Simuladores De Proceso

SIMULACIÓN Y ESCALAMIENTO DE PROCESOS

PRÁCTICA 3

“SIMULADORES DE PROCESO”

INTEGRANTES:

Abundis García Miriam Fabiola

Rocha Lugo Luis Atzin

PROFESORA:

Olivia Cruz Islas

PRÁCTICA 3

“SIMULADORES DE PROCESO”

OBJETIVOS

o El alumno será capaz de utilizar un simulador de procesos de manera sistemática para la creación de diagramas de flujo, la realización de balances de materia y energía y la programación de actividades de procesos por lotes.

o El alumno comprenderá la importancia de los simuladores de proceso para el cálculo de balances de materia y energía, dimensionamiento y costeo de equipo, análisis de sensibilidad, optimización y estudios de factibilidad.

INTRODUCCIÓN

Se va a simular el siguiente proceso utilizando el Software SUPER PRO DESIGNER:

La primera etapa consiste en una reacción que se llevará a cabo en un reactor agitado donde

A + B C

La reacción se efectúa a presión atmosférica y una T= 50ºC en heptano, en el cual A y B son completamente solubles; por otro lado se asume que C es prácticamente insoluble. En estas condiciones la conversión de la reacción es del 95% después de 6 hrs.

La segunda etapa comprende una filtración en la que el 95% de C se queda retenido en el medio filtrante (placas), para posteriormente secarse hasta quedar libre de heptano.

Componentes Cantidades por Lote

Heptano 800 kg

A (MW=150, $10/kg) 50 kg

B (MW=25, $15/kg) 40 kg

C (MW=175, $200/kg)

RESULTADOS

Se presentan los resultados obtenidos de la simulación en Super Pro de la reacción química de dos sustancias (A y B) en un reactor y de la posterior separación del producto de la reacción (C) para lo cual se utiliza una filtración.

Los resultados son presentados en diferentes reportes específicos de diferente área del proceso arrojados por el software, los cuales se encontrarán en este reporte como anexo.

Diagrama de flujo del proceso

Figura 1. Diagrama de flujo del proceso

Tabla 1. Resultados Económicos Generales.

A. Resultados Económicos

Inversión Total 4628064 $

Costos de Operación 3942446 $/año

Tabla 2. Balance General.

Componente Inicial Entrada Salida Final Salida -Entrada

(kg/lote) (kg/lote) (kg/lote) (kg/lote) (kg/lote)

A 0.00 50.00 2.50 0.00 - 47.500

B 0.00 40.00 32.08 0.00 - 7.917

C 0.00 0.00 55.42 0.00 55.42

Heptano 0.00 865.26 865.26 0.00 0.00

Nitrógeno 1.47 0.00 0.00 1.47 0.00

Oxígeno 0.45 0.00 0.00 0.45 0.00

TOTAL 1.92 955.26 955.26 1.92 0.00

Tabla 3. Material de Consumo.

Material kg/año kg/lote

A 50600.00 50.00

B 40480.00 40.00

Heptano 875645.35 865.26

TOTAL 966725.35 955.26

Tabla 4. Costos de Material.

Material Costo

Unitario ($) Cantidad Anual (kg) Costo

Anual ($) %

A 10.00 50600.00 506000.00 35.42

B 15.00 40480.00 607200.00 42.51

Heptano 0.36 875645.00 315232.00 22.07

TOTAL - - 1428432.00 100.00

o Informe Completo de Materiales y Corrientes (SR) Ver Anexo 1

Dar doble clic sobre el ícono.

o Informe Completo de la Evaluación Económica (EER) Ver Anexo 2

Dar doble clic sobre el ícono.

o Informe Completo de Equipo (EQR) Ver Anexo 3

Dar doble clic sobre el ícono.

o Informe Completo de Datos de Entrada (IDR) Ver Anexo 4

Dar doble clic sobre el ícono.

o Informe Completo de Impacto Ambiental (EIR) Ver Anexo 5

Dar doble clic sobre el ícono.

DISCUSIÓN

La simulación de un proceso utilizando un software de computadora es mucho más profundo y útil de lo que parece, durante la simulación del proceso arriba mencionado utilizando Super Pro Designer obtuvimos un buen resultado, ya que además del diagrama de flujo del proceso también pudimos generar una serie de reportes muy completos sobre los detalles económicos, de proceso como balances de materia así como ambientales de la obtención de un producto (C) por medio de una reacción química y una posterior filtración. A continuación discutiremos más a detalle los resultados obtenidos.

El diagrama de flujo obtenido en Super Pro Designer fue muy claro y completo, pues presenta una buena simbología de las operaciones unitarias y una distribución coherente de los flujos de entrada, salida e intermedias

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