ProSimPlus HNO3 Résumé des nouvelles fonctionnalités, décembre 2008

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1 ProSimPlus HNO3 Résumé des nouvelles fonctionnalités, décembre 2008 Cette page présente un résumé des derniers développements effectués dans le logiciel ProSimPlus HNO3. Ceux-ci correspondent à de nouvelles fonctionnalités ou amenent des changements significatifs dans l utilisation du logiciel. Les corrections et les développements mineurs ne sont pas recensés. Le détail et l utilisation de chaque fonctionnalité sont décrits dans le guide d utilisation du logiciel et sont à la disposition des utilisateurs du logiciel. Nouvelle interface graphique Dans cette nouvelle version de ProSimPlus HNO3 une nouvelle interface graphique est proposée. Elle reste dans la logique de la précédente tout en augmentant sa convivialité et sa flexibilité. Parmis les nouvelles fonctions de l'interface : Propriétés de la zone de travail : Il est dorénavant possible de spécifier les dimensions de la zone de travail de manière à la faire correspondre au plus près à la taille du procédé schématisé. Ce redimensionnement peut s effectuer à tout moment. Insertion d étiquettes, de texte et d images : Il est désormais possible d afficher une étiquette contenant le nom des opérations unitaires comme c était le cas pour les courants. Ces étiquettes peuvent être déplacées librement et suivent les mouvements des éléments graphiques auxquels elles sont liées. Il est également possible de modifier la couleur, la taille ou la police utilisée pour afficher chaque étiquette. Des textes et des images peuvent également être insérés dans le schéma. Ceux-ci resteront cependant indépendant des opérations unitaires Insertion de formes graphiques de base : Quelques formes de base peuvent être utilisées pour améliorer la présentation du flowsheet. Quelques formes de base peuvent être utilisées pour améliorer la présentation du flowsheet. L utilisateur peut ainsi déposer un rectangle ou une ellipse n importe où sur son flowsheet. Les propriétés graphiques (couleur, taille, bordure ) de ces éléments peuvent être modifiées à loisir. Chaque élément graphique peut être ramené vers l avant ou au contraire envoyé vers l arrière afin de les positionner correctement entre eux. Fonction zoom : Le modèle de document utilisé permet de proposer une fonctionnalité de zoom. Le niveau de zoom exprimé en pourcentage peut être spécifié par l utilisateur ou choisi parmi des valeurs prédéfinies. L utilisateur a également la possibilité de zoomer ou de «dé-zoomer» sur un flowsheet en utilisant la combinaison «Ctrl + molette de la souris». La page est alors centrée sur la position de la souris (dans la mesure où la taille de la zone de travail le permet). Vue hiérarchique : Une vue hiérarchique des opérations unitaires et des courants est désormais disponible. Elle permet de travailler plus efficacement avec les procédés complexes qui comportent de nombreux équipements et/ou sous-flowsheets. L utilisateur peut localiser rapidement un équipement ou un courant en utilisant les fonctionnalités de tri des diverses colonnes disponibles ou en saisissant au clavier les premières lettres du nom de l élément recherché. Un simple clic sur un élément de cette hiérarchie sélectionne l élément visuel correspondant dans le flowsheet. Un double clic permet d ouvrir sa fenêtre de configuration. Vues multiples du flowsheet : Un système de vues a été mis en place pour permettre à l utilisateur de visualiser différentes parties du flowsheet sur des onglets différents et de

2 préserver cette vue. Ces vues sont sauvegardées avec le projet. Chaque vue possède son propre niveau de zoom et de positionnement ce qui permet d isoler simplement certaines parties du procédé afin d y accéder en un seul clic de souris. Cette fonctionnalité permet également d imprimer une partie du flowsheet. Sous flowsheets : Les sous flowsheets permettent de simplifier les schémas complexes en les fractionnant. Il s agit du transfert d une sélection d opérations unitaires dans un nouveau sous-flowsheet ou dans un flowsheet existant. Hormis les nouvelle fonctionnalités graphiques, plusieurs fonctions ont été ajoutées à l'interface de manière à permettre un accès rapide et aisé aux résultats de simulation. Scriptlets : Les scriptlets permettent d'exécuter de "petits" scripts VBS à tout moment depuis l'interface graphique. Ceux-ci ont accès à l'ensemble des données et des résultats éventuels du projet et peuvent donc être utilisés pour de nombreuses applications : calcul du degré d oxydation, tracé de graphes, appel au service de calculs de Simulis avec initialisation des valeurs, envoi du projet par , génération d'un classeur Excel contenant une ou plusieurs feuilles de spécifications, etc. Vue synthétique des courants connectés : Sur chaque opération unitaire, l onglet «Courants» a été ajouté. Celui-ci affiche une vue synthétique des courants connectés à l opération unitaire. Il est également possible d ajouter d autres courants du flowsheet à la sélection existante afin de pouvoir comparer visuellement plusieurs d entre eux. Ces modifications sont sauvegardées dans le projet et peuvent donc être réutilisées. Thermodynamique L'aspect thermodynamique est essentiel à la construction d'une simulation fiable. Des changements important ont été apporté au module thermodynamique de ProSimPlus HNO3 afin de fournir à l'utilisateur un environnement plus complet et convivial pour définir le système thermodynamique. En particulier, la gestion des constituants et des modèles thermodynamiques est maintenant effectuée par Simulis Thermodynamics.Un ou plusieurs "calculator" peuvent être définis, chacun étant associé à une liste de composants et à un modèle thermodynamique. En cliquant sur l icône thermodynamique, l utilisateur retrouve l environnement de Simulis Thermodynamics et les nombreuses fonctionnalités associées : édition de constituants, services de calcul de propriétés sur des corps purs ou des mélanges, outils d estimation de coefficients d interaction binaire, accès à tous les modèles thermodynamiques, création de "property packages" associant une liste de constituants et un modèle thermodynamique, possibilité d utiliser des "property packages" compatibles CAPE- OPEN. Il est à noter que la compatibilité avec les bases de données créées antérieurement par Component Plus est assurée. De plus, les fonctions suivantes ont été intégrées : Estimation des paramètres d'interaction binaire par la méthode de contribution de

3 groupe UNIFAC : Un nouveau service permet d estimer des paramètres d interaction binaire pour les modèles à coefficients d activité type Wilson, NRTL et UNIQUAC, à partir d un modèle prédictif de type UNIFAC. Service de tracé de diagrammes TS, PH, PV : Un nouveau service de tracé de diagrammes TS, PH et PV a été intégré dans Simulis Thermodynamics et est donc disponible dans ProSimPlus HNO3. Calcul de constantes d équilibre et de tension superficielle : Un service de calcul de constantes d équilibre et de tension superficielle a été ajouté à la liste des calculs possibles associés au Calculator. Calcul des équilibres par énergie libre de GIBBS : La possibilité de calculer la constante d équilibre par énergie libre de GIBBS a été ajoutée pour l équilibre NO2 <=> N2O4 et la formation de N2O3 (NO + NO2 <=> N2O3). Cinétiques d oxydation : Le calcul des cinétiques d oxydation du NO (NO + ½O2 => NO2) a été amélioré pour prendre en compte la réaction inverse à haute température. Le développement a consisté en l intégration d un nouveau modèle cinétique pour le calcul de la réaction d oxydation. Ce nouveau modèle a été intégré dans les opérations unitaires suivantes : Réacteur d oxydation, Consignateur de température, Echangeur de chaleur simple, Echangeur de chaleur généralisé HNO3, Condenseur de vapeurs nitreuses. Compatibilité Thermo CAPE-OPEN 1.1 Le module thermodynamique de ProSim est maintenant compatible CAPE-OPEN 1.0 et 1.1. Le module implémente les interfaces "Thermodynamic plug" et "Thermodynamic socket" des standards CAPE-OPEN 1.0 et 1.1. Ceci permet de générer des "Property Packages" utilisables dans d'autres environnements de simulation compatibles CAPE-OPEN mais également d'utiliser au travers de Simulis Thermodynamics les modèles thermodynamiques générés par des outils tiers compatibles, au format le plus récent. La compatibilité CAPE-OPEN couvre également les opérations unitaires. Ceci permet d'utiliser un module compatible fourni par un tiers, dans une simulation de ProSimPlus HNO3. Fonctionnalités techniques Module alimentation Le module ALIMENTATION permet de spécifier si l on souhaite tenir compte de l équilibre de dimérisation NO2 <=> N2O4 dans le courant et ainsi que le modèle pour le calcul de la constante d équilibre (courants gazeux uniquement). L utilisateur à maintenant possibilité de choisir d effectuer ce calcul à partir de l énergie libre de Gibbs, en complément des méthodes de KOUKOLIK MAREK ou BODENSTEIN.. Module Réacteur Tubulaire Le module REACTEUR TUBULAIRE a été ajouté à la bibliothèque d opérations unitaires de ProSimPlus HNO3. Il permet de représenter le fonctionnement d'un réacteur tubulaire en régime permanent dans lequel l'hydrodynamique correspond à un écoulement de type "piston idéal". Le mélange dans le réacteur est monophasique liquide ou gazeux. Ce module permet de prendre en compte des réactions chimiques équilibrées ou à cinétiques contrôlées ou complexes. De plus, pour le calcul du profil de température à l'intérieur du réacteur, différentes options sont envisageables avec notamment la possibilité de décrire une double enveloppe dans laquelle circule un fluide caloporteur à co-courant ou contre-courant. Module Réacteur d'oxydation

4 Le module REACTEUR D OXYDATION effectue les bilans matière et thermique d'un réacteur d'oxydation en phase gazeuse du monoxyde d'azote NO. Une amélioration a été apportée au module de manière à pouvoir prendre en compte la réaction inverse de l oxydation (2NO2 => 2NO + O2) ainsi que la possibilité d utiliser le modèle de Gibbs pour le calcul de la constante d équilibre de la réaction 2NO2 <=> N2O4. Enfin, il est désormais possible de désactiver la prise en compte de la température maximale d oxydation Module Mesure Le module MESURE permet d'extraire d'un courant la valeur d'une variable (température, pression, débit total, débit partiel ou fraction molaire) et de comparer cette valeur à une consigne. Ce module est connecté à un courant matière entrant et un courant matière sortant et doit être associé à un courant d'information sortant. Ce module a été modifié pour permettre de spécifier la teneur en NOx ou le degré d'oxydation du NO. Colonne d'oxydo-absorption à plateaux L opération unitaire COLONNE D'OXYDO-ABSORPTION A PLATEAU a été enrichie de : La possibilité de fournir un facteur correctif sur le calcul de d efficacité d absorption. Ce facteur correctif peut être défini sur chaque plateau. Les valeurs manquantes sont calculées par linéarisation des valeurs fournies. La possibilité de sélectionner un modèle différent pour le calcul de la constante de Henry utilisée dans la prédiction de la solubilité du NO2 et du N2O4 en phase liquide. Cette nouvelle corrélation peut être définie dans la fenêtre de présentation des propriétés de corps purs. Profils dans les colonnes de distillation A l issue de la simulation, un onglet "Profils" est créé pour les opérations unitaires de séparation multi-étagées suivantes (absorbeur, rebouilleur, colonnes de distillation et colonnes d oxydo-absorption). Toutes les variables de la colonne peuvent alors être visualisées graphiquement en double-cliquant sur le nom du profil. Renseignement de l alimentation d un procédé à partir de sources externes L utilisateur à la possibilité de définir l alimentation d un procédé à partir d une source de données externe, en particulier des données d un courant matière issu d une autre simulation (fichier xmlz). Ce lien peut être actualisé automatiquement lorsque le fichier source est modifié. Systèmes d unités standard ou utilisateur La gestion des unités dans le logiciel ProSimPlus HNO3 a été remplacée par le composant logiciel Simulis Conversion. Désormais, deux systèmes d unités sont gérés, l un pour le système d édition (saisie des données), l autre pour le système d unités du rapport (ce dernier était le seul système existant dans la version précédente du logiciel). S il le souhaite, l utilisateur peut forcer l application du système d unités d édition aux valeurs des modules déjà renseignées, en choisissant l option "Appliquer le système d unités de saisie partout" dans le menu déroulant présenté précédemment (cf. copie d écran ci-dessus). Ainsi, toutes les données déjà renseignées dans les fenêtres des modules seront converties dans le système d unités d édition défini par l utilisateur. L utilisateur peut aussi modifier les conditions standards et normales en choisissant l option "Conditions ". D autre part, l utilisateur a la possibilité d enrichir la base de données d unités, de choisir des systèmes prédéfinis ou de créer de nouveaux systèmes de référence à l aide de l éditeur de système d unités. Enfin, il est à noter que l accès aux systèmes d unités et aux outils de conversion peut être fait

5 directement depuis les scripts VBS.