Inicialización Robusta de Simulaciones de Procesos Rigurosos de Múltiples Columnas de Paredes Divididas a Través de Diagramas
Autores: Ränger, Lena-Marie; Preißinger, Ulrich; Grützner, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Inicialización Robusta de Simulaciones de Procesos Rigurosos de Múltiples Columnas de Paredes Divididas a Través de Diagramas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Columnas de pared divisoria
MDWC
Flujos termodinámicamente consistentes
Disposición de Petlyuk
Diagramas de vapor mínimos
Mezclas de cuatro componentes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las columnas de pared divisoria (DWC) permiten la separación de una mezcla ternaria en un solo cuerpo de columna al aplicar una pared de partición vertical, lo que genera una reducción de los costos operativos y de capital de hasta el 30%. El DWC múltiple (mDWC), el avance consecuente del DWC estándar, utiliza más de una pared de partición, permitiendo la separación de mezclas cuaternarias o incluso superiores en un solo cuerpo de columna, acompañado de una reducción adicional del consumo de energía. Dado que no hay modelos dedicados para estas columnas disponibles en simuladores de procesos comerciales, se deben diseñar e implementar flujos termodinámicamente consistentes. El arreglo de Petlyuk completamente acoplado térmicamente es un ejemplo importante. Sin embargo, la convergencia inicial de estos flujos sustitutos es exigente, ya que se deben proporcionar un gran número de conjeturas iniciales significativas. Un método prometedor para generar estas primeras estimaciones son los diagramas de vapor mínimo. Todos los flujos internos se pueden extraer de estos diagramas y utilizarse para la inicialización robusta de la simulación. El objetivo de este trabajo es presentar el método de manera integral para inicializar simulaciones de mDWC y predecir la separación de mezclas de cuatro componentes. Además, se evalúa la adaptación del diagrama a configuraciones diferentes a los arreglos de Petlyuk para mDWC y se presenta un procedimiento sistemático para obtenerlos. Al final, se da un ejemplo de una simulación convergente que se obtuvo con los valores del diagrama.
Descripción
Las columnas de pared divisoria (DWC) permiten la separación de una mezcla ternaria en un solo cuerpo de columna al aplicar una pared de partición vertical, lo que genera una reducción de los costos operativos y de capital de hasta el 30%. El DWC múltiple (mDWC), el avance consecuente del DWC estándar, utiliza más de una pared de partición, permitiendo la separación de mezclas cuaternarias o incluso superiores en un solo cuerpo de columna, acompañado de una reducción adicional del consumo de energía. Dado que no hay modelos dedicados para estas columnas disponibles en simuladores de procesos comerciales, se deben diseñar e implementar flujos termodinámicamente consistentes. El arreglo de Petlyuk completamente acoplado térmicamente es un ejemplo importante. Sin embargo, la convergencia inicial de estos flujos sustitutos es exigente, ya que se deben proporcionar un gran número de conjeturas iniciales significativas. Un método prometedor para generar estas primeras estimaciones son los diagramas de vapor mínimo. Todos los flujos internos se pueden extraer de estos diagramas y utilizarse para la inicialización robusta de la simulación. El objetivo de este trabajo es presentar el método de manera integral para inicializar simulaciones de mDWC y predecir la separación de mezclas de cuatro componentes. Además, se evalúa la adaptación del diagrama a configuraciones diferentes a los arreglos de Petlyuk para mDWC y se presenta un procedimiento sistemático para obtenerlos. Al final, se da un ejemplo de una simulación convergente que se obtuvo con los valores del diagrama.