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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)
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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
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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
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- 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
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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 ...
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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
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- 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)
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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
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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.
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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
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c. Especifique a seguir sucessivamente a temperatura (75ºF), a pressão (1.1 atm) e o caudal molar (150 lbmole/hr)
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d. Defina a seguir a composição da corrente; clique em Normalize
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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
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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
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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%)
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18. Introduza a temperatura da reacção (75ºF)
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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.
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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)
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b. Há que redefinir as especificações na janela Design, opção Monitor:
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c. Consegue-se finalmente obter uma solução convergente da coluna
22. Detalhes da coluna de destilação
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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
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a. Composições das correntes
b. Resumo relativo às unidades (operações unitárias)
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