SOLUCION CON CHEMCAD

Procedimiento:

Paso 1: Crear el Diagrama de Flujo

Ir a new sobre el menú File y guardar la simulación en blanco. Clic en Shortcut column en la paleta CHEMCAD y clic sobre la ventana de simulación para pegarlo. Clic en el icono alimentación en la paleta y pegarlo en el espacio de trabajo. De manera similar, clic en el icono de producto y colocarlo sobre el espacio de trabajo (colocar dos productos ya que hay dos corrientes de producto). Después asegurarse de que todos los iconos necesarios esten colocados en el espacio de trabajo, estos deben ser conectados usando stream. CHEMCAD automaticamente asignará números a las corrientes y unidades de operación según el orden en que estos son colocados en el espacio de trabajo. Después completar el flow sheet, clic en el icono S/G encontrado en la barra de menú para cambiar la simulación del modo edit al modo run. El mismo icono puede ser usado para variar entre estos dos modos de simulación. Alternativamente, se puede variar entre Edit Flowsheet y Run Simulation en la barra de menú para conseguir lo mismo.

Paso 2: Ingresar los componente
Ir a Thermophysical sobre la barra de menú y clic sobre Components List. Encontrar Benzene y Toluene de la lista de componentes de CHEMCAD y adicionarlos a la lista de componentes.

Paso 3:Unidades de Ingeniería

Ir al menú Format y clic sobre Engineering Units y seleccionar las unidades deseadas para las propiedades tales como temperatura, presión etc.. En este caso seleccionamos el SI y para la presión atm. Clic en OK para continuar.

Paso4: Opciones termodinámicas
Optamos porque el programa nos recomiende la mejor opción para el cálculo de los valores-K. Nos pide ingresar los rangos de temperatura y presión de operación

Nos recomienda el modelo NRTL

Nos muestra los parámetros de interacción binaria

Paso 5: Ingresar composición de la corriente de alimentación
Doble clic sobre la corriente de alimentación e ingresar las condiciones (fracción evaporada, presión, cantidad de componentes) dados en el enunciado del problema.

Clic sobre Flash para obtener evaluar los demás parámetros de la alimentación.

Paso 5: Damos nombre a las demás corrientes

Paso 6: Ingreso de especificaciones para “Shortcut column”

Doble clic sobre ShortCut Column.

1. Select mode:
La Shortcut column puede servir tanto para diseño así como para valuación de una columna de destilación. Como necesitamos diseñar una columna, la opción 2 u opción 3 puede servir para el modo de diseño. Seleccione uno de estos dos y continúe.
2. Select condenser type:
Como esto no es explícitamente declarado en el enunciado del problema, el condensador - se asumirá - es total y puede quedarse para esto con la opción predeterminada.
3. Column pressure:
Como la caída de presión es despreciable a lo largo de la columna, se puede ingresar la misma presión de la alimentación en este campo (1 atm). Esto también puede quedarse en blanco y CHEMCAD ajusta la presión por defecto, lo cual es la presión de la corriente de alimentación.
4. Column pressure drop:
Esto puede dejarse en blanco
5. Number of stages:
CHEMCAD calcula el número de etapas y almacena el número calculado en este campo. El usuario debe dejar este campo en blanco.
6. Reflux ratio:
Cuando se tiene un valor para R = L/D
7. R/Rmin:
Ingresar el valor “1.2” en este campo
8. Case study:
Esto es opcional y puede ser dejado en blanco para nuestro estudio.
9. Key component specifications:
a. Light key component: Seleccionar “Benzene”
b. Light key split: Ingresar “0,95”
Fracción molar del Clave ligero en el destilado
c. Heavy key component: Seleccionar “Toluene”
d. Heavy key split: Ingresar “0,05”
Fracción molar del clave pesado en el destilado
10. Calculated results:
Estos son los parámetros que CHEMCAD calcula y almacena sus valores. Todos estos campos debemos dejar en blanco.

Clic en Ok cuando se haya finalizado.

Paso 7: Efectuar la simulación y mostrar los resultados
Ir a al menú Run y seleccionar Run all para efectuar esta simulación.

Alternativamente, cualquier simulación al estado estacionario puede ser efectuada simplemente haciendo clic en R sobre la barra de menú. El estado del programa puede ser encontrado en la parte inferior del espacio de trabajo. Luego que la simulación se ha completado, aparece el mensaje Run Finished en la esquina inferior izquierda. Para ver las composiciones de las corrientes de producto, hacer doble clic en la corriente producto o en Results sobre la barra de menú y seleccionar Stream Compositions y posteriormente seleccionar All Streams.


Los resultados obtenidos del método más reciente estarán en un archivo WordPad.

CHEMCAD 5.5.0 Page 1
Job Name: Destilacion Date: 09/05/2005 Time: 07:23:06
Stream No. 1 2 3
Stream Name Alimentacion Destilado Fondos
Temp K 369.6242 354.7591 382.0217
Pres atm 1.0000* 1.0000 1.0000
Enth MJ/h 4620.7 2239.5 1625.1
Vapor mole fraction 0.25000* 0.00000 0.00000
Total kmol/h 100.0000 41.0000 59.0000
Total kg/h 8653.0204 3244.7549 5408.2651
Total std L m3/h 9.8760 3.6740 6.2020
Total std V m3/h 2241.36 918.96 1322.41
Flowrates in kg/h
Benzene 3124.5600 2968.3319 156.2281
Toluene 5528.4600 276.4230 5252.0371

Todos los resultados asociados con la columna pueden encontrarse haciendo clic en el menú Results y seleccionando Unit Op’s y luego la columna. Los resultados estarán dados en un archivo WordPad.

Page 1
Job Name: Destilacion Date: 09/05/2005 Time: 07:25:32
Shortcut Distillaton Summary
Equip. No. 1
Name
Mode 3
Light key component 1.0000
Light key split 0.9500
Heavy key component 2.0000
Heavy key split 0.0500
R/Rmin 1.2000
Number of stages 16.1094
Min. No. of stages 7.3366
Feed stage 8.5224
Condenser duty MJ/h -3702.3630
Reboiler duty MJ/h 2946.2488
Colm pressure atm 1.0000
Reflux ratio, minimum 1.5767
Calc. Reflux ratio 1.8920

También podemos visualizar los resultados calculados haciendo doble clic directamente sobre la columna