Curso Hysys Nivel Basico i Esucat

8/11/2019 Curso Hysys Nivel Basico i Esucat

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ESUCATESCUELA SUPERIOR DE

CAPACITACION TECNICA

CURSO HYSYS NIVELBASICO IING. RODRIGO MAMANI

RODRIGUEZ


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RODRIGUEZ

INTRODUCCIN


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Simular no es disearHysys es una herramienta

imprescindible para disear?

Los parmetros de diseo como numero de tubos de unintercambiador de calor , dimetro de la carcasa ynmero de platos de una columna no pueden sercalculados por Hysys.Hysys es una herramienta que proporciona unasimulacin de un sistema que se describe conanterioridad

Hysys puede emplearse como herramienta de diseo,probando varias configuraciones del sistema paraoptimizarlo.

Se debe tener en cuenta que

HYSYS SIMULA Y EL INGENIERO DISEA


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Limitaciones de los simuladores

Se debe tener en cuenta que los resultados deuna simulacin no son siempre fiablesy estos sedeben analizar crticamente.

Hay que tener en cuenta que los resultadosdependen de:

- La calidad de los datos de entrada

- De que las correlaciones empleadas sean lasapropiadas (escoger bien el paquete

termodinmico)

- Eleccin adecuada el proceso.


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1. INTRODUCCIN AL ENTORNO HYSYS

1.1 ENTORNO HYSYS

1.1.1 Abrir SesinAbra HYSYS haciendo clic en:Iniciar > Programas > Hyprotec > HYSYS 3.2 > HYSYS


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1.1.2. Iniciar un nuevo caso

Haciendo clic en el botn New Case

Aparece la ventana del administrador bsico desimulacinSimulation Basis Manager

El Simulation Basis Manager contiene una serie depestaas que iremos describiendo a lo largo del curso.


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1.2 INGRESO DE COMPONENTES

1.2.1. Seleccionamos la etiqueta Componentsdel SimulationBasis Manager y hacemos clic en Addcon lo cual aparece lalibrera de componentes. Esta librera en su parte izquierda tienetres conceptos: Components(Los que estn en la base de datosdel programa), Hypotetical(Cuando vamos a formular uncomponente

nuevo) y Other.


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1.2.2. Usted puede seleccionar componentes para su simulacin usando variosmtodos diferentes: MATCH, COMPONENT LIST y FAMILY FILTER.Seleccione de la librera de componentesCloroformo, Tolueno, Etanol, H2O,Oxgenoy Nitrgeno.

Nota: se puede aadir un rango de componentes resaltando el rango entero y

presionando el botn Add Pure.


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Muestra una lista de los compuestos que: empiecen por metha,

que sean compatibles con el paquete Peng Robinson y que sean

alcoholes. Los que tienen x son los que no son recomendados

para ese paquete.


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Seleccionando la opcin RECOMENDED ONLY solo aparecen los compuestos

filtrados anteriores pero que son recomendados para ese paquete.

NOTA: SE DEBE DESACTIVAR EL FILTRO PARA SEGUIR LA BUSQUEDA SI NO SE VA A

USAR MAS POR QUE AUNQUE SE CIERRE LA VENTANA FILTERS ESTA SIGUE

FUNCIONANDO


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Aparecen varios compuestos con formula CH4 y muestra

los sinnimos por que estaactivadala opcin


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Al adicionar el compuesto salen de la lista los sinnimos.

Pero queda CH4 correspondiente al Refrig-50 (otro

compuesto diferente)


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Al seleccionar los componentes Cloroformo, Tolueno,Etanol, H2O, Oxgenoy Nitrgenose ve lo siguiente.


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1.2.3 El nombre de la lista de componentes, en este caso

es: Lista clase 1 Nombre estudiante, presione la tecla


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Y cierre la ventana, con lo cual de regreso al

Simulation Basis Manager aparece la lista creada


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La base de datos que trae HYSYS es muy grande, pero es un

simulador muy orientado a la empresa petroqumica, y es

difcil encontrar componentes de otro tipo de empresas,

como son los sulfatos, xidos ... y dems componentesinorgnicos.

Las ltimas versiones de HYSYS ya incluyen el paquete de

electrolitos, donde podemos incluir sustancias que estn enforma de electrolitos y pueden variar las propiedades

coligativas de la mezcla.

Tambin podemos incluir algunos componentes, que

aunque no estn en la base de datos, se pueden adicionar

ingresando sus parmetros caractersticos del componente

(Esto lo veremos ms adelante).


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1.3 El Paquete de Fluidos: Fluid Package

1.3.1 Concepto deFluid Package

El Paquete de Fluidos contiene toda la informacin para clculosfsicos de las propiedades de componentes. Al abrir la pestaa FluidPkgs del Simulation Basis Manager, se pueden usar mltiples

Fluid Packages dentro de una simulacin asignndoselosa diferentes flowsheets y acoplando los flowsheets.

1.3.2 Seleccin del Fluid PackageEl segundo paso para la simulacin es definir el FluidPackage. Este paso es muy importante y no se debe tomar ala ligera, ya que definir la base de la simulacin. Si tenemos

una buena base, tendremos una buena simulacin, pero si

introducimos un error desde el principio, este se agravar con

el desarrollo de la simulacin.

P d fi i l Fl id P k


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Para definir el Fluid Package:

1. En el Simu lat ion B asis Manager seleccione la etiqueta Fluid Pkgshacer clic enel botnAdd.2. Seleccionar Ac tiv i ty Modelsy seleccionar NRTL como el paquete depropiedades (Property Package) para este caso.

y seleccione la lista de componentes para la cual deseamos colocar laopcin termodinmica (Lista de clase 1 Nombre) y Tambin debemos

seleccionar la opcin para el vapor en la esquina superior derecha

3 I l ti t d


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3. Ir a la etiqueta de

coeficientes binarios

(Binary Coeffs). Presioneel botn Unknowns Onlypara estimar los

coeficientes ausentes. Verlas matrices Aij, Bij y aij

seleccionando el botn

correspondiente. La matriz

Aij es mostrada a

continuacin:


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1.3.3 Exportando Fluid PackagesHYSYS permite exportarFluid Packages para usarlos en otras simulaciones. Estafuncionalidad le permite crear un simple y comn Fluid Package el cual usted

puede usarlo en mltiples casos.

1. Sobre la etiqueta de Fluid Pkgsresalte el Fluid Package Clase 1- Adri2. Presione el botn Export.3. Ingrese un nico nombre (Export 1- Adri) para el Fluid Package y presione elbotn OK.


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Ahora que el Fluid Packageest completamente definido,usted est listo para seguir adelante y empezar a construir

la simulacin. Presione el botn:

Enter Simulation Environment


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1.4 Guardar el TrabajoUsted puede guardar su trabajo en cualquier momento para lo cual debe ir al

menu > File > Save as Y darle un nombre (LISTA CLASE 1).


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1.5 Seleccionando un Sistema de UnidadesEl sistema de unidades predeterminado en HYSYS es el SI, es posible cambiar el

sistema de unidades usado para exteriorizar las diferentes variables.

1. Del men Tools, seleccione Preferences.


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2. Cambie a la etiqueta Variables, y vaya a la pgina Units.

3. Si no ha seleccionado ya, seleccione el sistema deseado. Usted est en

libertad para usar cualquier sistema.

4. Luego cierre esta ventana haciendo clic en para volver a la simulacin.


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5. Presionar el botn Clone. NewUseraparecer resaltado en Unit Set Name Estees el nombre que asigna HYSYS al nuevo set

de unidades; para cambiarlo debemos

ingresar elnombre que decidimos asignarle al

set de unidades que se utilizar para estecaso (Set unidades clase 1 Nombre)en estacasilla y al hacer Enterse actualiza el nombreen el campo Available Unit Sets..

6. Nos movemos hasta la celda

Pressurehaciendo click en kPa.Abrir la lista desplegable de las

unidades disponibles en la Barra.Haciendo click en atm,seleccionaremos la nueva unidad.

El nuevo conjunto de unidades

queda as definido. Presionando

el botn Closese regresa alentorno de simulacin.


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Para guardar el sistema de unidades definido presionar

Save Preference Set

Para cargar este sistema en un trabajo cualquiera LoadUnit Set.


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Ejercicio 1.

1. Crear un nuevo caso

2. Adicionar los compuestos Benceno y Tolueno

3. Nombrar esta lista como

Ejercicio1-NOMBRE1. Seleccionar el paquete termodinmico Wilson y

como modelo de actividad elegir SRK para el

vapor

2. Asociar ese paquete termodinmico a la lista decomponentes antes creada.


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2. ENTORNO DE LA SIMULACIN

2.1 Ingresar al ento rno de la simulacin.

Desde el Simulation Basis Manager hacemos clic en Enter Simulation

Environment.

Simulation Environment es la pantalla principal de HYSYS donde realizaremoslas simulaciones. En este medio la simulacin se hace muy visual y fcil de llevar.

Hay otro medio de simulacin en HYSYS que veremos ms adelante: el

Workbook

Simulation Environment.

Simulation Basis Manager


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La Paleta de Objetosse usa para seleccionar el equipo o eltipo de corriente que queremos introducir en el sistema de

simulacin. Para ocultar o hacer visible la paleta de objetos

hay que pulsar F4o pulsar el icono

Paleta de Objetos

La paleta se puede dividir en cuatro secciones:

- Corrientes:Materia ( ) y Energa ( ).

- Equipos de separacin de fases, presin, transferencia de

calor y reactores,

- Equipos de transferencia de masa (destilacin, absorcin)

- Operaciones lgicas


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2.2 Adicionando corrientesEn HYSYS, hay dos tipos de corrientes, Material y Energa (deben especificarse).

Existe varias formas para adicionar las corrientes en HYSYS.

En este ejercicio, usted adicionar tres corrientes para representar las

alimentaciones a un desorbedor (Stripper) de aire. Cada corriente ser adicionadausando un mtodo diferente de ingreso.

2.2.1 Ingresando Corrientes desde laPaleta de Objetos:1. Pulsar en la paleta de objetos la flechaazul, es la correspondiente a una corriente

de materia, y con el cursor nos colocaremos

en el PFD, volvemos a pulsar.

2. Para dar especificaciones a la corriente

hacemos doble cl ic en la corriente y

aparece el visor de propiedades de las

corrientes. Se puede cambiar el nombre de

la corriente simplemente escribiendo un

nombre nuevo en la caja Stream Name.


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3. Cambie el nombre de corriente para

Etanol y seleccionemos la opcinCompositionen el men Worksheet

En HYSYS se puede seleccionar la base para definir

las composiciones haciendo clic en la opcin Basis,apareciendo la caja de dilogo siguiente:

4. Seleccionamos la opcin para las composiciones Flujo de masa en este

caso (Mass Flows), cerramos la caja y regresamos a la caja anterior donde

ingresamos los flujos de masa de los componentes


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2.2.2 Ingresando Corrientes desde el Workbook

2. Ingrese el nombre de la corriente,

Toluenoen la celda **New**.

1. Para abrir o desplegar elWorkbook, presione el botn de

Workbook sobre la barra debotones.

3. Para especificar composicin hacer

doble click en de la columna

tolueno fila Mass Flow


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3. Al regresar a la ventana del PFD se tiene

ahora la nueva corriente ingresada


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1. Pulsando cuando estamosen modo simulacin, aparece el visor

de propiedades. En la celda StreamNameColocamos Aire

2.2.3 Ingresando Corrientes desde La Barrade Men

2. Seleccionamos la opcin

Compositionsdonde se puede cambiarde base de unidades para las corrientes

seleccionando Basis, o seleccionandodirectamente Edit. En este casoingresamos la corriente como fracciones

molares.


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3. Al regresar a la ventana del PFD se tiene ahora la nueva

corriente ingresada. Hay 3 corrientes de color azul claro que

indica que las corrientes no estn completamente

especificadas.

Guarde su Trabajo

2 3 Cl l I t t


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2.3. Clculos Instantneos

HYSYS puede efectuar 5 tipos de clculos instantneos

sobre las corrientes:

P-T

Vf-P

Vf-TP-Entalpa Molar

T-Entalpa Molar.

Una vez que la composicin de la corriente y dosparmetros cualquiera de temperatura, presin, fraccin de

vapor o la entalpa molar son conocidas, HYSYS realiza un

clculo instantneo en la corriente, calculando los otros dos

parmetros.


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Con las capacidades instantneas de HYSYS, se

calcula el punto de roco y punto de burbuja.

Especificando una fraccin de vapor de 1 y ya sea la

presin o la temperatura de la corriente, HYSYS

calcular la Temperatura o la Presin de Roco.

Para calcular la Temperatura o la Presin de Burbuja,

debe introducirse una fraccin de vapor de 0 y cualquier

presin o cualquiera temperatura.


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2.3.1 Ejem p los de Clcu los Ins tan tneos

1. Efectuar un clculo instantneo T-P en la

corriente Tolueno.

-Hacer doble clic en la corriente Tolueno

- Fijar la presin en 14.7 psia y la temperatura en 90C.

Cual es la fraccin de vapor?

En el PFD hay 3

corrientes, 2 azul claro y

la de tolueno es de color

de color azul oscuro queindica que esta corriente

tiene cero grados de

libertad.


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Respuesta. La fraccin de vapor es 0Nota: El cambio de color de la barra inferior

a verde indica que la corriente Tolueno ha

sido definida completamente


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2. Efectuar un clculo de punto de roco en la corriente Tolueno.

- Hacer doble clic en la corriente Tolueno

- Establecer la presin en 101.4 kPa (14.7 psia).

- Borrar la temperatura y Especificar una fraccin de vapor de 1.Cul es la temperatura de punto de roco? Respuesta. Latemperatura de Punto de Roco es 100C


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3. Efectuar un clculo de punto de burbuja en la corriente Tolueno.

- Establecer la presin en 101.4 kPa (14.7 psia).

- Especificar una fraccin de vapor de 0.

Cul es la temperatura de punto de burbuja? Respuesta. Latemperatura de Punto de Burbuja es 55.67C


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Ejercicio de clase:

Realice el calculo en el flash

para esta corr iente. Aju ste un a

presin de 7500 kPa y una

temperatura de 10C. Cual es la

fraccin de vapo r?

Real ice el calculo de pun to d e

ro co a esta co rri ent e. Fije un a

presin de 7500 kPaCual es latemperatura de roco?

A cont inu acin se presenta la

com posic in de la corr iente de

gas:

Flujo 100 kg /h


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2.4UTILITIES

Los UTILITIES disponibles en HYSYS son un

conjunto de herramientas tiles que interactan

con su proceso, proporcionando informacin

adicional de corrientes o las operaciones.


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Adicionando un Utilitario delStream Property View

Al igual que con la mayora de objetos en HYSYS, hay un

nmero de formas para adicionar utilitarios para corrientes.

El utility Property Table le permite examinar tendencias de

propiedades sobre un rango de condiciones en formatostabulares y grficos. Esta utility calcula variables

dependientes para rangos de variable independiente.

Realiza grficos con curvas parmetricas.

Ejercicio de clase: Un utility Property Tableser adicionado a la corriente Toluenodesde

el visor de propiedades de corriente.


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1. Ingresamos al Men Toolspara abrir laventana Available Utilities.


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2. Hacemos Clic en Utilitiesy aparece el menAvailable Utilities. Seleccione Property Table

desde el men en la derecha y presione elbotn Add Utility. Se mostrar la PropertyTable.


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3. Presione el botn Select Stream


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4. Seleccione la corriente Tolueno.Presione el botn OK para regresar a la

etiqueta Ind. Prop.


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5. Por defecto, la Temperatura es seleccionada

como Variable 1, y la Presin es seleccionada comoVariable 2.

C bi l U B d (l it i ) 100oC


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- Cambiar el Upper Bound(lmite superior) a 100oC- Cambiar el Lower Bound (lmite inferior) de la

temperatura a 85oC.

- Fijar el nmero de incrementos en 10.- Para la Presin variable, use el men desplegable paracambiar Mode a State.


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6. Ingrese los siguientes valores para la presin

en State Values: 90 kPa, 100 kPa, 101.3 kPa, 110

kPa, y 120 kPa.


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7. Cambiar a la pgina Dep. Prop. PulsarAdd


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8. Aparece el Variable Navigator para seleccionar lapropiedad.

Seleccionar Mass Density de la lista desplegada. (Es

posible seleccionar mltiples propiedades dependientes)Pulsar OK


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9. Regresamos a Property Table, donde aparece lavariable seleccionada. y regresamos a Property Table,donde aparece la variable seleccionada.

Pulsar Calculate

para calcular laVariable

seleccionada

(Mass Density)

para la corriente

Tolueno atemperatura y

presin.


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Seleccione Plots y luego View Plot


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Completando la informacin de las corrientes


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Completando la informacin de las corrientes

Aada las siguientes temperaturas y presiones a las corrientes de aire,

etanol y tolueno y adicione un caudal de 18 000 kg/h a la corriente Aire.

Presionar Entercada vez que ingrese un dato.


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Guarde estas tres corrientes como: Clase 1. Nombre


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Trabajo 1:

Se asignar a cada estudiante un Utility .

Realizar diapositivas (similares a las de clase)

del uso de la Utility asignada.

Realizar una corta explicacin del uso de estas

Utility (explica que hace y para que sirve) en

diapositivas.

2 6 COMPONENTES HIPOTTICOS


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2.6 COMPONENTES HIPOTTICOS

Un componente hipottico puede ser:Componentes puros

Mezclas definidas

Mezclas indefinidas

Slidos

Que no se encuentra en la base de datos de Hysys

Hysys tiene varios mtodos de estimacin para asegurar

la representacin adecuada del comportamiento de loscomponentes hipotticos adicionados. Tambin hay

mtodos para estimar los coeficientes binarios entre

componentes hipotticos.


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Tambin sirve para clonar los componentes de la lista

disponible en hysys y luego los pueden modificar sus

especificaciones

Estos compuestos se pueden usar en reacciones.

Los compuestos hipotticos no pertenecen a un paquete

de fluidos especfico dentro de la simulacin por que en

su creacin son puestos en el Hypo Group. Debido aque estos componentes no pertenecen a un paquete

especfico estos pueden ser compartidos por varios

paquetes en una misma simulacin.

L i f i i id H i


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La informacin mnima requerida por Hysys para estimar

las propiedades del componente hipottico se resumen en

la tabla siguiente:

Punto normal deebullicin

Informacin mnima requerida

< 700 F (370 C) Punto normal de ebullicin

> 700 F (370 C) Punto normal de ebullicinDensidad del lquido

No se conoce o es un slido Densidad del lquidoPeso molecular

Adicionando un nuevo componente


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En este caso se trata de estimar

propiedades fsicas para componente que noesta en la base de datos del programa.

Para ilustrar el procedimiento estimaremoslas propiedades fsicas del componente

1,1,2-Trimetilciclohexano(1,1,2-Trimethylcyclohexane)

1. Abrir un nuevo caso

Adicionando un nuevo componente

2 Cli b l b t l i


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2. Clic sobre el botn Add. en la opcinHypotheticalsen el

Simulation Basis Manager

3. Definimos el nombre del grupo de componentes


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g p p

(CompNuevos1), al grupo que pertenece (Hydrocarbon), yhaciendo clic enADD HYPO el nombre del componente

(1,1,2-Trimethylcyclohexane)


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4. Hacer clic en la

etiqueta View, En

esta ventanadebemos colocar la

estructura de la

molcula para lo

cual debemos hacer

clic en StructureBuilder.

5. Se construir la estructura de la molcula en base a los


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5. Se construir la estructura de la molcula en base a los

sub-groupos. La siguiente Figura muestra la estructura para

el componente "highboiler

Sub-grupo

Adicionar

CH3 3

CH2 4

-C- 1

CH 1

Nota: Idealmente se debe usar grupos cclicos saturados.Pero como este grupo no est disponible en Hysys, usamos

subgrupos ms pequeos para construir la molcula. Esto

resultar en algunas inexactitudes en nuestros clculos.

Sub-grupo

Adicionar

CH3 3

CH2 4

-C- 1

CH 1


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8. Para

construir la

molcula:

a) Ubicar el sub-grupo,

resltelo, y luego d un

clic sobre el botn Add

Group.

Sub-grupo Adicionar

CH3 3CH2 4

-C- 1

CH 1


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Tambin introduzcan el nmero de veces que el

grupo est en la molcula.


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b) Una vez que usted ha aadido todos los subgrupos

necesarios, la barra de estado dar la lectura Complete.

Cerrar la ventana y se abre la ventana siguiente


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Las propiedades del componente


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p p p

de alto punto de ebullicin han sido

estimadas y ahora las propiedades

del componente pueden serVisualizadas o graficadas como una

funcin de la temperatura. Por

ejemplo las constantes crticas

sern:

e) Guarde su

trabajo con elnombre

Nuevo Comp

Adr i).

3 EXAMINANDO LOS RESULTADOS


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3.1 El Visor de Propiedades de CorrientesDurante la simulacin podemos ver las propiedades de cualquier

corriente. Para esto debemos hacer doble clic en la corriente deseada yse abre el visor de propiedades.

3. EXAMINANDO LOS RESULTADOS

Tambin podemos variar cualquier propiedad marcada con

azul y determinar los dems valores.

3.2 Imprimiendo el Trabajo


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3.2 Imprimiendo el TrabajoEn HYSYS usted tiene la posibilidad de imprimir datos para

corrientes, operaciones y libros de trabajo.

3.2.1 Colocar Nombre y Logo para mostrar en los reportes

Nombre de la simulacin como

PropFisicas y el Tag como

son sus iniciales.

El nombre de la simulacin aparece

en alguno de los reportes que usted

genere.

2) Para insertar el logo de la empresa


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Introducir nombre de la empresa, ubicacin y Logo

3 2 2 Imprimir datos del Workbook


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3.2.2 Imprimir datos del Workbook

2. Clic derecho sobre la barra de ttulos del

Workbook.

1. Abrir el Workbook.

3. Seleccione

Print Datasheet

4.Usted puede seleccionar para imprimir o previsualizar cualquier de


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p p p p q

las hojas de datos disponibles (presione el botn +para ver todas lashojas de datos disponibles).

Haciendo clic sobre la caja activa o

desactiva la hoja de datos para

imprimir o previsualizar

3.2.3 Imprimir datos para una corriente individual


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Para imprimir datos para una corriente individual visualizar la corriente y seguir

el mismo procedimiento anterior.

1. Doble Clic sobre la corriente

2. Clic derecho sobre la barra de ttulos de la pagina de la corriente

4 HYSYS Y TERMODINMICA


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Los paquetes de propiedades incorporados en HYSYSproveen predicciones precisas de: Propiedades

termodinmicas, Fsicas y de transporte para

hidrocarburos, no-hidrocarburos y fluidos qumicos y

producto petroqumicos.

La base de datos consta de un mas de 1500 componentes

y ms de 16000 coeficientes binarios.

Si un componente de la biblioteca no puede ser encontradodentro de la base de datos, estn disponibles una serie de

mtodos de estimacin para crear completamente

componentes hipotticos definidos.

4. HYSYS Y TERMODINMICA


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EOS


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EOS

Las EOS ofrecidas en Hysys son mejoras ymodificaciones de las EOS de Peng-Robinson (PR) ySoave-Redlich-Kwong (SRK).

Son modificaciones: PRSV, Zudkevitch Joffee(ZJ) y Kabadi Danner (KD).

Son para: aceite, gas y aplicaciones petroqumicas

Peng-Robinson EOS (PR) es

generalmente la recomendada soporta unamplio rango de condiciones de operacin yuna gran variedad de sistema


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Las opciones del paquete de propiedades para Peng-Robinson son PR, SourPR, y PRSV.

Las opciones de la ecuacin de estado Soave-Redlich-Kwong son SRK, SourSRK, KD y ZJ.

Modelos de actividad


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Modelos de actividad.

Proporcionan una prediccin bastante confiable de laspropiedades de hidrocarburos en un amplio rango decondiciones.

-Aplicacin esta limitada a los compuestos no polareso poco polares.

-Producen los mejores resultados cuando sonaplicados en la regin de operacin para la cual losparmetros de interaccin fueron obtenidos.

La siguiente es un breve resumen de las opciones termodinmicas recomendadas


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g p

para los coeficientes de actividad para diferentes aplicaciones.

Aplicacin Margules Van Laar Wilson NRTL UNIQUAC

Sistemas binarios Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable

Sistemas de Mltiple

componentes

Aplicacin

limitada

Aplicacin

limitadaAplicable Aplicable Aplicable

Sistemas azeotrpicos Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable

Equilibrio Liquido-

Liquido Aplicable Aplicable

Aplicacin

limitada Aplicable Aplicable

Sistemas diluidos Cuestionable Cuestionable Aplicable Aplicable Aplicable

Sistemas de asociacin

individualCuestionable Cuestionable Aplicable Aplicable Aplicable

Polmeros No Aplica No Aplica No Aplica No Aplica Aplicable

Extrapolacin Cuestionable Cuestionable Bueno Bueno Bueno

Modelos de Presin de Vapor:


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Modelos de Presin de Vapor:

Usados para mezclas ideales a bajaspresiones como: sistemas de hidrocarburos

y mezclas como cetonas y alcoholes, donde

el comportamiento de la fase lquida es

aproximadamente ideal.

Los modelos pueden ser utilizados como

primera aproximacin a sistemas no

ideales. Todas las opciones de presin de vapor son

modelos de presin de vapor.

Modelos Chao Seader (Semi empricos)


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Modelos Chao Seader (Semi empricos).

Son correlaciones para calcular equilibrios,

tambin entalpas y entropas para liquido yvapor.

Para la eleccin de


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Para la eleccin depaquetes

termodinmicostambin existenlos arboles de

decisiones.

4.4 Propiedades Fsicas y Termodinmicas


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4.4 Propiedades Fsicas y Termodinmicas

Ejercicio :

Determinar las propiedades fsicas para el Benceno y

Tolueno

1. Iniciar un nuevo caso

2. Adicionar los compuestos Benceno y tolueno

3. Elegir el paquete termodinmico Wilson con modelo de vapor

SRK (no ideal)

4. Ingresar al PFD e insertar una corriente de materia de nombreAlimentacin.

5. Grabar con su nombre

4.5 Generacin de las tablas de Propiedades


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Para generar tablas de propiedades usted debe definir corrientesya que Hysys est preparado para computar solamente propiedades

de corrientes

4.5.1 Condicin de la Corriente

Especificar la corriente

Alimentacin con lasiguiente informacin:

Temperatura = 200 oF

Presin = 100 psiaFlujo msico = 1000 lb / hr

Ingresar las


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composiciones molares

especificando esta

corriente como puro

Benceno.

Hasta ac hemos

definido lascondiciones de la

corriente

4.5.2 Generar la Tabla de Propiedades


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1) Desde el men del tope seleccionar

Tools/Utilities.

Primero estimaremos la Capacidad Calorfica Molar y la Densidad de la

corriente de Benceno como una funcin de la temperatura. Los pasos son

los siguientes.

2) Seleccionar

PropertyTable de la lista

de utilitarios

disponibles

(Available

Util it ies) y hacerclic en el botn

Add Uti li ty.


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Establecer :


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Para la variable 1 especificar como Independent variable 1 :

Pressure y mode: state.

El mode determina si usted quiere declarar los valores actuales o

usar un rango de valores dentro de los limites especificados superior

e inferior.

Luego ingrese como State Value el valor de 300 psia.

Usted puede ingresar mas de un valor para State values si lodesea ( Por ejemplo si usted desea el valor de la propiedad a 200

psia)

A continuacin fijal la Independent v ariable 2como Temperatura ,modecomo incrementaly luego fijar el lmite superior (Uper Bound)como 400 F, Limite inferior (Lower bound) as 50 F y nmero deincrementos como 10.


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A continuacin clic en Dep. Prop.


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Hacer clic enAdd, para abrirla siguiente

ventana

Bajo la columna Variableseleccionar Molar Heatcapacity y hacer clic enOK.

Una vez


101/121

seleccionada esta

propiedad presionar

el botn Add yseleccionar la

propiedad Molar

Density.

Presionar el botn OKpara retornar al Property

Table

Luego al hacer clic


102/121

g

en el botn

Calculate

Se efectan los

clculos y la barra

inferior se torna de

color verde

En la pestaa Performance, los resultados


103/121

En la pestaa Performance, los resultados

pueden visualizarse haciendo clic en Table o

Plot.

En la opcin

Table se

visualizan losdatos

numricos en

una tabla para

ambaspropiedades

En la opcin


104/121

En la opcin

Plots se

visualizan engrficas donde

se debe

seleccionar la

propiedad

Usted puede imprimir la grfica haciendo clic en el botn


105/121

p p g

derecho del mouse sobre la grfica.

Los atributos de la grfica pueden ser controladosseleccionando la opcin graph control.

Para generar un reporte sobre la tabla de


106/121

propiedades hacer un clic sobre el botn

Too ls / Reports.

Aparece la siguiente ventana:

Clic Create. Y dar un nombre al reporte.

Y dar como nombre al reporte:


107/121

Reporte Ejercicio 3 Nombre estudiante

Luego hacer clic insert datasheet.

Seleccione la tabla de propiedades que usted cre y luego Add al reporte.


108/121

Usted puede ver


109/121

Usted puede ver

el reporte antes

de imprimirlo.

Presionando el

botn Preview en

la ventana

Report Buider

4.6 Generando Curvas de Presin de Vapor


110/121

Para generar una tabla de presin de vapor seguir el mismo procedimiento

citado anteriormente

Seleccionar Tool/utilitiesSeleccionar Property TableLuego Add Utility

Especificar lo siguiente:

Name: Curva presin de vapor

Stream:Alimentacion

Para la Variable 1:

Independent Variable 1como Vapor Fractiony modeState y determinar su condicin para 0.5 (50 % de vapor).

Para la variable 2.Independent Variable 2 comoTemperatura a la cualdeseamos hacer el clculo, mode Incremental (LowerBound 50 F y Upper Bound 550 F con incremento de 10)


111/121

Pasamos a la pgina


112/121

Propiedades

Dependientes

(Dep Prop).

PresionarAdd

Y seleccionar Presin

Esto nos dar la presin a

la cual 50 % de laalimentacin es vapor bajo

la temperatura

especificada.

Al adicionar esta


113/121

Al adicionar esta

propiedad la barra

de estado se tornaamarilla.

Luego presionar

Calculate y la

barra inferior setorna de color

verde

Ahora podemos ver la presin a la cual la alimentacin tiene 50 % de vapor a

300 F haciendo clic en la etiqueta Performance


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Grfica :

Presin de Vapor vs. Temperatura


115/121

Insertar una corriente de materia en el

PFD con las siguientes

especificaciones:


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especificaciones:

Nombre: Etanol-agua

Temperatura: 80 CPresin: 101.3kPaFlujo molar:1 kmole /h

Composicin en fraccin molar:

Xagua = 0.24 y Xetanol = 0.76

En el menu principal

seleccionar


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seleccionar

Flowsheet / Add Operation

Seleccionar: Extensions /

Equilibrium Plots y luego Add


118/121

Presionando el botn Plot se despliega eldiagrama:X vs Y de etanol


119/121

g

Si se elije la opcin Diagrama

TXYPl t bti l fi


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TXYPlot se obtienen la graficade Xetanol vs T para la presin

de 101.3 kPa los valores deYetanol de burbuja y roco.

Referencias


121/121

MONTCADA, Luis. Simulacin de Procesos con Hysys. 2006

Hysys User Guide.

Documents

Curso Hysys Nivel Basico i Esucat