Manual Chemcad 1 - Equipos Estacionarios 1era Parte

Chemistry Engineer

Cyrius Performance

5.1.3

GENIOInc.2006 – Cyrius Technology By Collantes Acuña Wilmer 19

by Collantes A. WilmerGENio

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Course of CHEMCAD for Students

[email protected]

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Measurement, Simulation & Control

Handbook of Unit Operations using Chemcad5.1.3 Manual de funcionamiento de unidades usando chemcad 5.1.3 Steady State units - Unidades en estado estacionario By Collantes A. Wilmer S. Cyrius Technology, Inc.

This chapter describes the input for all unit operation modules except distillation, reactors, solids handling, and batch/dynamic units. Este capitulo describe las entradas para todas los funcionamiento de los módulos de unidades excepto destilación, reactores, tratamiento de sólidos y unidades batch/dinamicos. COMP CSET DIVI EXPN EXTR

Compresor de una corriente. Separador de componentes Divisor de corrientes. Modulo de expansión. Extractor liquido/liquido.


FIRE FLAS HTXR LNGH LLVF MIXE PGEN PIPE PUMP VALV VESL

Calentador de llamas. Modulo flash multi/propósito. Intercambiador de Calor. Intercambiador de Calor LNG Modulo flash liquido-liquido-vapor. mezclador de corrientes. Generador de fases. Línea de conductos tamaño/posición. bomba para liquido. Modulo válvula. Flash múltiples salidas.

Estas unidades: CONT, EXCEL, LOOP, SREC, SREF, se especifican en otro handbook.

– Cyrius Technology Inc.2006

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1.

COMPRESOR / EXPANSOR

1.1 DESCRIPCIÓN DE UNIDADES. El modulo compresor/ expansor simula una operación isentropica o politropica. Puede ser especificado la presión de salida, razón de presión (P salida/P in) o el trabajo real requerido/generado por el compresor/expansor si la presión de salida o la razón de presión son especificadas, las condiciones de la corriente de salida y el trabajo real son calculados, si el trabajo real es especificado, la presión de salida tan bien como las condiciones de

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las corrientes de salida son calculadas. La eficiencia adiabática del compresor/expansor puede también ser calculada si la presión de salida y el trabajo real son especificadas. El usuario también puede especificar una curva de operación y permitir que el programa calcule el trabajo y la presión de salida. Para una operación isentropica. Las corriente de entrada es trasmitida isentropicamente para determinar el trabajo teórico de la maquina. La eficiencia adiabática, es entonces dado dentro de un informe para calcular el trabajo real. El trabajo real es especificado para determinar las condiciones térmicas de la corriente de salida.

1.2 ESPECIFICACIONES.

1.2.1. Modo de operación: será usada como una estimación de la presión de salida durante el cálculo. 0- Especifique la presión de salida y la eficiencia del compresor/expansor. El Trabajo real será 2- Especifique la Psalisa/Pin, la razón de la calculado. presión de salida y la presión de entrada, tan 1- Especifique el trabajo real y la eficiencia del bueno como la eficiencia. compresor/expansor. La presión de salida será 3- Especifique la Psalida y el trabajo real., la calculado. El trabajo actual sería positivo para eficiencia adiabatica será calculada.. la compresión y negativa para la expansión. Si 4- Especifique la Psalida, el trabajo real y la la presión de salida también es ingresada, esto eficiencia. La razón de flujo será calculado. GENio by Collantes A. Wilmer – Cyrius Technology Inc.2006 – Course of CHEMCAD for Students 21

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Esta opción es diseñada para usar en modo automático, pero también funciona en modo secuencial 5- Especifique la curva de eficiencia (eficiencia vs. Calor y calor vs. flujo). Si este modo es seleccionado. El programa mostrara un segundo menú (después de hacer clic en O.K.) para que la curva de eficiencia pueda ser ingresada. Usando este modo, CHEMCAD calcula el trabajo y la presión de salida.

1.2.2. Tipo de Compresor/Expansor 1- Compresor/Expansor adiabático (por defecto) 2- Compresor/Expansor politropico 1.2.3. P salida o razón de Presión. La presión de salida del Compresor/Expansor o Psalida/Pentrada será ingresada para los modos 0, modo 2 o modo 3. Si ingresa para el modo 1, esto proporcionará una estimación inicial para el cálculo. 1.2.4. Razón de Presión. Cualquiera de estos dos: la razón de presión (Psalida/Pentrada) del Compresor/Expansor o la presión de salida (arriba) será ingresada para los modos 0, modo 2, o modo 3. Si ingresa para el modo 1, esto proporcionara una estimación inicial para el cálculo. 1.2.5. Eficiencia. La eficiencia del Compresor/Expansor Adiabático (tipo 1) o politrópico (tipo 2). Será usado un valor positivo entre 0 y 1. Por defecto la eficiencia es 0.75 para ambos tipos. 1.2.6. Potencia Real La potencia real requerida para el Compresor/ Expansor o generada por el expansor (negativo). Esto será ingresado para el modo 1 y el modo3 1.2.7. Opción de propiedad. Los modelos de compresores usan cada uno las propiedades físicas en las condiciones de entrada, o un promedio de las propiedades físicas en las condiciones de entrada y salida. 1.2.8. Nº de velocidad de líneas Para múltiples curvas de velocidad – eficiencia. Se especifican el Nº de curvas que se tienen. 1.2.9. RPM real. Revoluciones por minutos by Collantes A. WilmerGENio

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RESULTADOS DE LOS CALCULOS

1.2.10. Ideal Cp/Cv Esto es el valor para Cp/Cv si el comportamiento del compresor es asumido como un gas ideal, semejante que: Cp = Cv – R 1.2.11. Calculo del Cp/Cv La razón de las capacidades calorificas es calculada por el programa y guardada en este campo. Este valor no asume la ley de los gases ideales, es el resultado del calculo independiente de Cp y Cv de la ley de los gases ideales simplificado. 1.2.12. Presión de salida. La presión de salida, calculada para el modo de operación seleccionado. 1.2.13. Potencia teórica. El cálculo de la potencia teórica es guardado aquí. La potencia real es igual a la potencia teórica dividida por la eficiencia. 1.3. MÉTODO. Para un compresor politropico, el trabajo real es calculado por las siguientes ecuaciones:

( k − 1) polyc =

k peff

Donde: polyc = coeficiente politropico k = cp/cv (razón de capacidades caloríficas) peff = eficiencia politropica

Trabajo _ real = y

F Z R T P_sal P_in


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= = = = = =

T F.Z.R. . polyc

P _ sal P _ in

polyc

−1

peff razón de flujo. Factor de compresibilidad. Constante ideal de los gases. Temperature de la corriente. Presión de salida. Presión de entrada.


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1.4. TOPOLOGÍA

1.5. SUGERENCIA.

Un compresor/expansor puede tener una corriente de entrada. Si la separación de fases es requerida en la salida del compresor/expansor, la unidad puede tener más que un corriente de salida. La convención de la distribución de la fases es el mismo como el modulo FLASH, la primera salida es el vapor, la segunda salida es el liquido orgánico, y la tercera salida (si esta presente) es el liquido acuoso.

El compresor/expansor puede ser usado con un controlador para pasar el trabajo a/desde otros compresores/expansor. Varios módulos de compresor combinados con intercambiadores de calor te permiten simular una compresión múltiples etapas con gran flexibilidad. Ver módulos de intercambiadores de calor para las especificaciones de las condiciones del intercambiador (entre enfriadores).

1.6. COSTEO DEL COMPRESOR

CHEMCAD calcula el costo de compra y instalación de compresores y sus componentes (controladores y/o motores). Antes de calcular el costo de un compresor y sus otros componentes, hay varios parámetros que necesitan ser especificadas en el pantalla del equipo compresor. El programa calcula, costo centrifugo, reciprocante y compresor de tornillo mediante los caballos de fuerza y tipo de compresor. Los caballos de fuerza del compresor son calculados desde la cantidad de 23


trabajo del compresor que puede desarrollar. Los tipos y costos del motor y/o controlador son también incluidos en la estimación. El Compresor centrifugo sin motor puede ser estimado para un rango de caballos de fuerza de 200 a 30,000 HP. Los compresores reciprocantes sin controladores puede ser analizados para un rango de 100 a 20,000 HP. Los compresores de tornillo con controladores pueden ser estimados para un rango de 100 a 20,000 HP.


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1.6.1 Definición de Parámetros Indicador de Estimación de Costo Check esta caja para cumplir las rutinas de estimación de costo. Necesitarías especificar información adicional es esta pantalla para desarrollar el costo de estimación. Tipo de Compresor. 0 = Compresor centrifugo. 1 = Compresor reciprocante. 2 = Compresor de tornillo.

Factor de Instalación: El factor para la escala del precio de compra para el precio de instalación es introducida en este campo. Si un numero no es suministrado, CHEMCAD proporcionara un factor por defecto de 1.3. CALCULO DE RESULTADOS: Costo Básico del Compresor. Costo del compresor es calculado y guardado en este campo

Tipo de motor.

0 = Abrir corregir-goteo. 1 = Totalmente encerrado, ventilador enfriamiento. 2 = Prueba-explosión.

RPM del Motor: 0 = 3600 rpm. 1 = 1800 rpm. 2 = 1200 rpm. Controlador: 0 = Acoplamiento de controlador de correa. 1 = Acoplamiento de controlador de cadena 2 = Acoplamiento de cont. de variable de velocidad

Costo básico del Motor: Costo del motor del compresor es calculado y guardado en este campo. Costo basico del controlador: Costo del controlador del compresor es calculado y guardado en este campo. Costo total de Compra: Costo total de compra del compresor es calculado y guardado en este campo. Costo de Instalación total: Costo de compra es multiplicado por el factor de instalación y guardado en este campo.

Ejemplo 01- compresor En la extracción supercrítica se utiliza CO2 a altas presiones, este caso a 100 atmósferas, la cual es necesario utilizar un compresor para obtener dicha presión. Diseño del diagrama de equipos, para que aparezca la barra de equipos, este icono de la barra de herramienta

debe estar activado. Pasamos a la simulación grafica, mediante el icono en la barra de herramienta Para especificarlos componentes presentes en este proceso, clic en definir componentes, , luego se mostrara una cuadro de dialogo, donde en el cuadro de seach for (buscar por) se escribe el nombre del componente en ingles, la formula o el item:



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Cuando se encuentra el componente en la bases de datos se da clic en el botón añadir (Add) , si no hay otro componentes que añadir, se acepta el cuadro de dialogo en OK.

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Luego se especifican las unidades en las que se va a trabajar

La cual mostrara un cuadro de dialogo con unidades en sistema internacional SI, en siguiente cuadro han sido modificado las unidades para este ejemplo.

Doble clic en la corriente 1, para especificar las condiciones en que se encuentra dichas corriente



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Modo de operación Tipo de modelo de compresor Presión de out (pressure out) Eficiencia (efficiency)

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: : : :

Modo 0 (especificar la salida de la presión y la eficiencia) Modo 1 (compresión adiabática) 100 atm 0.75

Check en “run the costind report alter calculating unit” ejecutar el reporte de costeo despues de calcular la unidad. Tipo de compresor : Screw Compressor Tipo de motor : Totally enclosed, fan cooled. Tipo de controlador : belt drive coupling. RPM del Motor : 3600 Factor de instalación : 1.3 27



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Para especificar que modelo termodinámico queremos utilizar para calcular la constante de equilibrio, en los en vez de SRK (Soave Redlich Kwong) que aparece como defecto, clic en cuadro de dialogo.



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, aparecera el siguiente


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Podemos utilizar el modelo de peng robinson, que es el mas actual (1976), produce resultados mas exactos. Luego de aceptar este cuadro, aparecerá otro con información All streams should be reinitializaed. Proceed with reimitialization? (todas las corrientes serán reiniciadas, ¿proceder con la reinicialización?), la cual se acepta. El siguiente icono , muestra un cuadro de dialogo, para especificar que ecuación queremos utilizar para determinar las entalpías de las corrientes, so no especificamos CHEMCAD utiliza el modelo termodinámico de SRK. Para ejecutar todos los cálculos y costeo del proceso, clic en el siguiente icono: Resultados: Los reportes se muestran en el worpad, Donde las composiciones y propiedades de las corrientes se muestran dando clic en los iconos respectivamente:

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Para una mayor especificación de los resultados, se procede a ir al menú results, d Grupo de unidades de flujo Composición de corrientes Propiedades de corrientes Unidad de operación Topología Termodinámica Propiedades de la torre Composición de los platos Propiedades de los platos Transferencia de maza en la torre. Curvas de destilación. Resultados semicontinuo. Distribución y tamaño de particula. Convergencia.

En el CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “compresor”



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Ejemplo 02-Compresor Para la combustión del metano se necesita aire a una presión de 7 atm, si inicialmente se encontraba a 1 atm, y 15 ºC consideres que compresor tiene una eficiencia de 0.82. En este proceso se tratan los componentes siguientes: nitrógeno, oxigeno, argon dióxido de carbono e hidrogeno del aire y metano como combustible. El combustible entra por una corriente particular del aire, la cual se mezclan estas dos corrientes. Aire Nitrógeno Oxigeno Argon Dióxido de carbono Hidrogeno

Modo de operación: 0 Especificar la presión de salida y la eficiencia Modo de compresor: modo 2 ( Politropico ) Pressure out 7 atm Efficiency 0.82

2963.739 797.463 36.083 1.1390 0.0000

Para este problema no considere la corriente de metano, pero si se debe especificar como componente presente 0.000

En el CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “compresor 02”

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2.

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EXPANSOR

La descripción de las unidades, especificaciones,método, topología, sugerencia son iguales a las descritas para el compresor, simplemente disminuyen el numero de variables para especificar, en lo que si difiere es en el costero. 2.1 COSTEO DEL TURBINA/EXPANSOR CHEMCAD calcula el costo de compra y instalación de la turbina/expansor. Antes de calcular el costo de un expansor, hay varios parámetros que necesitan ser especificados en la pantalla del equipo expansor. Note que hay ciertos parámetros de diseño a un lado de los parámetros de costeo que necesitan ser ingresados en orden para calcular el costo de una turbina/expansor, para ello se necesita calcular los caballos de fuerza.

Ejemplo 03 - Turbina En un ciclo de ranking, la turbina tienen una presión de escape de 0.08 atm y una temperatura de entrada de 520 ºC, si la presión de entrada es 120 atm para el vapor recalentado, determinar la potencia generada.

Modo de operación Tipo de Expansor P out Efficiency

:0 Espec. P_out y eficiencia. :2 Expansor politropico. :0.08 atm :0.82

El programa calcula, costo de turbina como una función de tipo de diseño (presión de descarga o descarga al vació) y caballos de fuerza. La presión de descarga para el rango de turbinas desde 20 a 5,000 HP y el rango de turbinas de descarga al vacío de 200 a 8,000 HP.

En el CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “Turbina 01”



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3.

SEPARADOR DE COMPONENTES

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3.1.- DESCRIPCIÓN El separador de componentes sirve como una separador cajanegra que separa un corriente de entrada en 2 corrientes de salidas de diferentes composiciones y condiciones térmicas. Para especificar la fracción de separación o la razón de flujo de separación de componente por componente, casi todo los tipos

de separación pueden ser desarrollados. Varios especificaciones de temperatura de salida son proporcionados para las corrientes de productos incluyendo el punto de burbuja, punto de roció, sub-enfriado y condiciones súper calientes. Este modulo puede ser usado para modelar un separador resumido, como separar un componente puro desde una mezcla o separación del componente sólido de una corriente de proceso antes de ser ejecutado un riguroso calculo de equilibrio V-L

3.2.- SPECIFICATIONS

Para este caso la corriente de entrada tiene agua y metanol

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3.2.1.- Corriente de tope - Modo

Temperatura para los productos de tope. 0-Especificar la temperatura de los productos de tope. Los productos de tope serán flash en la temperatura especificada para determinar esta condición térmica. 1-Especifique la temperatura del producto de tope como el punto de burbuja. El producto de tope será totalmente líquido. 2-Especifique la temperatura del producto de tope como el punto de roció. El producto de tope será totalmente vapor. 3 -Especificar los grados de sub-enfriado como la temp. de los productos de tope. El producto de tope será totalmente líquido. 4-Especificar los grados de sup-calentado como la temp. de los productos de tope. El producto de tope será totalmente vapor. Especificaciones de la corriente de tope: Ingrese la especificación de la temperatura de acuerdo a la corriente de tope modo: 0, Ingrese la temperatura deseada. Si el espacio en blando, la temperatura de la corriente de entrada será usada como la temperatura de los productos de tope. 1, Datos no son requeridos. La temperatura de los productos de tope son determinados por el punto de burbuja a la presión del separador. 2, Datos no son requeridos. La temperatura de los productos de tope son determinados por el punto de roció a la presión del separador. by Collantes A. WilmerGENio

3, Ingrese los grados de subcooling.(sub-enfriado) La temperatura de tope será el punto de burbuja menos la especificación de los grados de subcooling. 4, Ingrese los grados superheat.(sup-calentado) La temperatura será el punto de roció mas la especificación de los grados de superheat. 3.2.2.- Corriente de Fondo - Modo: Modo de temp. para las corrientes de fondo: 0-Especificar la temperatura de los productos de fondo. Los productos de fondo serán flashed a la temperatura especificada para determinar la condición térmica. 1-Especificar la temperatura de los productos de fondo como punto de burbuja. Todos los productos de fondo serán líquidos. 2-Especificar la temperatura de los productos de fondo como punto de rocío. Todos los productos de fondo serán vapor. 3-Especificar los grados de subcooling como la temperatura de los productos de fondo. Estos productos serán líquidos. 4-Especificar los grados de superheat como la temperatura de los productos de fondo. Estos productos serán vapor. Especificación de la corriente de fondo: Ingrese la especificación de la temperatura de acuerdo al modo de la T de la corriente de fondo Para T fondo modo:


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0-Ingrese la temperatura deseada. Si no se ingresa este valor, la temperatura de la corriente de entrada es utilizada como la temperatura de corriente de fondo.

presión de operación de la unidad o la caída de presión de la unidad, pero no ambos. La presión de salida es la presión de operación menos la caída de presión.

1-Datos no son requeridos. La temperatura de los productos de fondo es determinada por el punto de burbuja a la presión del separador.

3.2.4. Pressure drop (Caida de Presión) :

2. Datos no son requeridos, Los productos de fondo tendrán la temperatura determinada por el punto de rocío a la presión del separador. 3-Ingrese los grados de Subcooled. La temperatura de fondo será el punto de burbuja menos los grados especificados de subcooled.

Especificación opcional. La especificación de la caída de presión de esta unidad. Si esta celda se deja vacía, la caída de presión es asumida para ser cero. El usuario puede especificar cualquier presión de operación o la caída de presión de la unidad, pero no ambos. La presión de salida es la presión de operación menos la caída de presión. 3.2.5.- Component split basis (Componentes de separación básico):

4-Ingrese los grados de superheated. La temperatura de fondo será el punto de roció mas los grados especificados de superheated 3.2.3.- Presure Out (Presión de salida)

0. Split fractions La separación de componentes se basara en la separación de fracciones. 1. Flow rates La separación de componentes se basara en la razón de flujo molar. 2 . Solids split La separación de componentes se basara en si los componentes son “Sales (saled out)” por el conjunto de electrolito. 3.2.6.-Split destination (Destinación de separación)

Especificación opcional. La especificación de la presión de operación de la unidad. Si esta celda se deja vacía, la presión de este corriente de entrada es utilizada. El usuario puede especificar cualquier 35


0-Los componentes con la especificación de fracciones de separación o razón de flujos molar serán tomados como los productos de tope.


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1-Los componentes con la especificación de fracciones de separación o razón de flujo molar será tomado como los productos de fondo.

Nota que el material “permanente” será tomado dentro de otra corriente de salida, para satisfacer el requerimiento del balance de masa 3.2.7.- Split fractions or mole flow rates Fracción de separación o razón de flujo molar

Para el separador de componentes modo 0, ingrese la fracción de separación esperado para cada componente, este valor debe ser entre 0 y 1 Para los componentes de separación modo 1, ingrese la razón de flujo molar esperado para cada componente. Si la razón de flujo especifico es mucho mas grande que la rozón de flujo en la entrada de las corrientes para un componente la razón de flujo en la otra corriente será tomado como cero. En este caso, el balance de masa será ignorado. Nota; si el numero total de componentes en el problema es mas grande que 42, la fracción de separación o el flujo molar será asumido para ser cero para los componentes con el numero de posición mas grande que 42. 3.3.- MÉTODO CSEP es una “caja negra” que permiten al usuario un arbitrario conjunto de propiedades de salida de una unidad de separación imaginaria. El usuario define las condiciones de salida individualmente, no son calculados desde relaciones termodinámicas.

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considerada para ser productos de “top” (tope) y la segunda salida son los productos de fondo. “Bottom” 3.5.- SUGERENCIAS Algunos usuarios encuentran el CSEP útil para modelos de estado estacionarios de equipos de separación inusuales. El CSEP permite al usuario flexibilidad en vías de modelos análogos para el sistema actual. Si el usuario conoce la composición de la salida para una separación, el CSEP puede ser usado rápidamente para hacer un modelo. Algunos usuario han usado un CSEP para aproximar el proceso, cuando solamente necesita una composición aproximada del gas de reciclado. Algunos usuarios han creado unos falsos componentes AB y usan la reacción A+B AB para modelar un sustrato combinado. El CSEP es usado para separar AB desde la mezcla. Algunos usuarios han usado el CSEP para modelar una conocido proceso de membranas. El CSEP como una columna-CSEP puede modelar una columna si tu conoces el alimento y las correspondiente separación de la columna. Note que el CSEP no será exacto si tu cambias la composición del alimento sin cambiar la separación de los productos. Note que tu no puedes diseñar una columna en este camino, tu puedes solamente representar una separación conocida. Chemstations no recomienda usar el CSEP para representar una columna, pero reconoce que es posible. Ejemplo 04 – Separador de Componentes (CSEP) En la obtención de acetona, la corrientes que sale del fondo del absorbedor se mezcla con la corriente de fondo que sale del Flash, la cual se debe eliminar por completo todo el hidrogeno para que entre a la columna de destilación. el CSEP opera a 18ºC (las dos corrientes de salida se encuentran a esta temp.):

3.4.- TOPOLOGÍA Un separador de componentes tendrá una corriente entrada y dos salidas no es importante el orden de las salidas. Generalmente, la primera salida es by Collantes A. WilmerGENio


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Condiciones y cantidades de la Corrientes de Entrada.

Configuración de la unidad (CSEP)

En el CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “Separador de Componente 04”

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DIVISOR

4.1. DESCRIPCIÓN (DIVI)

razón de flujo

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El divisor divide una corriente de entrada en varios corrientes de salida de alguna composición y propiedades intensivas. La división se basa en la especificación de la

especificada. Presione la barra espaciadora para mostrar esta opción. La razón de flujo para la primera corriente de salida., segunda corriente de salida, etc: Note que estas celdas son etiquetadas con con el numero de las corrientes de salida. Para el modo0, la razón de flujo puede tener un valor entre 0 y 1. Los valores especificados son normalizados.

4.2. ESPECIFICACIONES

Para el modo1, ingrese la razón de flujo de las corriente de salida en unidad molar. La razón de flujo de la ultima corriente de salida puede ser cero, y en resultado final esto contendrá un valor para mantener el balance de masa del divisor. Si la razón de flujo son ingresadas y la suma de las razones de flujo son mas grandes que la corriente de entrada, la razón de flujo de la ultima corriente de salida será zero y el resto será normalizado para mantener el balance de materia. Para el modo 2, El usuario pondrá la razón de flujo en la corriente, no en el DIVISOR mismo.

División basada (Split Based) : 0-Split based en la razón de flujo. 1-Split based en la razón de flujo molar 2-Alimento re-recalculado desde flujos de salida. Usado solamente en AUTOCALC. 3-Split based en razón de flujo masico. 4-Split based en razón de flujo en las unidades definidas abajo. Unidades de Razón de flujo:

Para el modo 3, ingrese la razón de flujo de las corrientes de salida en unidades masicas. Para el modo 4, ingrese las razones de flujos de las corrientes de salida en alguna de las unidades disponibles de flujo. La razón de flujo de la ultima corriente de salida puede ser cero, y en el resultado final esto tendrá un valor para mantener el balance de masa del divisor. Si las razones de flujos son ingresados y la suma de las rezones de flujos es mas grande que la corriente de entrada, la razón de flujo de la ultima corriente de salida sera cero y el resto será normalizado para mantener el balance de material. 4.3.- MÉTODO DIVI is isothermal and isobaric. 4.4.- Topología

Si la division basada (Split Basis) esta bajo el modo 4, Entonces la unidad de la razón de flujo puede ser by Collantes A. WilmerGENio

DIVI puede tener una entrada como máximo y 13 salidas. El orden de las salidas no importa con tal que esto sea consistente con la razón de flujo especificado.


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4.5 SUGERENCIAS

Cuando usan un controlador para ajustar un DIVI, use modo de dividir 1,2 o 4 y deje un flujo de salida sin especificar. El controlador tiene ajustado una válvula de flujo especificada; la razón de flujo no especificada será calculada por el balance de materia de esta unidad. Nota en AUTOCALC calculo avanzado a través del DIVI en modos 0,1,3, y 4. en modo 2, esto recalculara el alimento desde las corrientes de salida. Las siguientes reglas serán observador:

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1.Las rezones de flujo son especificados en la corrientes no en el DIVI. 2.Como en el modo secuencial, los cambios de las composiciones no son permitidos al otro lado del DIVI. 3.La razón de flujo puede ser especificado en alguna unidad permitido en la corriente. 4.Si el modo 2 es usado en modo secuencial, datos falsos deben ser usados en la razón de flujo para prevenir una condición de error. Los datos no son usados


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5.

EXTRACTOR L-L

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5.1.- DESCRIPCIÓN

5.2.2.- Top Pressure: (Presión de Tope)

El modulo de extracción liquida/liquida calcula el balance de material y calorífico de unas etapas de contacto de dos mezclas de líquidos inmiscibles. Esta unidad permite máximo 5 alimentos y seis productos. 300 etapas son permitidas y etapas eficientes son asumidas. El modulo EXTR usa la técnica de convergencia de NewtonRaphson simultánea para esta solución.

Esto es la presión en el tope de la columna de extracción. Si tu no ingresas un valor, la presión de alimentación será asumida.

Es opcional, ingrese la caída de presión a través de la columna como un número positive. La presión en cada etapa será calculado por interpolación lineal entre el tope y el fondo del extractor. 5.2.4- The feed stages: (Etapas de alimentación)

5.2.- ESPECIFICACIONES 5.2.1.- No. of stages: (Numero de etapas) Numero de Etapas, Las etapas son enumeradas desde el tope de la columna hacia abajo. El mínimo del numero de etapas es 2. el máximo es 300.


5.2.3.- Pressure drop : (Caída de Presión)

Las etapas de alimentación podrán ser ingresadas desde el tope al fondo. Los equipos calentador/enfriador son ingresados como corrientes de entalpías (corrientes con entalpías especificada y sin la razón de flujo de componentes), la localización será ingresada como etapas de alimentación.


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5.2.5.- Iterations (Iteraciones) Ingrese el numero de iteraciones disponibles para la convergencia. (por defecto 40) 5.2.6.- Initialization flag : (Indicar Incio) Esto especifica como el perfil de la columna inicia, para ser establecido. La opción por defecto es 0. esta opción no requiere información. CHEMCAD empieza su propia perfil estimado por el perfil del algoritmo general incorporado. En la mayoría de los casos, la opción 0 no tiene problemas de convergencia. Si el EXTR falla al converger por la no linealidad extremadamente del perfil de la columna, tu necesitarías el perfil inicial. Estos son opciones severas para la cantidad de información que tu deseas usar en el perfil estimado. Si una estimación no es ingresada para una etapa, CHEMCAD usara interpolación lineal para determinar la estimación de la estimación del perfil.

componentes permanecerán igual que la base de casos. Esta opción es usada internamente si la columna es parte de un reciclado. Opción 2: Proporcionar estimación del perfil de temperatura. Opción 3: Proporcionar estimación del perfil de temperatura y/o la razón de flujo del líquido conocido. Opción 4: Proporcionar estimación del perfil de la temperatura, la razón de flujo del líquido conocido y la razón de flujo del líquido pesado. Opción 5: Ingrese el perfil de la presión. Si el usuario desea para fijar un perfil de la presión en la otra columna que el perfil lineal normalmente creado por el programa, este será hecho seleccionando la opción 5. Nota: las unidades de ingeniería será consistente con unidades cuando tu selecciones en la sección de selección de la unidad Los perfiles estimados son proporcionados vía una entrada de datos en la pantalla que aparece en ele término del menú del EXTR. Esta “Estimación de perfil” solamente aparecerá en la pantalla si la elección de la inicialización ha sido en 2,3,4 o 5.

Opción 0: Empezar el algoritmo de cálculo sin perfil. Si la columna ha sido corrida, este modo no empezara de algún perfil que de resultados previos. Opción 1: Recargar el perfil entero de la columna desde los resultados simultáneos previos y es algo mas efectivo para casos de estudios. Tu tienes que hacer seguro que ya tener una base de casos desde la corrida previa para que después tu selecciones la opción 1. El numero de etapas y numero de 41


Por favor note que ingresando la presión en la opción 5, fijara la presión en cada etapa. El perfil de presión no es una estimación como todos los otros perfiles. El perfil de presión es una especificación y esto no cambiara durante la simulación. 5.2.7.- Selección DK/DY:


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DK/DY es la pendiente del valor K con respecto a la composición del liquido conocido. En las condiciones por defecto, este valor no es usado en la búsqueda para la convergencia de una solución. Si DK/DY no es usado, la unidad EXTR Tamara mas iteraciones para converger, pero cada iteración requerirá significativamente perdida de tiempo de computadora. Si esta celda es verificado, entonces DK/DY será usado en la búsqueda para la solución final. En esta sección, cada iteración toma un largo tiempo, pero CHEMCAD induce la solución mas directamente, en pocas iteraciones. Ambos algoritmos de búsqueda producen algunas respuestas cunando convergen. Que método es más eficiente depende del problema especifico que se esta considerando. Si el modelo es dificultoso para converger, el uso de DK/DY puede dar una rápida convergencia.

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individualmente será colocada por interpolación lineal entre la eficiencia especificada entre el tope y el fondo de la columna. Esto es importante para notar que esto es la eficiencia Murphree, no eficiencia global. 5.2.10.- Bottom Stage efficiency: (Eficiencia de la etapa de fondo) Ingrese la eficiencia de la etapa en el fondo de la unidad. 5.2.11.- Tray Efficiency Profile (Perfil de la eficiencia de platos) Luego de acabar de especificar este equipo al salir del cuadro de especificaciones saldrá otro cuadro de dialogo, donde se especifica el perfil de eficiencia de cada etapa para el modo1 :

5.2.8.- Tolerance: (Tolerancia) Ingrese la tolerancia de convergencia para la simulación, Este es el error relativo, por defecto = 0.001. 5.2.9.- Top Stage efficiency: (Eficiencia de la etapa de tope)

Para el modo 2, eficiencia de componente/platos.

Ingrese la eficiencia de la etapa en la etapa 1, el tope de la unidad. Este ingreso será entre 0 y 1 (por defecto = 1). La eficiencia de la etapa by Collantes A. WilmerGENio


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Etapa del productos laterales: La localización de la etapa de producto lateral será ingresada desde el tope al fondo, CHEMCAD mostrara una celda para cada corriente de producto lateral conectado en la unidad en su diagrama de flujo. La celda está etiquetada con el numero de corriente del diagrama de flujo (corriente 5,6).

El valor especificado será la proporción del (vapor removido) o (vapor restante). Vapor Mole Flow (Flujo molar de vapor) El valor especificado será la masa molar de vapor separado de esta etapa. Note que si este valor es más grande que el vapor en la etapa, el modelo no convergerá. Vapor Mass Flow (Flujo masico de vapor) El valor especificado será la masa de vapor separado de esta etapa. Note que si este valor es más grande que el vapor en la etapa, el modelo no convergerá. Side Product Specification: (Especificaciones del producto lateral)

Side Product Mode: (Modo de Producto lateral)

Ingrese el valor para el modo seleccionado. Para el flujo molar/masico, las unidades de la razón de flujo serán mostrado. Side Product Estimated Draw: (Línea d el producto lateral estimado) Si el modo de producto lateral es fraccionado, una Buena estimación para la linera aumentara la velocidad de convergencia del modelo. 5.3.- TOPOLOGIA.-

Seleccione el modo de la corriente de productos laterales. Los modos son listados y explicados: Liquid Mass Flow (Flujo masico liquido) El valor de especificación será la masa del líquido separado de esta etapa. Note que su este valor es mas grande que el liquido en la etapa, el modelo no convergerá. Liquid Mole Flow (Flujo molar liquido) El valor de especificación será la masa molar del líquido separado de esta etapa. Note que su este valor es mas grande que el liquido en la etapa, el modelo no convergerá. Liquid Ratio (Proporción de liquido) El valor espesificado sera la proporción del (liquido removido) o (liquido restante). Vapor Ratio (Porporción de vapor) 43


Las etapas del EXTR son enumeradas desde el tope al fondo. Donde el “tope” de la unidad es el fin que produce productos ligeros (bajo punto de ebullición) y el “fondo” de la columna produce productos pesados (alto punto de ebullición). La corrientes de alimentación serán ingresadas en el orden del tope hacia abajo. Las corrientes de productos son ingresadas como sigue: productos de tope, productos de fondo, productos laterales en orden de ligeros a pesados. En la simulación del extractor Liquido/Liquido, allí habra dos fases liquidas en cada etapa, pero no fase vapor. Por consiguiente, como esto concierne al modulo del EXTR, el termino “destilado” se refiere a los productos de tope, y el termino “extracto” se refiere a los productos de fondo. Cada etapa tendrá una fase ligera, que va ha subir en la columna, y una fases pesada, que va a bajar. La fase ligera tiene un bajo punto de ebullición que la fase pesada, estas fases son asumidas para estar en equilibrio


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con otros a menos que la eficiencia de la etapa es especificada, el programa calculara un aproximación del equilibrio. 5.4.- SUGERENCIAS Selección Termodinámica – Desde el modulo del EXTR se calcula el equilibrio Liquido/Liquido, el usuario seleccionará un opción del valor de K capaz de predecir el equilibrio Liquido/Liquido. Side Draws – Use el Side Draw para hacer converger los modelos mas dificultosos, como un side Draw. Añade otro grupo de restricciones para el modelo. Buenos resultados pueden ser obtenidos por la convergencia de la columna con un pequeño razón de Side Draw..

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anilina en el flujo de entrada es 5% del flujo total, (flujo de entrada = 100 kg/hr), se utiliza 10 kg/hr de tolueno, determinar las cantidades de anilina extraída en el refinado y en el extracto. (las condiciones de los fluidos y del extractor es a 25ºC y 1 atm.) Corrientes de entrada

Ejemplo 05 – 01 Extractor LL Anilina es removida del Agua por extracción con solvente utilizando tolueno, la unidad es una torre de 10 etapas en contracorriente, la cantidad de

Configuración del equipo



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Resultado de la corrida

Para mostrar la composición de los componentes en cada etapa. Elegimos esta opción, luego aparecerá el siguiente cuadro de dialogo que pedirá el ID del quipo. Luego de eso aparecerá otro cuado de dialogo que pedirá que especifique las etapas desde la primera hasta la ultima.

En el CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “Extractor LL”

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Ejemplo-05-02-Extractor LL con recirculación Anilina es removida del Agua por extracción con solvente utilizando tolueno, la unidad es una torre de 10 etapas en contracorriente, la cantidad de anilina en el flujo de entrada es 5% del flujo total, (flujo de entrada = 100 kg/hr), se utiliza 10 kg/hr de tolueno, la corriente de recirculación que ingresa a la columna en la contiene 0.003kg de anilina/kg de tolueno del flujo de tolueno que entra (13kg/hr), determinar las cantidades de anilina extraída en el refinado y en el extracto. (Las condiciones de los fluidos y del extractor es a 25ºC y 1 atm.).



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En el CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “Extractor LL con recicle”

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6

CALENTADOR DE LLAMAS (Fired Heater)

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6.1. DESCRIPCIÓN El calentador de llamas (Fired Heater) calcula el combustible usado requerido para calentar una corriente de proceso para una temperatura especificada. El valor de calentamiento de combustible gas puede ser proporcionado por el usuario o es Usado un valor por defecto de

900 Btu/Scf. Si el cálculo del calor requerido para el calor de la corriente a la temperatura esperada excede el valor del calor requerido del calentador especificado, la temperatura de salida de la corriente será reducida en consecuencia. Si la fase de separación es requerida en las especificaciones de salida, más que una especificación de la corriente de salida puede ser especificada.

6.2. ESPECIFICACIONES.

6.2.1. Tout (Temperatura de salida) Un calculo Flash será desarrollado para la corriente de salida a la temperatura Tout para obtener el calor requerido. Si especificamos el calor requerido de este modo será comparada con el valor del calor requerida del calentador de llamas (Fired Heater). Si la estimación del calor requerido es mucho mas by Collantes A. WilmerGENio

grande que el calor calculado, el calor calculado será usado y la corriente de salida tendrá la temperatura Tout.. Si la estimación del calor requerido es mucho menor que el calor calculado (El calentador de llamas no tiene bastante capacidad para subir el calor de la Tout a la corriente de entrada) la corriente de salida será flashada a la entalpía (entalpía de entrada + la estimación del


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calor requerido) y la temperatura de salida será menor que la Tout. Nota: si la estimación del calor requerido no es introducido, 0, todo la verificación descrita abajo será ignorada y la temperatura de la corriente de salida será Tout.

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Una unidad de llama tiene solamente una entrada, pero puede tener uno o dos salidas. Si dos salidas están presentes, el primero es para el vapor y el segundo es para el líquido.

6.2.2. Drop Presure (Caida de Presión). Caída de presión del calentador de llamas. Use numero positivos. 6.2.3. Rated Heat Duty(estimar el calor requerido) Ingrese la estimación del calor requerido del calentador de llamas. Ver la explicación dada arriba de la temperatura de salida Tout. La estimación del calor requerido es la más requerido la unidad podrá proporcionar, porque es que la Tout no puede ser rechazada si la estimación del calor requerido es también pequeño.

6.4. ESTIMACIÓN DEL COSTO (Cost Estimation)

6.2.4. Heating value of fuel gas (Estimación del calentamiento del gas combustible). La estimación del calentamiento del gas combustible es especificado en unidades de Btu/Scf indiferente de la opción en la unidad. El valor por defecto es 900 Btu/Scf. 6.2.5. Thermal efficiency (Eficiencia térmica) La eficiencia térmica tendrá un valor entre 0 y 1. el valor por defecto es 0.75. 6.2.6. Cálculo de Valores. 6.2.6.1.El calor absorbido. (heat absorbed) El calor requerido de la unidad. Si la estimación del calor requerido fue ingresado, este es igual al valor mas pequeño de la estimación del calor requerido o calor requerido para alcanzar la Tout. 6.2.6.2. Combustible usado (Fuel usage) Calcula desde el valor de del combustible calentado, eficiencia térmica, y calor requerido de la unidad. 6.3 TOPOLOGIA.

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Chemcad calculara los los costo de compra y instalación del calentador de llamas. Antes de calcular los costos de un calentador de llamas, hay parámetros severos que necesitan ser especificados en el cuadro de configuración del equipo de calentador de llamas. Antes que el usuario pueda ejecutar un análisis de costo preliminar, hay parámetros severos que deben ser ingresados para calcular el calor de absorbido por el calentador de llama y el combustible usado. Una vez que los cálculos son hechos, el costeo de los datos pueden ser ingresados y esta ejecución determinara el costeo de la unidad. El programa calcula estos costos de inhalación del calentador de llamas como una función de tipo de diseño, el calor absorbido, presión de diseño, y el


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material resplandeciente de los tubos de construcción. El tipo box (caja) del calentador de llamas puede ser el costo estimado desde un requerimiento de 20 a 200 MBtu/hr y una presión máxima de 3,000 psi. El tipo cilíndrica (cylindrical) puede ser ejecutado para los requerimiento de 2 a 30 MBtu/hr y una presión máxima de 1,500psi.

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2=

Reformer without catalyst (Conversion sin catálisis) 6.4.5. Cylindrical Design Type :

6.4.1. Definición de parámetros. Temperature Out (Par. No. 6.2.1) Pressure Drop (Par. No. 6.2.2) Rated Heat Duty (Par. No. 6.2.3) Fuel Heating Value (Par. No. 6.2.4) Thermal Efficiency (Par. No. 6.2.5) Los valores CHEMCAD.

siguientes

son

calculados

0= 1= por

Cylindrical (Cilindrica) Dowtherm

6.4.6. Tube Material:

Heat Absorbed (Par. No. 6.2.6) Fuel Usage (Par. No. 6.2.6): 6.4.2 Selección de Estimación de Costo: (Cost Estimation Flag) 0= 1=

Off On

0= 1= 2=

Carbon steel (acero al carbon) CrMo steel (cromo & acero) Stainless (inoxidable)

6.4.7. Design Pressure:

6.4.3. Type: 0= 1=

Box type Cylindrical type

Presión de diseño del calentador de llamas. 6.4.8. Install Factor (factor de intalación):

6.4.4. Box Design Type:

El factor para escalar el costo de compra para la para el precio de instalación es ingresado en esta celda (por defecto es 1.3). 6.4.9. Purchase Cost (Costo de compra): El costo total del calentador de llamas es calculado es esta celda. 6.4.10. Installed Cost (Costo de Instalación):

0= 1=

Process heater (Proceso de calent.) Pyrolysis (Pirolisis)


El costo de compra es multiplicado por el factor de instalación. – Cyrius Technology Inc.2006 – Course of CHEMCAD for Students 50

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Ejemplo 06-Calentador de llamas Se desea calentar glicerol desde 350 hasta 500ºC mediante el calentador de llama que utiliza gas natural con un poder calorífico de 1020 Btu/scf determine el costo del equipo, el calor absorbido y la cantidad de combustible utilizado Scf/hr pies cúbicos por hora, considere una caída de presión de 0.05.si la alimentación inicial es de 100kg/hr de glicerol a 350ºC y 1atm.

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Especificación de la unidad de operación

Resultados de las especificaciones y cálculos del equipo 1

el CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “Calentador de llamas - 06”



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7.

SEPARADOR FLASH

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7.1 DESCRICCIÓN LA unidad Flah es un modelo general flash que permite varias operaciones flash. Los cálculos flash incluyen condiciones isotérmicas, adiabáticas, isentrópico, fracción de vapor bajo ka temperatura y presión diferente que puede ser

desarrollado seleccionando el modo apropiado. En casos donde el agua y los hidrocarburos de 2 fases liquidas, es permitido también que el agua decante desde el tanque flash. Si usamos modo adiabático, el calor requerido será ingresado.

7.2 ESPECIFICACIONES

7.2.1. Mode (Modo): Hay varios modos para especificar el FLASH.

0. T,P flash Isothermal flash at input stream conditions. Flash(T,P) flash isotérmico en las condiciones de la corriente de entrada. 53


1 - V,P flash El Flash en fracción de vapor (parámetro 1) y la presión (parámetro 2) fijada. La temperatura pude ser obtenido poniendo V=0 (parámetro 1) y la P (parámetro 2). La temperatura del punto de roció puede ser obtenida poniendo V = 1 (Parámetro 1 ) y P (parámetro 2). 2 - T,P flash El Flash en la temperatura (Parametro 1) y la presión (parámetro 2) fijada. La corriente de entrada T y la P será usada si el parámetro no es ingresada.


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3 - H,T flash El Flash en la entalpía de ingreso y la temperatura fijada (parámetro 1). La temperatura de ingreso será usada si el parámetro 1 no es ingresada. El usuario ingresara el calor requerido en el parámetro 5, usando modo 6. 4 - V,T flash El flash en la fracción de vapor (parámetro 1) y la temperatura (parámetro 2) fijada, este modo puede ser usado para calcular la presión de vapor de una corriente a la T, y la fracción de vapor especificada. La Presión del punto de burbuja puede ser calculada especificando V = 0 (parámetro 1) y T (parámetro 2). La Temperatura de la corriente de será usada si la temperatura no es ingresada. 5 - H,P flash El flash adiabático en la entalpía de la corriente de entrada y la presión P fijada (parámetro 1), la presión de la corriente de entrada será usada si el parámetro 1 es cero. El usuario ingresara el calor requerido en el parámetro 5. 6 - S,P flash El Flash en la entropía de la corriente de entrada y la presión fijada (parámetro 1). La presión de la corriente de entrada será usada si la presión no es ingresada. 7 - S,T flash El flash en la entropía de la corriente de entrada y la temperatura fijada (parámetro 1). La temperatura de la corriente de entrada será usada si la temperatura no es ingresada. 8 - H2O DP at T Calculo de la temperatura del punto de roció del agua en la temperatura fijada (parámetro 1). La temperatura de la corriente de ingreso será usada si una temperatura no es ingresada. 9 - H2O DP at P Calculo de la presión del punto de roció del agua en la presión fijada (parámetro 1). La presión de la corriente de ingreso será usada si la presión no es ingresada. 10 - T,P for drying (Para secado) Esta opción es para el secado de sólidos. Usando esta opción, el usuario especifica la temperatura y presión. El programa asume que todos los sólidos salen por los fondos y los otros salen por el tope by Collantes A. WilmerGENio

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como vapor. Esto entonces desarrolla un balance de calor y materia en esta base. 7.2.2. Specification 1: Cada modo de operación permite especificaciones térmicas para la salida. Esta celda es etiquetada con el valor de la unidad siendo especificada por el modo seleccionado. Abajo hay una lista de variables vs. Modo. Dejando esta celda en blanco resultara en el uso de la entrada de valores para las propiedades. mode 0, no usado mode 1, Ingrese la fracción de vapor. mode 2, Ingrese la temperatura. mode 3, Ingrese la temperatura mode 4, Ingrese la fracción de vapor. mode 5, Ingrese la presión. mode 6, Ingrese la presión. mode 7, Ingrese la temperatura mode 8, Ingrese la temperatura mode 9, Ingrese la presión. mode 10, Ingrese la temperatura 7.2.3. Specification 2 : Cada modo de operación permite especificaciones térmicas para la salida. Esta celda es etiquetada con el valor de la unidad siendo especificada por el modo seleccionado. Abajo hay una lista de variables vs. Modo. No todos los modos permiten una segunda especificación. Dejando esta celda en blanco resultara en el uso de la entrada de valores para las propiedades mode 0,no usado mode 1, Ingrese la presión. mode 2, Ingrese la presión. mode 3, no necesario mode 4, Ingrese la temperatura. mode 5, no usado mode 6, no usado mode 7, no usado mode 8, no usado mode 9, no usado mode 10, Ingrese la presión. 7.2.4. Heat duty (Calor requerido):

Esto es el calor requerido para obtener las condiciones de salida especificada, empezando desde las condiciones de entrada.


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7.3. TOPOLOGIA. El FLASH tiene múltiples corriente de entrada (máximo 13). La operación de un FLASH puede tener una hasta para tres corrientes de salida. Si una corriente de salida es especificada, la corriente de salida siempre tendrá alguna composición y velocidad de flujo como la corriente de entrada para las condiciones térmicas (temperatura, presión, entalla de la fracción de vapor, etc) pueden ser diferentes dependiendo del modo seleccionado de la operación de un Flash. Si 2 corrientes de salida son especificadas el primero siempre será vapor y el segundo siempre será liquido. La operación de un flash resultara totalmente vapor, la segunda corriente de salida (liquido) será una corriente vacía con cero de velocidad de flujo y tendrá algo de la temperatura y presión de la primera corriente de salida (vapor). Si la operación de un flash produce totalmente liquido, la primera salida (vapor) será vació y la segunda corriente (liquido) tendrá la velocidad de flujo y la composiciones como en la corriente de entrada. Si la opción de agua inmiscible es seleccionada como modelo termodinámico, el agua libre será incluido en la segunda corriente de salida a menos que tres corrientes de salida están especificadas como se describe abajo. Si las tres corrientes de salida son especificada, y la opción del agua inmiscible es seleccionada, la tercera corriente de salida contendrá el agua libre como un resultado de la operación Flash. En este caso, la primera corriente de salida será vapor y la segunda salida será liquido que contiene el hidrocarburo y algo de agua disuelta en el hidrocarburo como predecido por un modelo de solubilidad del agua. La tercera será totalmente líquido conteniendo agua libre. Si las tres corrientes de salida son especificadas y la opción LLV (tres fases rigurosas para toda la unidad flash) esta activada, la primera salida contendrá el vapor, la segunda salida contendrá la fase liquida ligera, y la tercera salida contendrá la fase liquida pesada. Las estimaciones en las temperatura de salida en la presión no son usualmente requerido en los demás casos, sin embargo, si las condiciones de operación del Flash esta cerca de las región critica de la corriente. Las estimaciones en la temperatura y la presión puede ser necesitada para mejorar la convergencia. La estimación puede ser ingresada 55


como la temperatura o la presión de la primera corriente de salida del Flash. Cheque he las siguiente tabla para las estimaciones en los diferentes modos de un Flash. Mode FLASH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

estimación de la 1ra corriente de salida

Inlet T,P V,P Flash T,P Flash H,T Flash V,T Flash H,P Flash S,P Flash S,T Flash H2O DP, T Flash H2O DP, P Flash T1 P Calculation

Not needed Temperature Not needed Pressure Pressure Temperature Temperature Pressure Temperature Pressure Not needed

Note: Las estimaciones de la velocidad de flujo y la fracción de vapor no son necesarias en todos los casos.

7.4. ESTIMACIÓN DEL COSTO DEL FLASH Chemcad calcula los costo de compra y instalación de un tanque flash. Antes de calcular los costos de una unidad Flash, hay parámetros severos que necesitan ser especificados en el cuadro de configuración del equipo flash. Note que los costo de estimación es solamente disponible para la unidad Flash y no la unidad LLVF flash. El programa calcula el costo de una tambor batería flash como una función del diámetro, longitud, espesor del tanque, diámetro del casco, tipo de tambor, peso del tanque, volumen del tanque y los materiales de construcción.


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7.4.1 Definición de Parámetros

Indicador de estimación de costo: 0= Off 1= On Type (Tipo): 0= Horizontal vessel (tanque Horizontal) 1= Vertical vessel (tanque vertical) 2= Storage tanks (tanque de almacenamiento) Diameter (Diametro): La medida del diámetro del tanque en pies Length (longitud): La medida de la longitud del tanque en pies Vessel Thickness (Diámetro de tanque): La medida del diámetro del tanque en pulgadas. Straight Flange (pestaña recta): La medida de la longitud de la pestaña recta en pulgadas

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Vessel Material (material del tanque): 0= Carbon steel (acero al carbon) 1= Stainless steel 304 (acero inoxidable) 2= Stainless steel 316 (acero inoxidable) 3= Carpenter 20CB-3 (carpintero) 4= Nickel 200 (niquel) 5= Monel 400 6= Inconel 600 7= Incoloy 825 8= Titanium Metal Density (Densidad del metal): Por defecto si el valor no es ingresado, es 501 lb/ft3 (SS 304). Install Factor (factor de instalación): El factor para la escala del precio de compra para el precio de instalación es ingresada en esta calda, si el numero no es proporcionado, CHEMCAD proveerá un factor de instalación por defecto = 1.7.

Storage Tank Material (Material tk de almacenamt) 0= Carbon steel 1 = Stainless steel 316 Head Type (Tipo de cabeza): 2= Stainless steel 304 3 = Stainless steel 347 0= Ellipsoidal (eliptico) 4= Nickel 1= Hemispherical (hemisférico) 5 = Monel 2= Bumped (golpeado) 6= Inconel 3= Flat (plano) 7= Zirconium by Collantes A. WilmerGENio – Cyrius Technology Inc.2006 – Course of CHEMCAD for Students 56

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8= 9=

10 = 11 = 12 = 13 = 14 =

Titanium Brick and rubber or brick and polyesterlined steel (ladrillo y caucho o ladrillo y poliester con acero forrado). Rubber or lead-lined steel (Caucho o acero con plomo-forrado ) Polyester, fiberglass-reinforced. (polyester, fibra de vidrio-reforzado) Aluminum (aluminio) Copper (cobre) Concrete (concreto)

Total Weight (Peso total):

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El peso del tanque puede ser ingresada o calculada usando los parámetros de especificación anteriores. Total Volume (Volumen total): El volumen del tanque puede ser ingresada o calculada usando los parámetros de especificación anteriores. Purchase Cost (Costo de compra): El costo del tanque Flash es calculada y guardada en esta celda. Installed Cost (Costo de intalación): El costo de compra es multiplicado por el factor de inhalación y guardado en esta celda.

Ejemplo 07 – Flash Una mezcla de alimentación de gases a 200ºF y 60 psia con la composición que se muestra en la tabla siguiente se somete a vaporización instantánea para separar la mayor parte de los componentes ligeros de los pesados. La primera cámara de evaporación instantánea trabaja a 150ºF y 50 psia, y la segunda a 80ºF y 50 psia. Determine las velocidad de flujo molares por componente de las corrientes de vapor y liquido. Antes del ingreso al primer evaporador flash la corriente de gases de entrada para por una válvula de reducción de presión de 60 a 50 psia. Donde la corriente de entrada es:

Solución.

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Para Poder ver las curvas de equilibrio de dos especies:

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Para el etano – npentano



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El CD del handbook, encontrara el video del procedimiento de este ejemplo “Flash - 07”

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Manual Chemcad 1 - Equipos Estacionarios 1era Parte

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