Embed Size (px)
Citation preview
Integración IV
2021
Profesor: Dr. Nicolás J. ScennaJTP: Dr. Néstor H. RodríguezAux. 1ra: Dr. Juan I. Manassaldi
INTEGRACION IV
• Se orienta al estudio de la ingeniería de procesosutilizando como herramientas el modelado deprocesos y su resolución mediante métodoscomputacionales apropiados.
• Tiene por objeto la simulación de procesosquímicos.
INTEGRACION IV
• Simulación:
• Simulación de un proceso químico:
Cálculo de balances de materia, energía y cantidad demovimiento de un proceso cuya estructura y datospreliminares de los equipos que lo componen, sonconocidos.
INTEGRACION IV
• Simuladores gratuito y/o abiertos: DWSIM, COCO,ChemSep (solo destilación), etc.
• Simuladores comerciales: HYSYS, ASPEN PLUS,PROSIM, CHEMCAD, UNISIM etc.
Introducción
• La simulación de procesos es una herramienta parael desarrollo, diseño y optimización de procesos enla industria química, petroquímica, farmacéutica, deproducción de energía, procesamiento de gases,ambiental, alimentaria, Etc.
• Proporciona una representación de las operacionesbásicas de un proceso utilizando modelosmatemáticos para las diferentes operacionesunitarias, asegurando que se mantengan losbalances de materia y energía.
Introducción
• El desarrollo de la simulación de procesos comenzóen la década de 1960, cuando el hardware ysoftware apropiado estuvo disponible y pudoconectar el notable conocimiento sobrepropiedades termodinámicas, equilibrios de fase,equilibrios de reacción, cinética de reacción con lasoperaciones unitarias particulares.
• Todos los simuladores tienen en común que soloson tan buenos como los modelos fisicoquímicos ylos correspondientes parámetros de los modelosdisponibles.
Importancia de la materia en la carrera
• En la actualidad, es indispensable el manejo desimuladores comerciales y herramientas avanzadasde optimización y diseño.
• El OBJETIVO de la materia es brindar lasherramientas que le permitan al alumno adquirirhabilidades suficientes para un adecuado planteode problemas (de diseño, optimización, simulación,diagnosis de fallas, entre otros), confeccionar unmodelo y hallar su solución mediante herramientascomputacionales.
Modelos
• Los modelos son construcciones abstractas querepresentan a un sistema real.
• Hipótesis: conjunto de decisiones que ajustan elmodelo a la realidad.
• Tipos de modelos:
• Teóricos (principios fisicoquímicos)• Experimentales (correlación, redes neuronales, etc)• Lineales• No lineales• Digitales (a través de algoritmos informáticos)• Analógicos
Modelos
hidraúlico
Circuito
Cv
PQ
/1
=
calor
transfdeoc
kTx
Tq
..Pr
/
=
eléctrico
Circuito
R
Vi =
Masa
hACm =
térmica
Energía
TmCpQ =
eléctrica
Energía
VCdQ =
Clasificación de las herramientas de simulación
• Según el tipo de proceso:❑Batch❑Continua
• Según el tiempo:
❑Estacionarias❑Dinámicas
• Variables que manejan:
❑Determinísticas❑Estocásticas❑Cualitativas o cuantitativas, continuas o discretas.
Simulación cualitativa vs. Simulación cuantitativa
Simulación
cualitativa
Simulación
cuantitativa
Relaciones causales y las tendencias temporales cualitativas de un sistema
Ej.: análisis de tendencias, supervisión y diagnosis de fallas, control estadístico de procesos
Comportamiento de un proceso a través de un modelo matemático. Resolución de balances de materia, energía y cantidad de movimiento, junto a las ecuaciones de restricción (funcionales y operacionales)
Inserción de la materia en la carrera
Tiene por objeto integrar los conocimientos adquiridos previamente, con otros impartidos en paralelo con dictado de esta asignatura.
Regularidad y Aprobación Directa
• Regularidad
✓ Asistencia a clases.
✓Aprobar los trabajos prácticos.
• Aprobación Directa
✓ Cumplir con los requisitos de regularidad.
✓Aprobar los dos parciales (solo se puedeacceder a un recuperatorio).
Integración IV
• ContactosDr. Nicolas J. Scenna ([email protected])
Dr. Nestor H. Rodriguez ([email protected])
Dr. Juan I. Manassaldi ([email protected])
• Sitio Web
https://www.modeladoeningenieria.edu.ar/
Integración IV
Modelado, Simulación y Optimización de Procesos Químicos
