SuperPro Designer

CONTENIDO

CAPITULO I INICIANDO SUPERPRO DESIGNER 1.1 Introduccin a SuperPro Designer

1.2 Unidad de Procedimientos

1.3 Navegando en SuperPro Designer

1.3.1 El Men Options

1.3.2 La Barra de Herramientas Principal

1.3.3 La Barra de Herramientas de Elementos Visuales

1.3.4 Secciones de la Barra de Herramientas CAPITULO II TUTORIAL 2.1 Desarrollando un Caso de Diseo

2.1.1 Iniciando SuperPro Design (SPD)

2.1.2 Especificando Modo de Operacin para Toda la Planta

2.1.3 Fijando las Unidades Fsicas Predeterminadas

2.1.4 Registrando componentes y Mezclas

2.1.5 Construyendo el Flowsheet

2.1.6 Inicializando Unidades de Procedimiento

CAPITULO I INICIAR SuperPro Designer 1.1 Introduccin a SuperPro Designer

SuperPro Designer es un conjunto de las herramientas de la serie "Pro-Designer" que incluye BatchPro Designer, BioPro Designer and EnviroPro Designer. Los cuatro productos tienen las mismas caractersticas (en trminos de simulacin, evaluacin econmica, anlisis de rendimiento especfico, valoracin de impacto ambiental, comunicacin con otros software populares, etc.) y usan la misma interfaz, pero ellos difieren en la lista de unidades de modelamiento; BatcPro y BioPro Designer incluyen modelos principalmente para productos qumicos, bioqumicos, frmacos, alimentos, formulacin del producto, y procesos de embalaje. EnviroPro Designer incluye modelos principalmente para el tratamiento de egua y aguas residuales, reciclo de

residuos, eliminacin de residuos, y procesos de contaminacin del aire.

La familia de software Pro-Designer, provee la simulacin del proceso, entendimiento de la evaluacin econmica, analisis avanzado del rendimiento especfico, programacin del proceso y la valoracin del impacto ambiental (incluyendo clculos rigurosos de la emisin de VOC). Estas capacidades le permiten rpidamente identificar cuellos de botella del proceso, disminuir capital y costos operativos, disminucin del tiempo de mercado, aumentar eficiencia de transferencia de tecnologa, realizar anlisis econmicos precisos, y ms. Adems, la combinacin de los modelos de la unidad de manufactura y ambientale en el mismo paquete faculta al usuario a practicar minimizacin de residuos mediante la prevencin de la polucin as como tambin el control de la contaminacin del medio ambiente.

1.2 Unidad de Procedimientos

Una unidad de procedimientos es un conjunto de operaciones que toman lugar secuencialmente en una pieza de equipo. Por lo tanto, una unidad de procedimientos que toma lugar en un reactor puede incluir: Carga de material A, Calor, Carga de material B, Agitacin, Reaccin, Carga del solvente de extraccin, Extraccin (Divisin de Fases), Sacar fase del fondo, Sacar fase del tope, etc. Este conjunto de operaciones es desplegado sobre el PFD con un simple icono de reactor. De manera similar, una unidad de procedimientos que toma lugar en un fermentador puede incluir: Carga de la fuente de carbn, Carga de nutrientes, Esterilizacin, Fermentacin, Transferencia de caldo desde el tanque, CIP, etc. La unidad de procdimientos permite el usuario modelar procesos batch con gran detalle. La tabla que sigue proporciona una lista completa de modelos de unidad de procedimientos.

Unidades de Procedimientos en SuperPro Designer

Batch Vessel Procedures Solid / Liquid Separation In a Stirred-Tank Reactor Membrane Microfiltration (B) In a Stirred-Tank Fermentor (B) Membrane Ultrafiltration (B) In an Air-Lift Fermentor (B) Diafiltration (B)

Reverse Osmosis Continuous Reaction DeadEnd Filtration In a CSTR (stoichiometric, kinetic, or equilibrium) Nutsche Filtration (B)

In a PFR (stoichiometric or kinetic) Plate & Frame Filtration In a Fermentor (stoichiometric or kinetic) Rotary Vacuum Filtration (B) Heat Sterilization (B) Granular Media Filtration (E)

Belt Filtration (E) Environmental Reaction Basket Centrifugation (B) Aerobic BioOxidation (E) Bowl Centrifugation (B) Trickling Filtration (E) Disk-Stack Centrifugation (B) Anoxic Reaction (E) Decanter Centrifugation Anaerobic Digestion (E) Centritech Centrifugation (B) Neutralization (E) Hydrocyclone (B) Wet Air Oxidation (E) Clarification / Thickening (E) Incineration (E) Flotation (E)

Oil Separation (E) Phase Separation Centrifugal Extraction (B) Drying/Evaporation Differential Extraction (B) Freeze Drying (B) MixerSettler Extraction (B) Tray Drying (B) Continuous Distillation (B) Fluid Bed Drying (B) Batch Distillation (B) Spray Drying (B) Flash (B) Drum (B) Condensation Rotary Drying (B) Continuous Crystallization (B) Multi-Effect Evaporation (B) Absorption/Stripping Sludge Drying (E) Activated Carbon Adsorption Decantation Product Formulation and Packaging

Extrusion / Molding / Assembly (B)

Solid / Gas Separation Trimming / Filling / Tableting (B) Electrostatic Precipitation (E) Boxing / Labelling / Printing

(B) Baghouse Filtration (E) Gas Cyclone Transportation Air Filtration Land / Sea / Air (B) Chromatography Other Models Gel Filtration (B) Generic Boxes

Packed Bed Adsorption (B) Pumps / Compressor / Fan / Blower

Expanded Bed Adsorption (B) Conveyors (Screw, Belt, Pneumatic) (B) Ion Exchange for Demineralization (E) Bucket Elevator

Homogenization (High Pressure and Bead Mill) (B)

Storage Flow Mixing / Splitting A wide variety of storage and blending Component Splitting

tanks, including Silos and Hoppers for Heating / Cooling (various methods) storage of solids. Grinding / Shredding (B)

Unidad de Procedimientos en Procesos Continuos.- Si usted trata con etapas de procesamiento continuo en flowsheets continuos, la unidad de procedimientos es idntica a la unidad d operacin.

1.3 NAVEGANDO EN SuperPro Designer

1.3.1 El Men Options

El men de SuperPro Designer es simular a cualquier aplicacin de MS Windows. Las opciones son las siguientes:

File

New - Crea un nuevo caso de diseo.

Open... - Abre un caso de diseo existente.

Close... - Cierra un caso de diseo abierto.

Save - Guarda modificaciones en un caso de diseo.

Save As... - Guarda un caso de diseo con un nombre dado.

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Drawing Size... - Fija el tamao de pgina y el tamao de dibujos para el flowsheet. Tambin, permite cambiar otras especificaciones de impresin.

Print... - imprime un documento.

Print Preview - Despliega el documento en la pantalla como aparecera impreso.

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Last four files opened.

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Export Items to Metafile... - Exporta el objeto seleccionado de un dibujo de flowsheet en un dibujo con formato metafile (wmf format) de tal manera que este puede ser posteriormente importado por cualquier programa de procesamiento de imagenes o word que pueda leer archivos en formato wmf.

Export Reports to Excel... - Exporta los reportes a archivos Excel.

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Exit - Salir de SuperPro Designer

Edit

Cut - Borra datos del documento y los mueve al portapapeles.

Copy - Copia datos del documento al portapapeles.

Paste - Pega datos desde el portapapeles al documento.

Paste Special - Pega datos desde el portapapeles ya sea como un grfico o como un objeto que es asociado con la aplicacin creada.

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Clear - Limpia (borra irreversiblemente) los items seleccionados.

Clear All - Limpia (borra irreversiblemente) todos los items del actual flowsheet.

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Select All - Selecciona todos los items en el flowsheet actual.

Refresh - Redibuja todo el flowsheet (renueva la pantalla).

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Flowsheet Options Visualiza y actualiza datos generales relacionados con el flowsheet.

Unit Procedure Options Visualiza y actualiza los datos para la unidad de procedimientos seleccionada.

Stream Options Visualiza y actualiza los datos para la corriente de materiales seleccionada.

Visual Object Options Cambia la forma de objeto visual.

Text Options Edicin de texto.

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Insert new Object Copia un OLE previamente creado en el flowsheet.

Links Edita objetos vinculados.

Object Activa objeto vinculado o incrustado.

Unit Procedures - Provee elecciones de etapas de proceso (unidades de procedimientos) para adicionar al flowsheet. Refirase a la tabla en Captulo 1 para una lista de modelos de unidad de procedimientos.

Tasks

Set Mode of Operation - Establece el modo de operacin de la planta ya sea batch o continua.

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Register Components and Mixtures - Selecciona los componentes qumicos puros y las mezclas de stock para el caso de diseo y opcionalmente edita sus propiedades.

Recipe Scheduling Information - Presenta un dilogo que le permite editar los parmetros de planificacin de la campaa de produccin. Este dilogo est en ejecucin slo cuando el modo de la planta es batch.

Gantt Charts - Visualiza y edite la informacin de planificacin para su proceso en forma de una grfica Gantt. Un tipo de grfica Gantt exterioriza las operaciones de la unidad de procedimientos, y otra grfica de Grantt despliega la utilizacin del equipo. Simples o mltiples batchs pueden ser exhibidos por cualquier tipo de grfica. Esta opcin est slo en ejecucin si el modo de la planta es batch.

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Solve M&E balances - Resuelve los balances de materia y energa para todo el proceso.

Generate Stream Report - Genera y guarda en un archivo la informacin acerca de los requerimientos de materias primas as como la informacin acerca de las corrientes en el flowsheet.

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Revenue, Raw Material, and Waste Streams... - Caracteriza corrientes de entrada y salida como rdito, mateias primas y residuos; proporciona informacin acerca de costos de compra, precio de venta y / o costo de tratamiento de residuos para corrientes de residuos.

Perform Economic Calculations - Efecta anlisis econmico para todo el proceso. Recalcular todos los parmetros (costo de capital, costo anual de operacin, ROI, etc.).

Generate Economic Evaluation Report (EER) - Genera y guarda en un archivo todas las figuras del estudio econmico e ndices de rentabilidad para este proceso.

Generate Itemized Cost Report (ICR) - Genera y guarda en un archivo los datos de costos de operacin reportados en una seccin.

Generate Throughput Analysis Report (THR) - Genera y guarda en un archivo la informacin sobre capacidad de utilizacin de equipo y el potencial para incrementar el rendimiento especfico sin instalar equipo adicional.

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Generate Environmental Impact Report (EIR) - Genera y guarda en un archivo la informacin acerca de los residuos que son generados por una facilidad (auxiliar de proceso) integrada.

Generate Emissions Report (EMS) - Genera y guarda en un archivo la informacin sobre las emisiones de compuestos orgnicos voltiles (VOCs) y otros qumicos regulados.

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Generate Input Data Report (IDR) Genera y guarda en un archivo la informacin acerca de los datos de entrada y los valores por defecto del caso de diseo actual.

Adjust Plant Throughput - Modifica el rendimiento especfico de un proceso por un factor especificado .

View

Resource Chart Visualiza la utilizacin de ingredientes, agentes de transferencia de calor, potencia, y mano de obra como una funcin del tiempo para simple y mltiples batchs.

Executive Summary - Visualiza la produccin principal y datos de evaluacin econmica.

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Ver reportes generados mediante la herramientas del men Tasks, tales como the Stream Report, Economic Evaluation Report, Throughput Analysis Report, etc.

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Window

Duplicate - Duplica la ventana actual sin afectar los datos.

Cascade - Despliega todas las ventanas como un traslape.

Tile - Despliega las ventanas como un mosaico.

Arrange Icons - Arregla los iconos si se abre mas de un flowsheet.

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Databanks

Pure Components - Adiciona o edita componentes qumicos puros.

Stock Mixtures - Adiciona o edita mezclas.

Construction Materials - Adiciona o edita materiales de construccin y factores.

Heat Transfer Agents - Adiciona o edita agentes de calentamiento o enfriamiento.

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Edit Databank Location - Especifica una nueva ubicacin para el banco de datos de componentes en archivos (.db).

Help

Help Topics - Ofrece una tabla de contenido para toda la ayuda.

Index - Ofrece un ndice de los tpicos de ayuda.

Using Help - Presenta una manera de como obtener ayuda en lnea.

About - Despliega la versin de la aplicacin.

1.3.2 Barra de Herramientas Principal

Botones de la barra de herramientas sin equivalentes en el Men

Select Mode

Cuando este botn es presionado, el sistema est en modo seleccin. En este modo, usted puede seleccionar unidades de procedimientos y corrientes haciendo clic en ellos. Todos los objetos seleccionados pueden ser movidos y borrados. Las unidades de procedimientos tambin pueden ser cortadas, copiadas, y pegadas en otra parte dentro del mismo flowsheet u otro flowsheet creado por el programa.

Connect Mode

Cuando este botn es presionado, el sistema est en modo conectar. En este modo, usted fcilmente puede conectar unidades de procedimientos dibujando corrientes de proceso. Cuando el sistema est en modo conectar, el cursor cambia a una caracterstica indicador que los clics del mouse sern interpretados especialmente. Usted no puede seleccionar o arrastrar iconos, subir mens haciendo clic derecho etc. Mientras est en modo conectar. Para cancelar el dibujo de una corriente, simplemente presionar en ESC.

1.3.3 Elementos Visuales de la Barra de Herramientas

Usando la barra de herramientas de arriba, el usuario puede adicionar al flowsheet los siguientes elementos visuales: lneas, poli lneas, rectngulos/cuadrados, bordes alrededor del rectngulos, elipses/crculos, polgonos, y texto.

Los elementos visuales pueden usarse para realzar la apariencia de un diagrama de flujo de proceso. Por ejemplo, usted puede querer rodear una cierta divisin del flowsheet por un lmite rectangular y asignarle a ella un nombre, desde que representa a una subdivisin particular de la planta entera (por ejemplo, la preparacin de materias primas). En otros casos, el diseador de un flowsheet particular puede tener el deseo de hacer comentarios sobre ciertos pasos, de tal manera que l puede querer colocar algn texto bajo una etapa particular. Los elementos visuales no tienen efecto en las transformaciones de fsico-qumicas ocurriendo en un flowsheet de proceso.

1.3.4 Secciones de la Barra de Herramientas

Los conceptos de divisiones del flowsheet y ramas facilitan el reporte de los resultados para costas, evaluacin econmica, requerimientos de materia prima, y anlisis de rendimiento especfico de procesos integrados. Una divisin del flowsheet es un grupo de etapas de elaboracin que tienen algo en comn. Por ejemplo, las divisiones tpicas en un flowsheet describiendo una planta bioqumica podran incluir lo siguiente: La preparacin de materia prima, la fermentacin, la recuperacin primaria, el aislamiento del producto, la purificacin final, la formulacin del producto, y el embalaje. Una rama del flowsheet es un conjunto de secciones del flowsheet que tiene algo en comn. Por ejemplo, en una sntesis compleja (muy comn para sntesis de frmacos y agroqumicos), del producto qumico de mltipaso, uno puede querer distinguir entre el camino principal y los caminos laterales (frecuentemente realizado por todos los fabricantes) de sntesis. Todos los parmetros relacionados a secciones y las ramas de un flowsheet pueden ser accesadas y modificadas a travs de la barra de herramientas que se mostr arriba.

CAPITULO II TUTORIAL

2.1 Desarrollando un Caso de Diseo

El primer ejemplo de este captulo muestra las etapas de inicializacin y anlisis y para modelar un proceso con SuperPro Designer. Los pasos fundamentales y las caractersticas de anlisis usadas en este ejemplo equivalen a los pasos y las caractersticas que seran usados durante la creacin de cualquier otro tipo de flowsheet. Por consiguiente, a pesar de cul sea el tipo de proceso que usted intente modelar, el entendimiento del siguiente ejemplo le debera proveer del conocimiento requerido para modelar procesos por usted mismo. Adems, desde que este ejemplo es un proceso batch, sirve como un medio para discutir varios asuntos de planificacin. Nota: En procesos continuos, los pasos de inicializacin relacionados a la planificacin de operaciones dentro de unidad que los procedimientos (descrita en la Seccin 2.1.5) no necesitan ser realizados.

Los pasos listados debajo resumen el proceso de desarrollar un caso de diseo con SuperPro Designer. Estos pasos son explicados con mayor detalle en el resto de este captulo.

1. Inicialice el flowsheet usando los primeros tres tems del men Tasks: Set Mode of Operation, Register Components & Mixtures, y si el modo de operacin es batch, Recipe Scheduling Information.

2. Construya un flowsheet seleccionando el procedimiento deseado del men Unit Procedures. Pasar a Connect Mode para dibujar las corrientes y conectar las etapas del proceso.

3. Adicionar operaciones, tales como Charge, Agitate, Heat, React, etc. para cada unidad de procedimiento (esto se aplica a procedimientos batch solamente). Diferentes unidades de procedimientos tienen diferentes operaciones disponibles para ellas. Despus de haber sido seleccionada la operacin deseada inicializar todas las operaciones y corrientes.

4. Complete el anlisis del flowsheet usando los tems restantes del men Tasks: Solve M&E Balances, input Stream Classification data, Perform Economic Calculations, etc. Opcionalmente pueden ser efectuados otros analisis.

5. Generar y visualizar los reportes usando los tems del men Reports. Use el men View para ver el resultado del anlisis y las grficas.

2.1.1 Iniciando SuperPro Design (SPD)

Para comenzar a trabajar con un nuevo flowsheet, simplemente abra SuperPro Designer ya sea seleccionndolo desde el Men de Inicio o haciendo doble clic en el archivo de aplicacin Designer.exe en el folder SuperPro Designer de su disco duro.

Al entrar en SPD, aparece la siguiente ventana:

Figura 2.1-a Dilogo de Inicio

En este caso seleccionamos Start a New Flowsheet, al hacer clic en OK aparece una nueva ventana:

2.1.2 Especificando Modo de Operacin para Toda la Planta

Figura 2.1-b: Especificando el modo de operacin para todo el flowsheet

Esta ventana de dilogo le permite fijar primeramente el modo de operacin y el tiempo de operacin anual para el nuevo flowsheet. SuperPro Designer puede modelar plantas de proceso que operan en modos batch, continuo, o mixto. Usted tambin puede usar la opcin del men Tasks: Set Mode of Operation ... para cambiar el modo de operacin en cualquier momento. Note que SuperPro le permite tener unidades de procesos continuos en flowsheet batch as como tambin procesos batch (cclico) en un flowsheet continuo. Adems, cuando el modo de operacin de la planta entera es establecido como batch, todos los flujos de las corrientes son desplegados en base por batch, en oposicin a uno con base por hora. Para plantas funcionando continuamente, no es necesaria ninguna informacin de planificacin. En este punto, por favor seleccione a Batch como el Plant Operation Mode para el proceso del ejemplo que usted crear.

2.1.3 Fijando las Unidades Fsicas Predeterminadas

SuperPro Designer provee una variedad de opciones para las unidades de medida para la entrada y el despliegue de datos. Usted puede usar la opcin del men Edit:

Flowsheet Options: Preferences: Physical Units Options... para ver o modificar las unidades predeterminadas.

2.1.4 Registrando componentes y Mezclas

Todos los componentes que sern usados en un caso de diseo deben ser especificados. Muchos de estos componentes pueden ser seleccionados de la biblioteca de componentes en SuperPro Designer. Para registrar componentes (en otras palabras, para aadrselos para su caso de diseo), escoger el comando de men Tasks: Register Components & Mixtures: Pure Components. Esto activar el dilogo mostrado debajo.

Figura 2.1-c: Dilogo para Registrar Componentes

Por defecto, nitrgeno, oxgeno, y agua estn siempre registrados como componentes puros en los nuevos procesos. Para este proceso de ejemplo, usted

necesitar adicionar heptane a la lista de componentes registrados. Para adicionar heptane, a usted ya sea puede desplazar la imagen hacia abajo de la pantalla en la lista componente puro de la base de datos a la izquierda, o usted puede empezar a escribir heptane en la caja sobre la lista y la base de datos automticamente se

desplegar a la posicin correcta. Despus, use el botn para adicionar heptane a la lista Registered Components para este flowsheet. Alternativamente, usted puede dar doble clic en heptane en la base de datos y se agregar a la lista Registered Components.

Si un componente no aparece en la biblioteca, entonces usted debera usar el botn " Nuevo..." para aadirlo. Para este proceso, usted necesitar crear tres componentes nuevos: A, B, y C. Estos componentes representarn los reactantes y los productos de una reaccin simple. Para aadir el componente A a su base de datos, hacer clic en el botn New... y colocar la letra A para Name, CAS Number, etc. (Nota hasta donde el programa es afectado, usted no tiene que tener a los correctos CAS Numbers, Formulas, etc. Usted solo necesita escribir algo en cada uno de estos seis campos. El nombre Local es el que aparece en los reportes y todas las ventanas de dilogo de entrada /salida del programa.) Notar que al pie de esta ventana de dilogo, usted puede copiar las propiedades fsicas de alguno otro componente que puede ser de la base de datos o registrado para el ejemplo (ver figura debajo)

Figura 2.1-d: Dilogo de definicin del Nuevo Componente

Para este ejemplo, simplemente d un clic sobre OK para copiar los valores de las propiedades del agua para el componente A.

Despus de que usted haya aadido el componente A para su lista de componentes registrados, seguir los mismos pasos para aadir los componentes B y C. Cuando usted ha completado esto, usted debera editar una cierta cantidad de las propiedades de estos componentes. Para acceder a las propiedades bsicas del componente A, seleccione esta lnea dando un clic sobre el nmero correspondiente en la columna principal en la izquierda de la tabla (por ejemplo, Nmero 1 para componente A en la figura debajo ) y luego haga clic en el botn Properties.... Esto sube otra ventana de dilogo que le permite a la vista y la edicin de las propiedades fsicas y ambientales del componente A as como sus datos de costos y su informacin reguladora.

Figura 2.1-e: Seleccionando un componente para editar sus propiedades

Para propsitos de este ejemplo, el nico parmetro fsico que nos interesa es el peso molecular (MW). Para el componente A, cambiar el MW a 150 (como se muestra en la Figura 2.1-f). Adems, ir a la etiqueta Economics, y especificar un precio de compra (purchase price) de $10/kg, y presione OK.

A continuacin, ir a la caja de dilogo para el componente B (haciendo clic en la lnea 2 y luego haciendo clic en el btn Properties) e ingrese un MW de 25 y un precio de compra (purchase price) de $15/kg. Finalmente, ingrese un MW de 175 y un precio de venta (selling price) de $300/kg para el componente C. Esto completa su inicializacin de componentes para nuestro ejemplo simple.

Figura 2.1-f: Editando las propiedades del componente A

Nota.

1. Si usted necesita borrar un componente de la lista Registered Components, hacer clic en el nmero correspondiente en la columna izquierda de la tabla (por ejemplo, nmero 1 para componente A) y luego hacer clic en el botn Delete.

2. Si usted desea aadir a la base de datos del usuario componentes que usted ha editado o ha creado (para poder usarlos en otros casos de diseo), entonces seleccione User, resalte el componente dando un clic sobre el nmero correspondiente en la columna de la izquierda de la tabla, (por ejemplo nmero 1 para A) y luego da un clic sobre el botn "Deposit" .

3. La versin actual de SuperPro Designer no hace uso del punto de congelacin normal de componentes de productos qumicos. Como consecuencia, el valor de ese campo puede ser ignorado.

4. Mezclas son usadas para facilitar la inicializacin de corrientes de entrada en casos donde ciertas materias primas (por ejemplo, buffers) son consumidas

como mezclas. Las mezclas son registradas seleccionando Tasks: Edit Stock Mixtures.

Los archivos se guardan con la extensin ".spf"

2.1.5 Construyendo el Flowsheet

El primer paso en construir un flowsheet es aadir las etapas de procesamiento (unidad de procedimientos) al flowsheet. Una unidad de procedimiento es definida como una serie de operaciones que tienen lugar dentro de una pieza de equipo. Los tipos de operaciones disponibles dependen de cul tipo de unidad de procedimiento usted est usando. Notar que las unidades de procedimientos continuos equivalen a las operaciones de la unidad.

Para adicionar una Unidad de Procedimiento

Primero seleccione la unidad de procedimiento deseada desde el men Unit Procedures. Para nuestro ejemplo, seleccionar Unit Procedures \ Vessel Procedure \ in a Reactor. Notar que

despus que usted selecciona esta unidad de procedimiento, el cursor del mouse cambia a: indicando que el prximo clic del mouse sobre el flowsheet colocar el icono Vessel Procedure.

Despus que ha adicionado el Vessel Procedure al flowsheet, adicionar un procedimiento de filtracin de Plate and Frame seleccionando Unit Procedures \ Filtration \ Plate and Frame Filtration. El flowsheet aparecer ahora como:

Figura 2.1-g: Flowsheet del ejemplo con los iconos Vessel Procedure y Plate and Frame Filtration adicionados

Nota: Si usted decide abortar la adicin de una nueva unidad de procedimiento, usted puede simplemente presionar la tecla ESC. Si usted quiere introducir la misma unidad de procedimiento varias veces, puede usar lo siguiente: despus que ha colocado el icono de la primera unidad de procedimiento, presionar las teclas Ctrl y Shift y hacer clic donde usted quiere colocar la siguiente unidad de procedimiento.

Nota: Si usted quiere modificar los prefijos predeterminados de equipo, por ejemplo V para vessel y PFF para plate and frame filtration, use el tem del men File: Application Settings... y seleccione la etiqueta prefixes.

Adicionando Corrientes al Flowsheet

Despus de que usted haya colocado unidades de procedimientos en su flowsheet, usted puede aadir conexiones de la corriente a los iconos. Hay tres tipos de corrientes: Corrientes de alimentacin, corrientes intermedias, y corrientes de producto (salida). Las corrientes de alimentacin no tienen un inicio en la unidad de procedimiento y en el proceso por lotes son principalmente utilizadas por operaciones de carga. Las corrientes intermedias asocian dos unidades de procedimientos, y se usan para transferir material de la fuente a la unidad de procedimiento de destino. Las corrientes de producto no tienen como destino a una unidad de procedimiento. Todas las corrientes estn automticamente identificadas con una etiqueta de la corriente.

En orden a adicionar corrientes al flowsheet, usted debe primero entrar a Connect Mode

haciendo clic en el botn Connect Mode de la barra de herramientas principal. Cuando

usted hace esto, el icono del cursor cambia al siguiente: para indicar que usted est en Connect Mode. Luego adicionar las corrientes feed, intermediate, y product como sigue:

1. Adicionando una Corriente de Alimentacin: D un clic sobre cualquier rea desocupado en la pantalla abierta para iniciar el dibujo de la corriente y luego dar un clic sobre el puerto apropiado de la entrada de la unidad de procedimiento de destino para terminar la corriente. Notar que a medida que el curso se mueve sobre los puertos de entrada y de

salida, este cambia a un Port Cursor:

2. Adicionando una Corriente intermedia: Clic en el adecuado puerto de salida de la unidad de procedimiento fuente y luego en el puerto de entrada de la unidad de procedimiento destino.

3. Adicionando Corriente de Producto: Clic en el puerto de salida de la unidad de procedimiento fuente y luego doble clic en donde desea terminar la lnea.

Figura 2.1-h: Flowsheet del ejemplo con corrientes adicionadas

Nota:

1. Presionando ESC mientras se dibuja una corriente termina el proceso de dibujar la corriente. Para volver al modo stream despus de presionar ESC, simplemente simplemente presionar nuevamente el botn Connect Mode.

2. En muchas unidades de procedimiento, hay puertos dedicados, tal como alimentacin (feed), respiradero (vent), remocin de torta (cake removal) o remocin de filtrado (filtrate removal). Para ver cual puerto es dedicado a cada funcin, usted puede ver sobre la unidad de procedimiento deseada en el men Help. Como una ruta corta para Help para cualquier procedimiento, usted puede hacer clic en el icono Help (el que est con una flecha y un signo de interrogacin) y luego hacer clic en el icono de la unidad de procedimiento que usted est interesado. Alternativamente, usted puede hacer clic en la unidad de procedimiento deseada para marcarlo y luego presionar F1. La ayuda para el filtro se muestra como:

Figure 2.1-i: Una porcin de la Ayuda para Plate and Frame Filtration

Cuando haya acabado de dibujar las corrientes, usted debe salir del Modo Conect y volver al Modo Select. Esto es presionando en el botn ESC o haciendo clic en el botn de la barra de herramientas que aparece como:

Figura 2.1-j: Men contextual

de las corrientes

Cuando SuperPro est en Modo Select y el mouse est sobre una lnea de la corriente, la flecha cambiar para indicar la disponibilidad de un men contextual de la corriente (vase la figura 2.1-k), el cual puede ser activado haciendo clic derecho del mouse. A travs de este men usted puede ver y corregir (para los flujos de entradas solamente) la composicin, ndice de flujo, y otras caractersticas de la corriente. Usted puede tambin cambiar el Tag Name (etiqueta), ajuste los codos, y corregir el estilo (por ejemplo, color de etiqueta y de lnea, grueso de lnea grueso, etc.) de cualquier corriente. Observe que el doble-clic en una lnea de corriente con el botn izquierdo del mouse es equivalente a seleccionar los Simulation Data... tem del men.

Ahora, hacer clic derecho sobre la corriente de entrada a la Vasija de Procedimiento, corriente "S-101" y seleccionar Edit Tag Name. Cambie el nombre de esta corriente a "Heptane" y clic en OK. Luego clic derecho sobre la corriente Heptane, seleccione Style.../Edit Style..., y Clic sobre la etiqueta Name Tag (ver debajo)

Figura 2.1-k: Dilogo del estilo de corriente

Ahora, clic en en el botn Fonts... para cambiar el estilo, tamao y color del nombre de esta corriente. Despus hacer clic en OK.

El flowsheet final del proceso aparecer como:

Figura 2.1-l: Flowsheet del ejemplo, nombrando algunas corrientes y cambiando de estilo.

Ver el Captulo 4 o la Ayuda en lnea para ver ms facilidades sobre el dibujo de corrientes

2.1.6 Inicializando Unidades de Procedimiento

Adicionando Operaciones a la Unidad de Procedimientos: El primer paso hacia la inicializacin de unidad de procedimientos es aadir operaciones pertinentes para cada unidad de procedimiento. Esto puede ser hecho por ya sea 1) dando doble clic sobre el icono de la unidad de procedimiento o 2) dando un clic derecho sobre el icono de la unidad de procedimiento y seleccionando a Add / Remove Operations. Cualquier accin abrir la siguiente ventana de dilogo:

Figura 2.1-m: Adicionando Operaciones a la Vessel Procedure (Reactor) en el proceso del ejemplo

En este punto, por favor adicione una operacin de carga a la Secuencia de Operacion en su Vessel Procedure haciendo doble clic sobre la palabra "Charge" en la lista a la izquierda. Alternativamente, usted puede aadir la operacin resaltando la palabra "Charge" y dando un clic sobre los botones Add o Insert. El botn Add (el botn ms bajo en el medio) aadir la operacin nueva al final de la lista, mientras

el botn Insert (el botn al tope en el medio) aadir la nueva operacin antes de la operacin actualmente seleccionada.

Ahora aada dos operaciones ms de Charge, una operacin React (Stoichiometric), y una operacin Transfer Out (a fin de que la ventana de dilogo se parece a la Figure 2.1-m anterior). Luego d un clic sobre OK para regresar al flowsheet.

Nota: Si usted se equivoca al aadir operaciones, usted puede suprimir la operacin seleccionndola en la lista Operation Sequence y presionando el botn Delete. Si usted aade una operacin en orden equivocado, entonces usted la puede mover a una posicin diferente en el Operation Sequence usando los botones Mover Arriba / Abajo. Para cambiar el nombre de una operacin, seleccinelo y presione el botn Rename

Despus de que usted haya aadido operaciones al Vessel Procedure, haga doble clic en el icono del filtro Plate y Frame para aadir operaciones a l. Notar que por defecto, que esta unidad de procedimiento tiene una operacin (Filter-1) asignada a l. Use el mismo mtodo anterior para aadir una operacin Cake Wash y una Transfer Out de la operacin a esta unidad de procedimiento (adems de la operacin Filtration que est ya presente). Nota: Haciendo doble clic en un procedimiento continuo (por ejemplo, Una Bomba Centrfuga) que est presente en un flowsheet continuo sube la ventana de dilogo de su operacin esencial en lugar del dilogo de la Figura 2.1-m. Esencialmente, una unidad de procedimiento en un flowsheet continuo se comporta como una unidad de operacin.

Inicializando las Operaciones

Reactor Vessel

El siguiente paso es para inicializar cada una de las operaciones que han sido adicionadas a la unidad de procedimientos. Para hacer esto, hacer clic derecho sobre el icono de la unidad de procedimientos para subir su menu contextual (ver Figura 2.1n).

Figure 2.1-n: El men contextual para la vessel procedure en este ejemplo

El significado de cada porcin del men contextual en la Figura 2.1-n es explicado debajo:

El men "Operacin Data" permite al usuario para accesar y modificar los parmetros de simulacin para cada operacin en esta unidad de procedimiento. (Nota el men Operation Data no aparecer hasta al menos que una operacin ha sido agregada. Adems, si slo una operacin est presente en la unidad de procedimiento, entonces ninguna lista aparecer a la derecha del men contextual. En este caso, simplemente d un clic sobre la lnea Operation Data del men contextual para traer a colacin los parmetros para la operacin).

El men "Add / Remove Operations " permite al usuario aadir nuevas operaciones al procedimiento, suprimir las existentes, renombrarlas, y reacomodar su orden. ste es el mismo dilogo que es trado a colacin cuando usted hace doble clic en una unidad de procedimiento batch.

La opcin "Procedure Data" del men permite al usuario ver y establecer alguna planificacin y datos de anlisis de rendimiento especfico. Usted puede cambiar la modalidad de operacin para el procedimiento entero de batch a continuo y viceversa (si el procedimiento puede funcionar en ambos modos).

A travs de "Equipment Data " el usuario puede seleccionar el equipo clasificando segn el modo tamao (Diseo o el Rating), puede especificar equipo compartiendo informacin, y los parmetros relacionados con tamao y costo de compra. La informacin relacionada a pedazos escalonadas de equipo y los artculos de consumo son tambin especificados a travs de este dilogo.

A travs de "Equipment Contents" el usuario puede ver los contenidos (y su condicin) del equipo despus de cada operacin.

A travs de "Operation Sequence..." el usuario puede ver un resumen de informacin para cada operacin, incluyendo el tiempo de inicio/fin, el material transferido entrada/salida con cada operacin, y el contenido batch despus de cada operacin.

Los "Set Break Points" permite al usuario hacer un alto en la solucin secuencial de balances de material y de energa. Esto sirve normalmente para localizacin de fallas en flowsheets a gran escala o complicados.

A travs de "Edit Labels" el usuario puede cambiar el nombre del procedimiento (por ejemplo, P-1 en el anterior procedimiento), el nombre del equipo (V-101 en el caso citado anteriormente), y la descripcin del procedimiento ("Vessel Procedure" en el caso citado anteriormente).

La opcin "Disconnect " del men suprime todas las corrientes conectadas a la unidad de procedimiento

La opcin "Flip (reverse flow direction) " del men contextual cambia el sentido de flujo, el cual es de izquierda a derecha por defecto, a de derecha a izquierda. Note que la opcin del icono Flip est slo disponible cuando la unidad de procedimiento no est conectada a otras etapas va corrientes de material. Usted tambin puede girar el icono seleccionndolo y dando un clic sobre el botn Flip Horizontal del Object Visual Toolbar (ver captulo 12).

La opcin "Order..." del men contextual le permite forzar el icono de la unidad de procedimiento a mostrarse atrs o delante de otros iconos, texto, etc.

La opcin "Style..." le permite editar cosas as como el color del icono, el color de la etiqueta nombre y tipo de letra, etc.

En este punto, por favor seleccione a Operation Data: Charge-1 del men contextual de la vasija de procedimiento. Esto traer a colacin el siguiente dilogo:

Figura 2.1-o: Dilogo de condiciones de operacin para la primera operacin "Charge" (Carga) en la "Vessel Procedure".

El dilogo Operating Conditions le permite especificar las condiciones de operacin, datos de emisiones, mano de obra, planificacin, etc. para cada operacin. Las diferentes etiquetas de campos de entrada estn disponibles para operaciones diferentes. Para inicializar la etiqueta Condiciones de Operacin etiqueta para la primera operacin de carga en este ejemplo, usted comienza especificando la cantidad de material que va a ser cargado (800 kg). Para especificar su composicin, use el men desplegable en lo alto de la ventana de dilogo Operation Data para seleccionar la corriente que usted renombr "Heptano" anteriormente en este captulo. D un clic sobre el botn Composition... para

tener acceso a los datos de la corriente para esta corriente (ver Figura 2.1-P p). Para aadir heptano a la corriente, da doble clic sobre su nombre en la lista Registered Ingredients en el lado izquierdo de la ventana de dilogo.

Figura 2.1-p: Caja de dilogo de la corriente heptano.

Nota: 1) Usted puede cargar mltiples componentes en la misma corriente si usted desea. Para hacer esto, simplemente aada nombres adicionales de componentes de la lista Registered Ingredients (Pure Components o Stock Mixtures) y especifique sus cantidades. La computadora automticamente calcular el % de masa y la concentracin (g / L o mol / L) de cada ingrediente, la densidad de la corriente (si no est colocado por el usuario), el flujo volumtrico y la actividad de la corriente.

Alternativamente, usted puede dar un clic sobre en "Mass Composition" y puede especificar el flujo de la masa total o de volumen y el % masa de cada componente. Usted tambin puede seleccionar unidades para la entrada y el despliegue.

2) Como una Alternativa para ir a travs de los dilogos Operation Data para editar propiedades de la corriente, usted puede inicializar y editar las corrientes de entrada directamente del flowsheet mismo. Para hacer esto, abrir el men contextual de la corriente dando un clic sobre el botn derecho del ratn sobre una lnea de la corriente y seleccionar Simulation Data. Esto subir la misma ventana de dilogo como la mostrada en Figura 2.1-p. Usted tambin podra dar doble clic sobre el botn izquierdo del ratn en una lnea de la corriente para generar esta ventana de dilogo. Note que slo las corrientes de alimentacin para el flowsheet necesitan ser especificadas. Los flujos y composiciones de corrientes intermedias y de salida son calculadas por el programa. Sin embargo, el usuario puede especificar la densidad y los coeficientes volumtricos de contribucin de tales corrientes (ve Captulo 4 para informacin mas detallada sobre corrientes y sus propiedades).

3) Adems De componentes puros, pueden ser alimentadas las mezclas (o "cargadas") en un paso de proceso usando una corriente de entrada.

4) Para los procesos biotecnolgicos, el porcentaje extracelular (Extra-Cell % ) de un ingrediente representa su fraccin que est en la masa de solucin (en oposicin a la clula dentro). Para ms informacin en este tema, refirase al ejemplo. -Galactosidase en la Seccin 2.3.

5) Si el modo operacin de un flowsheet es batch, todos los flujos son reportados en una base por batch (o por ciclo de fuente o destino de etapa de proceso). Si el proceso es puesto a modo continuo, entonces todos los flowrates son reportados en una base por hora. La eleccin para unidades de masa puede estar hecha para cada dilogo de corriente. Esta eleccin sobrescribe la eleccin predeterminada hecha por la especificacin en el dilogo Edit: Flowsheet Options: Preferences: Stream Report Options...

6) La etiqueta Env.Properties de un dilogo de corriente despliega las concentraciones y los rendimientos especficos diarios de las propiedades ambientales y acuosas de la corriente (TOC, CaCO3, TP, TKN, COD, ThOD, BOD5, BODu, etc.) Todos los valores son para despliegue solamente y no pueden ser editados por el usuario a travs de esta ventana de dilogo. Sin embargo, las propiedades ambientales de los componentes puros (los que contribuyen a las propiedades de la corriente anterior) pueden ser editadas a travs del dilogo Tasks: Edit Pure Components

Para ms informacin sobre propiedades de corrientes, referirse al Captulo 4. Despus de que usted haya especificado la cantidad de carga de Heptano, dar un clic sobre OK para regresar al dilogo Operation Data para Charge 1 (Figura 2.1-o). Notar que hay varias formas en que la duracin de esta operacin puede ser especificada. Para este ejemplo, cambie el tiempo de instalacin de su carga para 5 minutos y coloque al Volumetric Flowrate para 100 L / min. Tambin ver las etiquetas Volumes, Emissions, Labor etc, y Scheduling para ver lo que contienen. Una breve descripcin de cada uno de estas etiquetas siguen:

La etiqueta Volumes : Aqu el usuario puede especificar el mximo y mnimo admisible de funcionamiento /volumen de vasija para esta operacin (i.e., por el fin de la operacin Charge la vasija no debera estar ms que 90 % lleno). En el modo Design esto es tomado en consideracin para dimensionar el equipo. En modo Rating, el programa se asegura que una vasija no est demasiada llena o que el nivel no deja caer debajo del nivel del agitador.

La etiqueta Emissions : Aqu el usuario puede especificar cules compuestos orgnicos voltiles (VOCs) sern emitidos, ya sea un gas de barrido ser usado (para emisiones asociadas con operaciones de reaccin y de cristalizacin), y qu temperatura del respiradero y el condensador debera ser establecida. Pro-Designer est equipado con modelos de emisiones VOC que son aceptados por la EPA (Agencia De Proteccin Ambiental). Ver Captulo 10 o consulte la ayuda en lnea para ms informacin en los modelos de clculo de la emisin. Para la carga del heptano en su proceso de ejemplo, por favor haga clic en la caja Perform Emission Calculations. Luego haga Clic en la caja Emitted al lado del componente Heptano. Despus de la simulacin, acurdese de visitar el dilogo de corriente S-104 y comprobar la cantidad de Heptano emitido. Para particulares y otros componentes para los cuales los modelos de la emisin no estn disponibles, el usuario puede especificar el % de Emission.

Figura 2.1-q: La etiqueta Emissions para la carga de heptano.

Etiqueta Labor: aqu el usuario puede especificar los requerimientos de mano de obra y utilidades auxiliares.

Etiqueta Scheduling (Planificacin): La etiqueta ms a la derecha de una unidad de procedimiento batch es siempre la etiqueta Scheduling. A travs de esta etiqueta, el usuario especifica el tiempo de arranque de una operacin relativo al inicio o el fin de otras operaciones en el mismo o diferentes procedimientos. Para unidad de procedimientos en el modo continuo, ninguna informacin de planificacin (" scheduling") es requerida.

Nota: Dependiendo de la complejidad de una operacin, etiquetas adicionales pueden ser utilizadas para exhibir otras variables pertinentes.

Para esta operacin, deje todos los valores predeterminados para Labor etc. y etiquetas Scheduling .

A continuacin, click en el botn OK >> del dilogo Operation Data para ir a la segunda operacin de carga en esta unidad de procedimiento. Para esta operacin, use stream S-102 para adicionar 50 kg de material A al reactor. Tambin especifique un tiempo de arranque (setup) de 5 minutos y una velocidad de carga de 20 kg/min. Dejar los valores por defecto de las dems etiquetas.

Luego click en el botn OK >> para ir a la operacin final de carga. Inicialice esta de manera similar, pero use stream S-103 para adicionar 40 kg de material B. Tambin cambie el tiempo de arranque (setup time) a 5 minutos y la velocidad de carga a 20 kg/min.

Otra vez, d un clic sobre el botn OK>> para ir a la siguiente operacin (la Estequiometra de la Reaccin Batch). Notar que la etiqueta Operating Conditions es diferente para esta operacin a la que fue para las Charges, y que varias otras etiquetas estn presentes.

Comenzar con la etiqueta Operating Conditions, cambie la Final Temp a 50 C, el agente de transferencia de calor a Steam, y el tiempo de proceso ( Process Time) a 6 horas. Deje todos los dems valores predeterminados en esta etiqueta en su estado actual.

Despus, en lo referente a la etiqueta Volumes, notar que usted puede especificar un mximo y un mnimo de trabajo para la proporcin de volumen de la vasija. Cambie Max Allowable working/vessel volume a 80 %. Luego ir a la etiqueta Reactions (ver Figura 2.1-R r).

Figura 2.1-r: La etiqueta Reactions.

En esta etiqueta, usted necesitar especificar los parmetros describiendo una reaccin en la cual 1 molcula de reactivo (A) se combina con 1 molcula de reactivo (B) formar una molcula de producto (C):

A + B C

Para ingresar esto, traer el dilogo "Edit Stoichiometry" (ver debajo) dar un clic sobre el botn que se parece a un frasco (en el tope de la caja Reaction Sequence).

Introduzca los reactantes { A y B } y el producto { C } usando los botones "Add Reactant" y "Add Product" (localizada antes de las tablas reactante y producto). Seleccione "Molar" para la opcin de coeficientes estequiomtricos e ingrese "1" para cada uno. Para ms informacin en especificacin de coeficientes de reaccin, por ver Captulo 2.2. Ahora cierre el dilogo "Edit Stoichiometry". Adems de especificar los coeficientes estequiomtricos, usted necesitar especificar la extensin de la reaccin. Para este ejemplo, coloque la Extent a 95 %, como estaba hecho en la Figura 2.1-R r. Despus, d un clic sobre el botn OK >> para ir a la operacin Transfer Out (deje todos los valores predeterminados para las etiquetas Emissions, Labor etc, y Scheduling )

En el dilogo Transfer Out (lFigura 2.1-s), use el men desplegable en el tope de la pantalla para especificar cul lnea de la corriente servir para la operacin de transferencia. Adems, en orden a capturar el tiempo requerido para esta operacin, establecer la duracin para equivaler a la duracin de filtracin en P-2 (vea debajo). Para hacer eso, seleccionar la opcin Set By Master Slave Relationship y luego dar un clic sobre el botn Setup. A travs del dilogo que surge, seleccione a "P2 (en PFF-101 )" como Master Procedure (procedimiento principal) (a travs del men desplegable Another Procedure), y "filter-1 (Cloth Filtration )" como Master Operation (a travs del un men desplegable Match a Single Operation ). Esto asegurar que el reactor estar considerado "utilizado" durante la filtracin, desde que el reactor no ser completamente vaciado hasta que la filtracin sea completa. Usted puede dejar los valores predeterminados para las otras etiquetas en este dilogo.

Figura 2.1-s: Dilogo de la Operacin Transfer Out.

El Filtro de platos

Despus, usted necesitar inicializar las operaciones en la unidad de filtracin Plate and Frame. Para hacer esto, de clic derecho en el procedimiento de filtracin y escoger Operation Data: Filter-1. Para este ejemplo, asuma que los componentes A y B son completamente solubles en Heptano, y el componente C no es virtualmente soluble. Por consiguiente, en la seccin Particulate Component Removal de esta ventana de dilogo, especificar que 95 % de su producto C permanecer en su filtro, pero los otros componentes no sern preferencialmente retenidos (terminarn por adentro del filtrado). Tambin notar que usted puede especificar que un Cake Dryness basado en LOD (loss on drying) o Cake Porosity. Por favor cambie el LOD para su filtracin a 35 %. Este valor causar que una porcin de Heptano (y cualquier componente soluble) a ser mantenido en la torta hmeda. Especificando un LOD de 35%, usted est diciendo al programa que solamente 65% de la humedad de la torta es el producto insoluble C.

Figura 2.1-x: El dilogo de la Operacin Filtracin.

Despus, visite la etiqueta Scheduling de la operacin de filtracin. Esta etiqueta es comn para todas las operaciones. Por defecto, la primera operacin en cualquier procedimiento batch es programada para comenzar relativo al comienzo del batch. Para programar exactamente su filtracin, usted necesitar cambiar el Tiempo de Arranque (Start Time) para ser relativo al inicio de la operacin Transfer Out en el procedimiento P-1 (ver Figura 2.1-y).

Figura 2.1-y: La etiqueta Scheduling de la operacin de filtracin.

Despus, d un clic sobre OK>> para ir a la operacin Cake Wash (ver a Figura 2.1-z). Aqu usted necesitar especificar cual corriente proveer el solvente de lavado y cul remover el residuo (S-109 y S-108 en este caso). Adems, usted necesitar especificar qu solvente sirve para el lavado. Para hacer esto, presionar el botn Composition y seleccionar Heptano. Luego d un clic sobre OK para regresar al dilogo Cake Wash. Notar que de este dilogo usted puede especificar el volumen de lavado para usar basado en el volumen de torta o un valor determinado. Por favor conserve la cantidad de lavado como 1 L/L de torta, use un tiempo de lavado de 30 minutos, y cambie el tipo de lavado para lechada ("slurry") de desplazamiento. Una "lechada" de lavado esencialmente diluir los componentes solubles atrapados en la torta y remover la mayora de ellos en la corriente de lavado, mientras que un

"desplazamiento" lavado sacar los componentes solubles de la torta en una forma de flujo en tapn.

Finalmente, d un clic sobre el botn OK >> para inicializar la operacin Transfer Out en esta unidad de procedimiento (Figura 2.1-aa). En esta operacin, usted necesitar especificar que usted va a trasladarse fuera de la torta usando una corriente especfica (S-107 es la nica disponible en este caso) y la transferencia ser hecha a una cierta tasa (10 kg/min en este caso). Luego Presione OK.

Figura 2.1-z: El dilogo Cake Wash.

Figura 2.1-aa: El dilogo de Transfer Out.

Usted ahora ha finalizado la inicializacin de las operaciones y corrientes para este ejemplo. Use el men File: Save para guardar su trabajo

2.1.7 Simulacin del Proceso y Ver los Resultados de la Simulacin

Usar la opcin Tasks: Solve M&E Balances del men principal para efectuar la simulacin, esto har que el programa efectu los clculos de balance y energa para todo el flowsheet, estime las dimensiones de las unidades de equipo y haga las especficaciones de cada unidad.

Alternativamente puede hacer clic directamente en el icono

de la barra de herramientas.

1. Las variables calculadas para cada operacin pueden verse haciendo clic derecho en el icono de la Unidad de Procedimiento y seleccionando Operation Data. Por ejemplo, usted puede ver cunto tiempo demora cada una de las operaciones Charge (recuerde que sus duraciones se basan en una masa dada a ser cargada y un flujo).

2. Los flujos calculados y composiciones de las corrientes intermedias y de salida pueden ser vistas haciendo doble clic en cada corriente y seleccionando Simulation Data..., por ejemplo para la corriente S-105 se tiene:

3. Los contenidos de una unidad de equipo como funcin del tiempo pueden ser vistos haciendo clic derecho en la unidad de procedimiento y seleccionando Equipment Contents o Operation Sequence. Por ejemplo la secuencia de operaciones para el reactro es:

4. Puede ser generado un reporte conteniendo informacin de los requerimientos de materia prima, composiciones y flujos de las corrientes, as como un balance total de materiales seleccionando del men principal, la opcin Task: Generate Streams Report..... Para ver este reporte ir a View: Stream Report

5. Para ver el tamao calculado del equipo, clic derecho en el icono de la unidad de procedimiento y seleccionar la opcin Equipment Data. Todas la unidades de procedimientos tienen dos opciones para el tamao de equipo: Design y Rating. Por defecto todos los equipos se inicializan en Design Mode. En este modo, Pro-Designer determinara los tamaos requeridos de equipo basado en las condiciones de operacin y funcionamiento de equipo. Usualmente, existen limitaciones fsicas en los tamaos disponibles de equipo. Por ejemplo, un filtro Plate & Frame puede no ser disponible con un rea mayor de 80 m2. Cuando usted est en Design Mode, usted debe especificar el tamao mximo disponible para el equipo. Si el tamao calculado excede el mximo, Pro-Designer emplear mltiples piezas de equipo (dimensionadas igualmente) con tamaos que no violen el mximo disponible. Para el ejemplo anterior, debera haberse calculado un filtro de apenas 2 m2. Este nmero fue calculado en base al volumen de material que es procesado por ciclo, el flux de filtrado, y el tiempo de filtracin. Si cambia el mtodo de dimensionamiento a Rating Mode (Figure 2.1-bb), usted puede especificar el tamao y nmero de unidades. Pro-Designer tomar esta informacin para los calculos (el tamao de equipo y nmero de unidades puede afectar al balance de materiales, de energa, al tiempo de procesamiento, etc ). Pasando a Rating Mode puede tambin afectar la interfase de algunas operaciones del procedimiento. Para experimetar esto, cambiar el tamao del filtro a 4 m2 y volver a ver la caja de dilogo de la operacin de filtracin (Figura 2.1-cc). En este caso, usted necesita especificar ya sea el tiempo de filtracin o el flux promedio de filtracin (en Design Mode, usted especifica ambos).

Establecer filtrate flux a 150 L/m2 hr volver a efectuar los clculos. esto calcular un nuevo tiempo de filtracin. En general la mayora de operaciones batch tienen la capacidad de calcular su tiempo de ciclo cuando se especifica el tamao de equipo (Rating Mode).

Figura 2.1-bb: Etiqueta de Equipment Data de Plate & Frame Filter.

Figura 2.1-cc: Dialogo de la Filtration Operation (Cuando el Equipo est en Rating Mode).