercicio EDR

120000 lb/h de anilina se enfrían de 275 a 200◦Fcalentando 100000 lb/h de benceno entrando a 100◦F. Usetubos de 3/4 plg DE, 14 BWG (0,083 in), 16 pies de largo,arreglo en cuadro de 1 plg.





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Conclusiones

El uso de simuladores de procesos es eficiente para elcálculo detallado de intercambiadores de calor, de tal modoque permite realizar cálculos de gran exactitud y precisión.Considerando el nivel de dificultad del cálculo iterativo depropiedades de mezcla, el simulador de procesos facilitaen gran medida el diseño conceptual de procesos.Se facilita en gran medida la evaluación económica del pro-ceso debido al uso del simulador de procesos.





Agradecimiento

Muchas Gracias



Apéndice Bibliografía

Bibliografía

Schefflan R.Teach yourself the basics of Aspen Plus R©.AIChE, Wiley, 2011.

AspentechAspen Plus V8 User Guide.Aspentech, 2012.

AspentechAspen Hysys V8 User Guide.Aspentech, 2012.


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