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• Katy Sifuentes

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Chemcad CHEMCAD nace en 1984 cuando un profesor universitario formo un equipo para desarrollar un simulador de procesos para computadoras personales PC; motivado por la incomodidad de los simuladores de procesos existentes para la época que requerían el uso de computadoras de gran escala (mainframe). El Simulador fue vendido a la sección de softwares de McGraw Hill (COADE) y luego Siguió siendo desarrollado y distribuido por Chemstations Inc. CHEMCAD ha venido evolucionando durante estos años para convertirse en un paquete de módulos que abarca cálculo y diseño de intercambiadores de calor (CC-THERM), simulación de destilaciones dinámicas (CC-DCOLUMN), simulación de reactores por lotes (CC-Re ACS), simulación de destilaciones por lotes (CC-BATCH), simulación de redes de tuberías (CC-SAFETY NET). En los años más recientes se ha enfatizado en el desarrollo de interfaces con otras aplicaciones para aumentar las facilidades del usuario y flexibilidad de cálculo. Por ejemplo CHEMCAD trabaja bidireccionalmente con Excel y sus tecnologías COM, DCOM y OPC le permite trabajar fácilmente con otras aplicaciones de ingeniería o administrativas, brindándole al usuario todas las herramientas para integrar el trabajo de la empresa, ser más eficiente y productivo en un ambiente mucho más competitivo. CHEMCAD es utilizado para estudiar y calcular cargas de calores, requerimientos de energía, equilibrios químicos y de fases, el comportamiento de equipos complejos como torres multi-etapas, balances de masa, dimensionamiento de equipos, entre otros cálculos. Para realizar cálculos de equilibrio líquido-vapor CHEMCAD cuenta con más de 45 opciones termodinámicas que permiten modelar sistemas complejos y desviados de la idealidad como: petróleo, gas natural, químicos comunes, químicos desviados de la realidad (mezclas azeotropicas), metanol, aminas, fluoruro de hidrógeno, etc. Los diagramas de procesos son el lenguaje de los procesos químicos. Como una obra de arte describe un proceso existente o un proceso hipotético con suficientes detalles para describir las principales condiciones del proceso. La simulación, es la herramienta que el ingeniero químico utiliza para interpretar los diagramas de proceso, para localizar problemas operacionales y predecir el comportamiento de los procesos. El corazón del análisis es el modelo matemático, un conjunto de ecuaciones que relacionan variables del proceso, como temperatura, presión, flujo, composición de las corrientes con el ·rea superficial, posición de las válvulas, configuración geométrica, etc. El simulador de procesos resuelve las variables desconocidas a partir de las conocidas o parámetros de diseños deseados.

Hay muchos niveles de análisis. En orden ascendente de complejidad, se cuentan: balances de materia, balances de materia y energía, dimensionamiento de equipos, análisis de costos. Se agregan ecuaciones adicionales y los algoritmos de solución de ecuaciones se hacen cada vez más complicados. Afortunadamente, la mayoría de los procesos químicos envuelven equipos de proceso convencionales como: intercambiadores de calor, bombas, columnas de destilación de absorción, etc. Para estas unidades de proceso, las ecuaciones no difieren entre los diferentes procesos químicos. Las propiedades de las sustancias, las constantes químicas sí cambian, pero no las ecuaciones. Por ende, preparar uno o más algoritmos de solución es posible para cada unidad de proceso para resolver los balances de materia y energía y para estimar costos y dimensiones de equipos. Una librería de subrutinas o modelos puede ser escritas en FORTRAN, MS C, MS Visual Basic para automatizar esos algoritmos de solución que constituyen el corazón del simulador de procesos. Método de Simulación en un simulador secuencial-modular: Seleccionar los componentes: Después de abrir y darle nombre al nuevo archivo de CHEMCAD, Éste es el siguiente paso hacia la simulación. Al abrir el nuevo archivo CHEMCAD recibe al usuario con la paleta de operaciones unitarias. Para poder seleccionar los componentes, Ésta debe ser cerrada presionando el botón (Simulation/Graphic) en la barra de herramientas o presionando la opción “Run “ Simulación del menú˙ principal. Para abrir la selección de Componentes se debe presionar el botón o seleccionar la opción “Component” Lista del menú “ThermoPhysical”. En el campo “Search for” se debe escribir la fórmula de la sustancia, su nombre en inglés (usando de manera opcional el botón“Next” para sustancias con nombres compuestos) o su número de identificación en la base de datos de CHEMCAD. Una vez identificada la sustancia, debe ser agregada a la lista de sustancias de la simulación haciendo doble clic sobre la sustancia o presionando el botón “Add”. Una vez completada la selección de las sustancias a utilizar en la simulación se debe presionar el botón “OK” para hacer que CHEMCAD descargue la base de datos de las sustancias puras seleccionadas. Si se desea hacer una simulación utilizando pseudo-componentes basados en una curva de destilación de un crudo o la base de datos de crudos de CHEMCAD, debe seleccionar la opción “Distilliation Curves” del menú˙ “ThermoPhysical” e indicar el número de las corrientes a caracterizar, los métodos a de modelaje deseados, los rangos y número de pseudo-componentes a utilizar, etc. Una vez cargadas las curvas de destilación y otras propiedades y/o curvas, CHEMCAD generar· los pseudo-

componentes que imitaran el comportamiento y las propiedades de la corriente de petróleo o derivado que se simula. Para hacer el diagrama o modificarlo el modo de CHEMCAD debe encontrarse o ser cambiado a Gráficos. Para ello, se debe utilizar el botón (Simulation/Graphic). Luego de ser presionado aparecer· la paleta de operaciones unitarias. Usando CHEMCAD Estado Estacionario simular procesos estacionarios tales como: gas, líquido y procesos sólidos. CHEMCAD Estado Estacionario es conocida por su interfaz de usuario bien estructurada y clara. Las operaciones unitarias que componen el diagrama de flujo , basado en la base de datos con más de 2.000 sustancias, gases, líquidos , sólidos y electrolitos con los datos del material y datos de fase . Puede ampliar la base de datos con funciones definibles también a sí mismo. Usando CHEMCAD Estado Estacionario obtener resultados rápidos y precisos sobre una base procedimental sólida. Todos los resultados de la simulación se presentan gráficamente. Usando CHEMCAD Estado Estacionario puede crear los siguientes simulaciones adicionales:

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Rectificación Lavado de gases Absorción y desorción en columnas Reacciones químicas Medios de intercambio de calor que utilizan la condensación y evaporación Equilibrio de fases de todo tipo con diagramas Promoción de gases y líquidos en tuberías con compresor de la bomba , compresores , válvulas para calcular la pérdida de presión Sólido de trituración y separación de acuerdo con el tamaño de partícula Reacciones electrolíticas

Cálculos del ciclo son, por ejemplo, detecta automáticamente CHEMCAD y trajeron con algoritmos especiales para la convergencia. Equilibrio de fases con modelos como NRTL y UNIFAC calculan. Como ecuaciones de estado son modelos como Soave - Redlich - Kwong , disponible . Una herramienta auxiliar para seleccionar el mejor modelo evaluará las sustancias y parámetros para proporcionar una propuesta. Hay muchas posibilidades de que se extiende como materiales propios basados en la estructura molecular, sus propios algoritmos para el cálculo de

datos de materiales, los algoritmos intrínsecamente para operaciones unitarias e interfaces con Excel. CHEMCAD estado estacionario es el programa básico de la suite CHEMCAD. En CHEMCAD estado estable CC- FLASH y CC- RED DE SEGURIDAD están incluidos. Las aplicaciones típicas en el resumen:      

Destilación ( rectificación ) Lavado de gases , absorción y desorción reacciones químicas , cinética y equilibrio Los procesos de reciclado , de intercambio de calor , pérdida de carga Procesamiento de sólidos La neutralización de ácidos y bases

ingenioquimico.com.ve/libros/index.php?d...f=Manual%20ChemCad http://www.chemstations.eu/es/productos/chemcad-steady-state/