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Integración IVResolución TP 1 utilizando DWSIM

2019

Profesor: Dr. Nicolás J. ScennaJTP: Dr. Néstor H. RodríguezAux. 1ra: Dr. Juan I. Manassaldi

Problema 1a

• La presión de operación del evaporador es de 1.6815 bar por loque (según el diagrama T-S) la temperatura de la corriente 1corresponde a la temperatura de saturación del propano a estapresión.

1

2

P1: 1.6815 barT1: ………… K

<

Problema 1a

1

2

P1: 1.6815 barT1: ………… K

<

Problema 1a

Problema 1b

• Una vez conocidas las condiciones de entrada al compresor sepuede calcular sin problemas la salida del mismo. En siguientefigura se muestran los datos necesarios para la resolución de laevolución interna del fluido dentro del compresor.

1

2

m1: 10 mol/segP1: 1.6815 barT1: ………… K

m2: ………… mol/segP2: 13.718 barT2: ………… K

h: 0.8W: ….. kW

Problema 1b

1

2

m1: 10 mol/segP1: 1.6815 barT1: ………… K

m2: ………… mol/segP2: 13.718 barT2: ………… K

h: 0.8W: ….. kW

Problema 1b

Problema 1c

• Resolver el modelo del compresor suponiendo ahora que se loalimenta con una potencia un 10% mayor que en el caso anterior.

1

2

m1: 10 mol/segP1: 1.6815 barT1: ………… K

m2: ………… mol/segP2: ……….. barT2: ………… K

h: 0.8W: …. kW

Problema 1c

Problema 1c

Problema 1c

Problema 2

• Se desea enfriar 400 mol/s de Metanol desde 90ºC hasta 40ºC.Para tal efecto se usan 3100 mol/s de agua de enfriamientodisponible a 25 ºC. La presión de entrada del metanol es 5 bar y sepermite una caída de presión de hasta 0.5 bar. La presión deentrada del agua es 6 bar y se permite una caída de presión dehasta 0.6 bar.

Problema 2

Problema 2

34.68 ºC

Problema 3

n-pentane

n-hexane

n-heptane

10

5

298.15

0.33

0.33

0.34

F

F

F mol s

P bar

T K

z

z

z

.......Q kW

n-pentane

n-hexane

n-heptane

4

1.01325

...........

.....

......

......

V mol s

P bar

T K

y

y

y

n-pentane

n-hexane

n-heptane

6

1.01325

...........

.....

......

......

L mol s

P bar

T K

x

x

x

Problema 3

n-pentane

n-hexane

n-heptane

10

5

298.15

0.33

0.33

0.34

F

F

F mol s

P bar

T K

z

z

z

.......Q kW

n-pentane

n-hexane

n-heptane

4

1.01325

...........

.....

......

......

V mol s

P bar

T K

y

y

y

n-pentane

n-hexane

n-heptane

6

1.01325

...........

.....

......

......

L mol s

P bar

T K

x

x

x

Problema 3

¿? Por ahora no sabemos Q

Problema 3

Problema 3

Problema 4

Encontrar la temperatura de burbuja de una mezcla de Benceno

(1) y Etanol (2) a 1.01325 bar y la siguiente composición molar x1=0.5

y x2=0.5.

Problema 4

Problema 5

Graficar la curva de temperaturas de burbuja y de rocío de una mezcla de Acetona (1) y Etanol (2) a 1.0133 bar. Comparar el modelo ideal y no ideal con los siguientes datos experimentales (*). ¿Qué modelo se ajusta mejor?

Problema 5

Problema 6

La mezcla del Problema 4 (a presión atmosférica) forma un azeótropo de mínimo punto de ebullición. Encontrar la composición y temperatura de saturación del mismo.

Problema 6

Problema 6

Problema 7

• Se desea enfriar 400 mol/s de Metanol desde 90ºC hasta 40ºC.Para tal efecto se dispone de agua de enfriamiento a 25 ºC quepuede calentarse solo hasta 38 ºC. La presión de entrada delmetanol es 5 bar y se permite una caída de presión de hasta 0.5bar. La presión de entrada del agua es 6 bar y se permite una caídade presión de hasta 0.6 bar.

Problema 7

¿?

Problema 7

¿?

Integración IVSimulación de un proceso de producción de

LPG por turboexpansión en DWSIM

2019

Profesor: Dr. Nicolás J. ScennaJTP: Dr. Néstor H. RodríguezAux. 1ra: Dr. Juan I. Manassaldi

Flowsheet del proceso

1era etapa decompresión

Turboexpansor

1era etapa deseparación de líquidos

2da etapa deseparación de líquidos

Columna de fraccionamiento

Enfriamientogas de venta

2da etapa decompresión

30°C

2800 kPa

Rehervidor

LPG

Condensador

Preenfriamiento 2

-62°C

Gas de entrada30°C ; 5000 kPa

2988 kmol/h

Gas de venta

70 bar

Preenfriamiento 1Multicorriente

Simulación en DWSIM

Gas de entrada

Temperatura 30°C

Presión 5000 kPa

Flujo molar 2988 kgmole/h

Composición – Fracción molar

Nitrógeno 0.0149

Dióxido de carbono 0.002

Metano 0.9122

Etano 0.0496

Propano 0.0148

i-Butano 0.0026

n-Butano 0.002

i-Pentano 0.001

n-Pentano 0.0006

n-Hexano 0.0003

Paquete termodinámicoPeng-Robinson

Intercambiador multicorriente de aluminio

Preenfriamiento 1Multicorriente

Preenfriamiento 1Multicorriente

Intercambiador de calor

Preenfriamiento 2

Intercambiador de calor

Separador de líquidos

1era etapa deseparación de líquidos

Turboexpansor

Turboexpansor

Separador de líquidos

2da etapa deseparación de líquidos

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Pasos en Chemsep:• Numero de etapas, presión y propiedades

fisicoquímicas.

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Pasos en Chemsep:• Numero de etapas, presión y propiedades

fisicoquímicas.• Corrientes de alimentación.• Lugar de alimentación

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Pasos en Chemsep:• Numero de etapas, presión y propiedades

fisicoquímicas.• Corrientes de alimentación.• Lugar de alimentación.• Volver a DWSIM y conectar

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Pasos en Chemsep:• Numero de etapas, presión y propiedades

fisicoquímicas.• Corrientes de alimentación.• Lugar de alimentación.• Volver a DWSIM y conectar

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Torre de destilación

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Pressure

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Torre de destilación

Spec

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Torre de destilación

Spec

Columna de fraccionamiento

Rehervidor

LPG

Condensador

Torre de destilación

Solve

Intercambiador de calor

Preenfriamiento 1Multicorriente

Intercambiador de calor

Preenfriamiento 1Multicorriente

Mixer

1era etapa decompresión

Turboexpansor

Turboexpansor

Enfriamientogas de venta

Intercambiador de calor

2da etapa decompresión

Compresor

Flowsheet

Integración Energética

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