HYSYSGuia rápido de iniciação

Este guia necessita ser suplementado pelos manuais do HYSYS, nomeadamente Tutorials & Applications. Cap. 5 – Chemicals Tutorials, que deverá ser consultado para maiores detalhes PARA COMEÇAR

1. Abra HYSYS clicando em INICIAR>Programas>Hyprotec>HYSYS 2.4.1 Build 3870>HYSYS

2. Escolha o sistema de unidades em que deseja trabalhar: Tools>Preferences escolha o separador Variables e seleccione SI (ou outro; pode também definir um sistema próprio, baseado num dos outros)

Feche a janela Session Preferences, clicando em

3. Abra o SIMULATION BASIS MANAGER: File>New>case

4. Guarde este novo caso com um nome à escolha: Save As (indicar o local onde guardar os ficheiros)

x

PARA DEFINIR O AMBIENTE BÁSICO (Simulation Basis Environment)

5. Defina o pacote de propriedades a usar na simulação: Clique ADD e escolha:- Sistema gasoso sem separações LV ou LL use um modelo de equação de estado

(p. ex. SRK ou Peng Robinson)- Sistema envolvendo fase líquida e separações LV ou LL use modelo de

coeficientes de actividade (p.ex. NRTL ou UNIQUAC)

6. Adicione os componentes presentes: clique em Components- Localize o componente na lista, começando a escrever o nome (em inglês...);- Clique em Add Pure

- Repita para todos os restantes componentes

7. Complete os valores de coeficientes binários, se necessário: clique em Binary Coeffs e deixe o HYSYS estimar os valores em falta clicando em Unknowns Only

- Observe o conteúdos dos outros - Feche a janela Fluid Package Basis

8. Defina o sistema reactivo (se existir): seleccione o separador Reactions; clique Add Components para abrir a janela de selecção de componentes que intervêm na reacção; pode incluir todos, seleccionando Add This Group of Components

a. Volte ao Simulation Basis Manager (no separador Reactions) e seleccione Add Rxn ...

b. Escolha neste caso o tipo Kinetic e em seguida clique em Add Reaction nessa mini-janela

c. Na janela que se abre, Kinetic Reactions: Rxn 1, especifique os dados relativos à reacção:- Adicione os compostos que intervêm, clicando e seleccionando-os no campo

superior da janela

- Repita para todos os intervenientes, começando pelos reagentes- Preencha o campo dos coeficientes estequiométricos, de acordo com a reacção,

considerando negativos os que são consumidos (reagentes) e positivos os produzidos (produtos): C3H6O + H2O C3H8O2

d. Automaticamente o HYSYS propõe ordens relativas a cada reagente/produto para as reacções directa e inversa; neste caso considere que a reacção inversa não se dá e que há excesso de H2O (ordens zero)

e. Seleccione em seguida Basis; escolha Combined Liquid como Rxn Phase; mantenha os restantes valores por defeito

f. Continue para o separador Parameters; introduza os valores dos parâmetros cinéticos A= 1.7e13 e E = 3.24e4 Btu/lbmole

g. A mudança para verde do campo existente no canto inferior direito indica que terminou com sucesso a especificação da reacção

9. Feche as duas últimas janelas e regresse ao Simulation Basis Manager

a. Deve terminar esta fase criando um Reaction Set que contenha a reacção que acabou de especificar

b. Clique em Add Set ...10. Clique agora no campo <empty> da coluna Active List e seleccione no campo do topo da

janela a reacção (neste caso a única) a incluir na lista

11. Falta somente associar o Reaction Set definido ao Fluid Package, clicando em Add to FP no lado direito ao fundo e, de novo, Add Set to Fluid Package na janela que se abre.

Regressa então ao Simulation Basis Manager e pode agora iniciar a criação do flowsheet clicando em Enter Simulation Environment

PARA CRIAR O FLOWSHEET E DEFINIR O Main Flowsheet Environment

12. Começar por definir as correntes de alimentação, clicando sobre a seta azul (corrente material) e em seguida deslocar o rato para o local onde deseja iniciar o flowsheet, clicando aí.

a. Clique duas vezes sobre a corrente para abrir a respectiva janela de especificaçãob. Clique na entrada ao lado de Stream Name e escreva o nome da corrente

c. Especifique a seguir sucessivamente a temperatura (75ºF), a pressão (1.1 atm) e o caudal molar (150 lbmole/hr)

d. Defina a seguir a composição da corrente; clique em Normalize

13. Repita todo o procedimento para a corrente de água

14. Adicione a seguir a primeira operação unitária, um misturador:a. Clique no símbolo da operação, na pallete à direitab. Mova o rato para a posição desejada e faça um clique duplo

c. Active o botão para criar ligações;d. Una, arrastando com o rato, cada uma das correntes de alimentação à entrada do

misturador;e. Clicando com o rato na saída do misturador, crie a respectiva corrente de saída;f. Desactive o botão de ligações;g. Atribua nomes correctos a cada corrente, clicando sobre elas;h. Com novo duplo clique sobre o símbolo do misturador, mude o nome do misturador

15. Complete o flowsheet procedendo como anteriormente para cada uma das unidades e correntes. Correntes materiais a azul claro e de energia a vermelho indicam que não estão completamente especificadas; a azul escuro e a roxo escuro respectivamente, significa que está completa a especificação. Símbolos de unidades a vermelho, significa que a especificação não está completa; a amarelo significa que aparentemente estão todos os dados, mas falta ainda resolver a unidade, pelo que podem surgir problemas; a preto significa que foi encontrada uma solução

16. Clique duas vezes sobre o reactor, para terminar a respectiva especificação:a. Identifique o Reaction Set que é executado neste reactor (podem existir vários

reactores e vários Reaction Set)

17. Passe ao separador Dynamics para definir o volume do reactor (280 ft3) e a % de volume ocupado pela mistura (85%)

18. Introduza a temperatura da reacção (75ºF)

19. Verifique a conversão atingida no separador Reactions, opção Results

Terminada a especificação do reactor, feche a respectiva janela

20. Repita o procedimento anterior, com as adaptações necessárias, para a operação seguinte, a destilação

Deverá preencher as 4 folhas de especificação nas questões relevantes.

21. Terminada a especificação das 4 páginas, verifica-se que o cálculo da coluna não convergiu.

a. na verdade porque faltam especificações: a fracção molar de água no produto de cauda (0.005)

b. Há que redefinir as especificações na janela Design, opção Monitor:

c. Consegue-se finalmente obter uma solução convergente da coluna

22. Detalhes da coluna de destilação

RESULTADO FINAL

23. Flowsheet final com todas as correntes e unidades calculadas

24. Resultados da simulação sob a forma de tabela

a. Caudais e especificação de todas as correntes

a. Composições das correntes

b. Resumo relativo às unidades (operações unitárias)