Las herramientas incluidas en el simulador permiten delimitar y mejorar el desempeño de la simulación, no es posible concebir una simulación versátil, flexible y válida si no se emplea una combinación de estas herramientas. En esta presentación se aborda cada una de las herramientas de simulación incorporadas en Aspen Plus, se presentan vídeo-tutoriales para aprender a manejarlas y para desarrollar las habilidades necesarias para su uso correcto.
La especificación de diseño es tal vez la herramienta más utilizada en las simulaciones porque su uso permite mantener las magnitudes de algunas variables o parámetros del proceso en valores permitidos o deseados, de esta manera se delimita la simulación evitando que se desborde el número de iteraciones. En este video-tutorial se describe la simulación de un reactor estequiométrico para la oxidación de monóxido de carbono y el ajuste de temperatura de reacción suministrando un exceso de vapor.
(Nivel básico)
En esta vídeo-presentación se simulan dos columnas de extracción líquido-líquido en serie para separar una mezcla de agua-acetona empleando como agente de extracción metil-isobutil-cetona (MIBK). Se utiliza la herramienta design spec para ajustar el caudal másico de la corriente de agua purificada variando el caudal másico del agente de extracción.
(Nivel intermedio)
SENSIBILIDAD (sensitivity)
Esta herramienta permite analizar tendencias en la magnitud de una variable o parámetro del proceso al iterar una o más variables o parámetros de éste. Aspen mostrará los resultados en una tabla o en una figura fácil de interpretar sin modificar los resultados de la simulación base; por supuesto, la variable o el parámetro que se desea analizar debe ser dependiente de las variable o parámetros que se iteran.
En esta vídeo-presentación se utiliza la herramienta sensitivity en tres casos distintos. En el primer caso se analiza el efecto de la temperatura de alimentación de un vaporizador instantáneo (flash) en la composición de Cumeno en una de las corrientes producidas.
En el segundo caso, se analiza el efecto combinado al variar la corriente de reciclo y la conversión de un reactor estequiométrico sobre el calor requerido en el mismo reactor. Finalmente, se emplea la herramienta para analizar el efecto del flujo molar de metano alimentado sobre el calor requerido en un reactor de reformado manteniendo constante la relación molar agua/metano, para esto se emplea el módulo de cálculo de Fortran
(Nivel intermedio)
En esta vídeo-presentación se utiliza la herramienta sensitivity para estimar el costo de bombear agua en función del diámetro de la tubería, asimismo, se emplea el módulo de cálculo de Fortran para realizar los cálculos respectivos. También se emplea la opción case study para analizar el efecto de cambiar, para tres escenarios distintos, el caudal, el diámetro y la rugosidad de la tubería en los costos del bombeo.
(Nivel intermedio)
En esta vídeo-presentación se utiliza la herramienta sensitivity para evaluar el efecto de cambiar la temperatura y la presión en un reactor de equilibrio (producción de metanol a partir de gas de síntesis) sobre la fracción molar de metanol obtenida, los resultados se analizan en una gráfica 3D.
(Nivel intermedio)
CALCULADORA
La herramienta calculadora permite realizar operaciones matemáticas empleando valores de variables o parámetros obtenidos en la simulación y utilizar el resultado de la operación para modificar la magnitud de cualquier variable o parámetro del proceso, siempre que corresponda a un dato de entrada de la simulación (input). El cálculo puede realizarse en el editor de Fortran o através de una hoja de cálculo de Excel.
En esta vídeo-presentación se ilustra la configuración de un bloque calculadora usando un complemento en Microsoft Excel. Este es un ejemplo simple de mezclar 1 tonelada/hora de ácido sulfúrico concentrado al 98% con una cantidad desconocida de agua para hacer una mezcla de ácido sulfúrico al 20%. El ejercicio consiste en calcular el caudal de la corriente de agua necesaria para lograr una mezcla de ácido sulfúrico al 20%. Se recomienda habilitar los subtitulos en idoma inglés para una mejor comprensión.
(Nivel intermedio)
En esta vídeo-presentación se utiliza la herramienta design spec para ajustar la cantidad de agua evaporada, variando el flujo de combustible (metano) para simular la combustión de gas natural en una caldera. En este caso se empleó adicionalmente un bloque calculadora para garantizar la relación de aire en exceso en el quemador.
(Nivel intermedio)
En esta vídeo-presentación se utiliza la herramienta calculadora para obtener las conversiones de un sistema de reacciones poliméricas. El cálculo de las conversiones se realiza en el editor de Fortran incorporado en el bloque calculator y se utiliza el comando write para revisar los resultados en el control panel.
(Nivel avanzado)
OPTIMIZACIÓN
La herramienta de optimización permite encontrar las magnitudes de las variables que maximizan/minimizan una función matemática escrita en el editor de Fortran y que está sujeta a algunas restricciones propias del proceso.
En esta vídeo-presentación se utiliza la herramienta para encontrar el diámetro de una tubería para el bombeo de agua que minimiza los costos totales del sistema, es decir, los costos de la tubería, de la bomba y del consumo eléctrico.
(Nivel intermedio)
En esta vídeo-presentación se utiliza la herramienta para optimizar la operación de una columna de destilación para separar la mezcla tetra-hidrofurano y tolueno. En este caso se incluyen restricciones para delimitar la operación de la columna.
(Nivel avanzado)
TRANSFERENCIA DE DATOS
La herramienta transfer permite transferir información desde un equipo o desde una corriente hacia otro equipo o corriente en el ambiente de simulación. En esta vídeo-presentación se transfiere información desde una columna simulada con un método simplificado (DSTWU) hacia una columna rigurosa (RadFrac) utilizando las herramientas transfer y calculator.
Además, se especifica la secuencia apropiada de cálculo en la carpeta convergence. Finalmente, se incluyen algunas especificaciones de diseño en la columna RadFrac.
(Nivel intermedio)
TABLA PERSONALIZADA
Partiendo de la simulación de un reactor para producir metano a partir de gas de síntesis, se presenta en esta vídeo-presentación el uso de una tabla personalizada. Esta herramienta se utiliza normalmente para facilitar el seguimiento o el monitoreo de algunas variables o parámetros del proceso simulado.
(Nivel básico)
CONVERGENCIA
En esta vídeo-presentación se describe brevemente los equipos (operaciones unitarias y reactores) incorporados en Aspen Plus y se muestra la forma de resolver problemas de convergencia cuando se tienen recirculaciones o especificaciones de diseño interrelacionadas o acopladas (minuto 22:48).
(Nivel intermedio)