1.1 Simular, en estado estacionario, un separador de fases isotérmico con ajuste de una variable
1.2 Ajustar el valor de una variable para especificar el valor de otra variable mediante el botón “Ajuste”
2. INTRODUCCION
Separador de fases isotérmico
Un separador de fases isotérmico separa a una mezcla que contiene una fase líquida y otra de vapor de acuerdo a las condiciones de equilibrio definidas por la temperatura y la presión del alimento al separador y sin un requerimiento calórico externo.
Operación AJUSTE
La operación lógica “Adjust” varía el valor de una variable de una corriente (variable independiente) hasta encontrar la especificación o valor requerido (variable dependiente) en otra corriente u operación.
En un diagrama de flujo, una cierta combinación de especificaciones puede requerirse y no puede resolverse directamente. Problemas de estos tipos deben resolverse por medio de procedimientos de ensayo y error. La operación “Adjust” puede usarse para desarrollar automáticamente las iteraciones de ensayo y error que se requieren resolver rápidamente en un diagrama de flujo.
La operación “Adjust” es extremadamente flexible. Le permite vincular variables de corriente en el diagrama de flujo en direcciones que no son posibles usando las operaciones unitarias ordinarias. Puede usarse para resolver para el valor deseado de una sola variable dependiente o se pueden instarlar múltiples Adjust para resolver para los valores deseados de varias variables simultáneamente.
La operación “Adjust” puede desempeñar las siguientes funciones:
1. Ajustar la variable independiente hasta que la variable dependiente encuentr el valor deseado
2. Ajustar la variable independiente hasta que la variable dependiente se iguale al valor de la misma variable en otro objeto mas un valor adicional
Para instalar el botón “Adjust”, seleccione el botón “Adjust” en la paleta de objetos. De otra manera, seleccione la opción “Add Operation” del menú “Flowsheet” y seleccione la opción “Adjust”.
3. PROCESO ESTUDIADO
Una corriente de hidrocarburos saturados a -60 °F y 600 psia es alimentada a un separador de fases isotérmico con un flujo de 144 lbmol/h. Se requiere ajustar la temperatura del alimento para que el flujo del líquido que sale del separador sea de 100 lbmol/h
4. PAQUETE FLUIDO
COMPONENTES: Metano, Etano, Propano, i-Butano, n-Butano, i-Pentano n-Pentano, n-Hexano, n-Heptano, n-Octano
ECUACION: Peng Robinson REACCION: No hay
UNIDADES: Field
5. SIMULACION EN ESTADO ESTACIONARIO
Corriente de alimentación: Instale una corriente de nombre “Alimento” e introduzca las siguientes especificaciones
Pestaña Worksheet Página Conditions Temperatura - 60°F
Presión 600 psi
Flujo Molar 144 lbmole/hr Pestaña Worksheet Página Composition
Methane Fracción Mol 0.4861 i-Pentane Fracción Mole 0.0486 Ethane Fracción Mol 0.1389 n-Pentane Fracción Mole 0.0417 Propane Fracción Mol 0.0694 n-Hexane Fracción Mole 0.0486 i-Butane Fracción Mole 0.0625 n-Heptane Fracción Mole 0.0278 n-Butane Fracción Mol 0.0556 n-Octane Fracción Mole 0.0208 Separador de fases. Instale un separador de fases con nombre “V-100”, y especifique lo de la siguiente manera
Pestaña Design Página Connections
Inlets Alimento
Vapour Outlet Vapor Liquid Outlet Liquido OPERACIÓN AJUSTE
Para ajustar la temperatura del alimento para que el flujo de la corriente “Líquido” sea de 100 lbmol/h, HYSYS dispone del botón “Adjust”. Ahora, instale la operación
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ajuste haciendo clic en el menú “Flowsheet” y a continuación seleccionando la opción “Adjust”. De otra manera, seleccione el botón “Adjust” que se encuentra en la paleta de objetos
Las especificaciones introducidas en la página “Connections” nos muestran a la Temperatura del alimento como la variable independiente o la variable a ajustar p “Adjusted Variable” para un valor de la variable dependiente o variable objetivo o “Target Variable” de 100 lbmole/hr o “Specified Target Value”. El objeto y su variable se seleccionan simultáneamente usando el navegador de variables o “Variable Navigator” desplegado al presionar el botón “Select Var”. La ventana “Variable Navigator” consiste de 4 secciones de listados que ayudan al proceso de selección de la variable actuando como un filtro. Los listados trabajan secuencialmente de tal manera que un listado se puede manipular si se ha hecho la selección correspondiente en el listado anterior. Observe la Figura 1.
Figura 1. Conexiones para el botón de ajuste de variables
En la pestaña “Parameters” se definen los criterios de convergencia para el método solución escogido. Obsérvese que los valores máximo y mínimo para la variable independiente no se ajustaron. Al presionar el botón “Start”, HYSYS inmediatamente comienza el procedimiento de convergencia.
En la pestaña “Monitor” se desplegarán los valores para las variables independiente y dependiente estimados en cada una de las iteraciones
El Adjust converge al flujo requerido en sisete iteraciones. Las nuevas condiciones de la corriente de alimento se muestran en la ventana de sus propiedades, Figura 2 Observe que la temperatura de la corriente Feed muestra el valor de –15.760 °F en forma resaltada, es decir, como si fuera un valor especificado. Aunque el valor que
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originalmente se especificó fue de - 60°F, la operación ajuste hace que la solución para la variable independiente al terminar el proceso de convergencia se convierta en el valor especificado. Si se borra el botón ADJ-1, los nuevos valores se mantienen en el diagrama de flujo.
El diagrama de flujo se observa en la Figura 3.
Figura 2. Propiedades de la corriente de alimentación después del ajuste
Figura 3. Separador de fases con el botón de ajuste de variables incluido
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11. REACTOR DE CONVERSION