Métodos de simulación en química: Reactores y estrategias

Shortcut Column

Método aproximado para estimar nº de etapas y piso de alimentación. Basada en Fenske-Underwood-Gilliland (FUG). Se suele usar como partida para metodos mas rigurosos. Se basa en elegir componentes clave y definir su reparto a partir dla alimentacion (HK y LK).

SCDS

Necesita informacion proporcionada xla SHORTCUT.Método riguroso para columnas, unidades de absorción y desorción. Destilacion reactiva: Operacion q integra reaccion y separacion dl producto enel mismo equipo.

TOWR

Método riguso que usa el algoritmo inside-out. Columnas con múltiples alimentaciones y productos(hasta 5)

TPLS

Método riguroso (inside-out) que permite calcular columnas con entradas y salidas múltiples (14) y pump-around:Corriente dla columna a temp mas alta q se retorna a un piso superior dspues d pasar x 1 intercambiador de calor.El intercambiador se pone en contacto con 1 corriente d entrada a menor temperatura.

Corrientes de corte:

Cuando existen recirculaciones de materia enel sistema, no sirve el proceso secuencial ya que la variable calculada es necesaria para inicializar el sistema. Como solucion alternativa se toma una corriente como corriente d corte. Por lo tanto chemcad supone valores iniciales para dicha corriente y con esta informacion, prosigue el calculo y se comparan los valores obtenidos conlos dl punto de partida. Este calculo se repite iterativamente hasta qlas diferencias entre los valores iniciales(supuestos) y los calculados cumplan la tolerancia. La secuencia de calculo se define automaticamente y se puede modificar por el usuario.

Estrategias de simulacion: Secuencia modular:

Se deben conocer algunos valores de las corrientes de entrada y las especificaciones de parámetros de las unidades implicadas. Los valores de salida de una unidad se utilizan como valores de entrada de la siguiente. El programa establece un orden de cálculo secuencial que permita resolver las unidades del proceso. Lee-Christensen-Rudd.

Secuencia simultanea:

Utiliza metodos orientados a ecuaciones. Cada unidad se considera un elemento dla matriz. Chemcad resolvera todas las unidades simultaneamente usando metodos matriciales. Para ello se utilizan controllers ya que reducen el tiempo de computacion.

Autocalculado:

Nose recomienda para simulaciones nuevas y esta basado en un metodo secuencial modular. Utilizando especificaciones recalcula parametos q faltan.

Reactor estequiometrico(REAC):

1 sola reacción. Empleaestequiometría y conversión definida por el usuario -> B. Materia .No considera efectos cinéticos ni de equilibrio.Usuario-> componente clave(RL) y conversion.

Reactor de equilibrio(EREA):

+1 reaccion.General:La variación de la constante de equilibrio responde a la ecuación.Shift. Water Gas Shift (WGS) .-Methanation. Síntesis de metano. Especificaciones generales: Modo térmico,-modo de calculo(definido por el usuario). Definir unidades para Keq y estequiometria.

Reactor Gibbs:

Reactor de equilibrio donde Keq, xeq se calculan como aquellas que minimizan la ΔG del sistema.es decir, las reacciones que minimicen la Energia libre de Gibbs son termodinamicamente posbiles.Información: reactivos iniciales y (posibles)productos. No hace falta reacciones.Usuario-> todos los reactivos y todos los posibles productos.

Reactorcinetico:

Es el único que permite introducir la cinética de la reacción -> V. reactor / conversión Simula mezcla perfecta (CSTR) y flujo de pistón (PFR) Permite introducir ecuación de velocidad de reacción por parte del usuario.