Parámetros precisos y verificados de propiedades físicas son un

prerrequisito para una simulación de procesos químicos segura.

Debido a la importancia de los procesos de destilación, esto es

realmente verdadero para parámetros usados en la predicción del

comportamiento del equilibrio líquido-vapor en mezclas de

líquidos.

A fin de poder verificar estos parámetros con datos

experimientales en el DDB, interfaces a Aspen Plus© y PRO/II

©

han sido implementadas en el paquete de software DDB para las

siguientes propiedades:

VLE HPV γ∞ LLE h

E cPE

cP,mix

vE

vmix

PS cP

id cP

L,V,S

Aspen

Plus©

x x x x x x x x x x

PRO/II©

x x

x

La lista de propiedades va a ser extendida para otros tipos de

datos. El flujo de trabajo típico en el caso de Aspen Plus ©

consiste de las siguientes etapas:

Iniciar el programa “Dortmund Data Bank” y seleccionar el

boton Aspen para importar la lista de componentes de un

proyecto de simulación (.bkp, .apw).

El DDBSP es capaz de identificar casi todos los components de

la base de datos de Aspen. La identificación manual o adición

privada al DDB es requerida en su mayoria en el caso de

compuestos dados por el usuario.

La lista de components puede ser adicionada a el cuadro de

dialogo:

“System and Subsystems” producira todos los sistemas unarios,

binarios, ... en el DDB. Los subsistemas indiviudales pueden ser

convenientemente seleccionados en la vista de arbol al lado

izquierdo del cuadro de dialogo de resultados. En la siguiente

etapa, muchos conjuntos de datos para un sistema de interes

pueden ser seleccionados y la estimación de datos es realizada

usando el botón “Predict” (aquí para el caso de datos isobáricos

para el sistema acetona-agua a 101.3 kPa).

DDBSP 2014 Aspen Plus and PRO/II Interface

Verificando Parámetros de Propiedades Físicas Antes de la Simulación de Procesos.

(Incluido en la Adición DDBSP Mixture Prediction)

El dialogo “VLE/HPV Prediction” ofrece una gran variedad de

opciones. En el ejemplo de la izquierda, el paquete

termodinámico definido en el proyecto de Aspen es

seleccionado. Cabe notar, que el DDBSP recuerda tanto el

nombre en el proyecto de Aspen seleccionado anteriormente,

como el cambio de identificación del componente entre DDB y

Aspen.

Un primer paso típico es usar “Predict and Plot”, que generara

automáticamente varias representaciones graficas de los datos y

los resultados estimados o calculados.

Varios tipos de gráficas se muestran debajo. Al mover el cursor,

una linea aparece junto al punto o curva de datos y sus valores

numéricos, literatura, fuente, ... son desplegados. Es posible

hacer zoom en cualquier parte de la gráfica, remover conjuntos

de datos del diagrama y exportar datos o gráficos de otros

programas.

Varias representaciones en 2D y 3D de los datos están

disponibles incluyendo la presión, composición de la fase vapor,

coeficientes de actividad, factores K o factores de separación en

función de la fracción molar o másica de líquido. En el caso de la

acetona-agua, Aspen Plus (UNIQUAC usando parámetros VLE-

IG) brinda una buena descripción de los datos experimentales

Coeficiente de actividad

vs. Composición liquida

Factor de separacion vs.

Composición liquida

Composición de vapor vs.

Composición liquida

Temperatura vs. Composición

liquida y presión

Sin embargo, con frecuencia el rango de concentración mas

importante es aquel a altas concentraciones de acetona, donde el

factor de separación se acerca a valores muy poco por encima de

la unidad. Sí la acetona de alta pureza es el destilado deseado,

cerca de todo el esfuerzo de separación se encuentra en el tope de

la columna, donde el factor de separación no es favorable. En

este caso, la correcta descripción del rango de concetración entre

90 y 100 mol% de acetona es crucial. Siempre ha sido subrayado

por las compañias de simulación, que los parámetros de

propiedades físicas suministrados deben ser usados con cuidado

y no son aplicables en todos los casos.

Las siguientes figuras muestran esta área con datos

experimentales y cálculos via Aspen Plus usando distintos

modelos que emplean parámetros VLE-IG

El factor de separación correcto a dilución infinita esta

probablemente cerca de 1.16, basado en coeficientes de actividad

a dilución infinita. Ambos conjuntos de parámetros, Wilson y

NRTL, conllevarian a resultados muy alejados de la realidad en

el caso de acetona pura como destilado. En otras situaciones, los

parámetros pueden ser perfectamente adecuados

VLE SepFac/x-Chart

x(C4) [mol/mol]

10.990.980.970.960.950.940.930.920.910.9

Se

pF

ac

[]

2

1.9

1.8

1.7

1.6

1.5

1.4

1.3

1.2

1.1

1

0.9

0.8

0.7

0.6

NRTL – α12

∞

≈1

UNIQUAC – α12

∞

≈1.2

Wilson – Azeotrope at 94.5 mol%, α12

∞

≈0.7

α12

=1

El DDBSP agradece a Aspen Tech y Simsci-Esscor por proveer la información requerida y recomendaciones. También agradece a los compañeros de trabajo de la Universidad de Oldenburg por su valiosa retroalimentación