Simulación de Procesos Integración III UTN - Facultad Regional La Plata

Síntesis de un proceso

Síntesis de un proceso (cont.)

Clasificación de simuladores Estructura Fija Modular Modo de uso u operación Desempeño Diseño

Tipos de simuladores Simuladores de Procesos en Estado Estacionario Operaciones Unitarias de la ingeniería Química Simuladores de Procesos en Estado Transitorio (Dinámica)

Resultados que se obtienen con Simulador Balance de Materia Balance de Energía Propiedades de las corrientes intermedias Estimación de parámetros de equipos Sensibilidad de comportamiento frente a variaciones de consignas

Partes constitutivas de un simulador de Procesos Distinguiremos cuatro fases: de entrada de preprocesamiento de cálculo de salida

Fase de Entrada Categorías de datos a entregar: Generales Dimension Componentes Thermo Stream Unit Operation :

Diagrama de flujo de las fases de un simulador

Diagrama de flujo de las fases de un simulador(cont.)

Diagramas de flujo de información (DFI) Diagrama de procesos

DFI (Cont.) Diagrama de simulación

DFI (Cont.) Diagrama de flujo de información

Matriz del proceso

Sistematización de los DFI La realización de una simulación comprende dos etapas: 1.Sistematización de la información: preprocesamiento 2.Resolución PREPROCESAMIENTO Particionado Rasgado Ordenamiento

Diagramas de Flujo de Información sin reciclos No existe retroalimentación Orden de precedencia o secuencia de resolución: (1, 2, 5, 3, 4, 7, 6) Las corrientes (1) y (8) deben definirse desde afuera La secuencia, no es única: (7, 1, 2, 5, 3, 4, 6)

Diagramas de Flujo de Información con reciclos Definir las llamadas corriente “iteradoras” Si llamamos con A al subconjunto del DFI formado por los equipos 2*, 4*, 6*, 7*, 5*, 3*, con sus corrientes asociadas, el DFI resultante es del tipo sin reciclo. La secuencia de resolución será entonces (1, A, 8, 9)

Etapas del preprocesamiento

Ejemplo Secuencia (1, A, B) A= (2, 3, 4, 5, 6, 7)B= (8, 9, 10)

Detección de subsistemas independientes Métodos basados en potencia sucesivas de la matriz de adyacencia del DFI Métodos de la búsqueda del camino

En nuestro ejemplo... Particionado: subnodos A=(2, 3, 4, 5, 6, 7) y B= (8, 9, 10) Linealización el DFI con reciclo a uno sin reciclo.

En nuestro ejemplo (Cont..) Ordenamiento: la secuencia de resolución resultante es: (1, 5, 6, 7, 2, 3, 4, 8, 9, 10) Rasgado : en los pseudocortes debemos detectar las corrientes “iteradoras” La corriente (9) en el pseudonodo A y la (8) en el pseudonodo B pueden tener esas características.

Técnicas de preprocesamiento 1- Técnica de la corriente referenciada STRM=1, TEMP=T1, PRES=P1, RATE= Q1, COMP=C1 STRM=3, TEMP=T3, PRES=P2, REFS=1

Técnicas de preprocesamiento 2- Modificar la secuencia de cálculo En nuestro ejemplo anterior el orden es: E1, E2; F1. Definimos la secuencia de cálculo como: F1, E1, E2. Disminución del tiempo de cálculo

Técnicas de preprocesamiento 3- Combinación de unidades Disminución del tiempo de cálculo y eliminación de lazos de reciclos