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Modelado y simulación en Ingeniería Química. Manuel Rodríguez

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4. Introducción a Aspen Plus

Aspen Tutorial #1

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Beginning a Simulation:

1. Start the Aspen program. It can be found in the start menu under: Start/Programs/ChemE/Aspen Plus User Interface

2. Choose what type of simulation you would like to use. Later on in the quarter you will want to open up an existing simulation, but now we will use the template option. The window that appears can be seen in Figure 1. I mention it to again highlight the variety of problems that Aspen can solve as seen by the number of available templates.

Figure 1: Available Simulation Templates

We will use the General with English Units option.

3. When the Connect to Engine window appears, use the default Server Type (Local PC).

Navigating the Aspen Window:

Figure 2, on the next page shows the Aspen process flowsheet window. Some of the features are highlighted in the Figure and the most general of these will be discussed in the sections that follow.

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TEMPLATES


3

Estado del diagrama de flujo (DOF)

Zona de trabajo

Librería de modelos Tipos de corrientes

Menús VENTANAS PRINCIPALES


4 DATA BROWSER I


5

Especificaciones generales y selección de sistema de unidades.

Especificación de los componentes que participan.

Selección de los métodos y modelos de propiedades físicas

Definición de las corrientes de proceso (normalmente se hace en la zona de trabajo)

Definición de los bloques de proceso (se puede hacer en la zona de trabajo)

Definición de las reacciones, si hay en el proceso.

Selección de opciones de convergencia en los métodos numéricos.

Opciones de la hoja de flujo (diseño de especificaciones,...) Herramientas de análisis: sensibilidad, optimización, ajuste de parámetros,...

Modo orientado a ecuaciones

Resumen de resultados: convergencia, corrientes, balances de masa/energía...

DATA BROWSER II


6 DATA BROWSER y III

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7 PROCEDIMIENTO DE SIMULACIÓN EN ASPEN PLUS

1.  Configurar la simulación (unidades, opciones de informe, etc.) 2.  Definir los componentes 3.  Definir el método de propiedades físicas 4.  Definir el diagrama de flujo: bloques y corrientes 5.  Especificar los datos de las corrientes 6.  Especificar los datos de los equipos 7.  Definir reacciones en caso de que existan 8.  Especificar opciones de convergencia, métodos de resolución, en caso

necesario 9.  Añadir opciones al diagrama de flujo (análisis de sensibilidad, diseño de

especificación, etc.)

CONSEJOS •  Ir ejecutando la simulación según se va construyendo, no esperar

a tener todo el diagrama de flujo “pintado” •  Ejecutar la simulación antes de cerrar un bucle •  Ejecutar la simulación antes de añadir opciones al diagrama de

flujo •  Comprobar las especificaciones de entrada en corrientes y

bloques


8 OPCIONES DEL SIMULADOR

Permite ejecutar sólo balances de materia.

Cada simulación parte como estado inicial para buscar la solución de los resultados anteriores.


9

Selección de unidades entre las preconstruidas, el usuario puede definir su propio sistema de unidades.

SELECCIÓN DE SISTEMA DE UNIDADES


10 OPCIONES DEL INFORME

Qué variables son interesantes para mostrar en los resultados.


11 SELECCIÓN DE COMPONENTES

Nombre dado por el usuario Nombre “oficial” (inglés) Fórmula Se debe introducir uno de estos dos


12 SELECCIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS

Selección de un método entre los disponibles.

Parámetros de interacción


13 REACCIONES

Química de electrolitos

Reacciones, pueden ser de 4 tipos, p ej. Powerlaw es Arrhenius y React-dist se emplea para destilación reactiva.


14 SELECCIÓN DE MODELOS I

Diferentes modelos de columnas

Diferentes ICONOS para un modelo.


15

• Drag and drop

• Opciones, botón derecho del ratón

SELECCIÓN DE MODELOS II


16 SELECCIÓN DE MODELOS III

• Doble click o con el databrowser se accede al menú de especificación del equipo.


17 SELECCIÓN DE MODELOS y IV


18 DEFINIENDO CORRIENTES

Tipos de corrientes

Entradas y salidas de los equipos donde conectar las corrientes. En azul decantado de agua, en rojo corrientes principales Se arrastra la corriente hasta un terminal y se da un click.


19 DEFINIENDO CORRIENTES II

• Se numeran automáticamente.

• Botón derecho del ratón, menú de opciones


20 DEFINIENDO CORRIENTES y III

• Doble click o con el databrowser se accede al menú de especificación de la corriente.


21 EJECUCIÓN DE LA SIMULACIÓN I

Todos los datos necesarios se han completado

Se ejecuta la simulación


22 EJECUCIÓN DE LA SIMULACIÓN y II


23

Resultados pueden ser: azul=OK, amarillo=Warnings, rojo=errores.

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN I


24 RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN y II


25 OPCIONES AVANZADAS

3 de las más empleadas, ensayos de sensibilidad, transferencia de variables y diseño de especificaciones.

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