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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ

FACULTAD DE CIENCIA INFORMÁTICAS

¨PROYECTO DE MEDIO CICLO¨

ASIGNATURA:
TEORÍA DE LA PROGRAMACIÓN

INTEGRANTES:

LEONELA ROMINA CEVALLOS ARTEAGA

PAMELA GEANNELLY GOMEZ PAZ

BENJAMIN ANTONIO LICOA VILLACRESES

JULEXY ESTEFANIA MOREIRA MOREIRA

MARÍA CLAUDIA CALDERÓN MERA

DOCENTE:
ING. TATIANA ZAMBRANO

PORTOVIEJO-MANABÍ-ECUADOR

2021
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Índice
TEMA .............................................................................................................................................................. 3
Objetivo General ............................................................................................................................................ 3
Objetivos Específicos ............................................................................................................................ 3
Marco teórico ................................................................................................................................................ 4
DWSIM: SIMULADOR DE PROCESOS GRATUITO .................................................................................. 4
PROGRAMAS PARA REALIZAR PROCESOS QUIMICOS ................................................................................... 4
OPENOFFICE Y LIBREOFFICE........................................................................................................................... 4
➢ 2. GNUMERIC................................................................................................................................. 5
3. OCTAVE ............................................................................................................................................. 6
➢ 4. FREEMAT ................................................................................................................................... 6
➢ 5. SCILAB ..................................................................................................................................... 7
➢ 6. UCONEER ................................................................................................................................... 7
DISEÑO DE DIAGRAMAS DE FLUJO DE PROCESOS / PLANOS DE INSTRUMENTACIÓN .. 8
➢ 7. DIA ............................................................................................................................................ 8
➢ 8. INKSCAPE ................................................................................................................................ 9
SOFTWARE ESPECIALIZADO - SIMULADORES DE PROCESOS .............................................. 9
➢ 9. COCO ........................................................................................................................................ 9
➢ 10. WINSIM DESIGN II ............................................................................................................10
DESARROLLO DEL PROBLEMA ...........................................................................................................10
CARACTERISTICAS ........................................................................................................................................10
Capturas de programas encontrados ......................................................................................................13
ANALISIS DE COSTO BENEFICIO SI ES FACTIBLE REALIZAR UN PROGRAMA O COMPRARLO. .....................17
¿Comprar o Desarrollar el software? ......................................................................................................17
¿Cuál es el más conveniente? ..................................................................................................................17
Costos con un Software Comprado: ........................................................................................................18
Costos con un Software Desarrollado: ....................................................................................................18
Beneficios que ofrecen ambos: ...............................................................................................................18
Ventajas .......................................................................................................................................................20
Desventajas ..................................................................................................................................................20
CONCLUSIÓN................................................................................................................................................20
BIBLIOGRAFIAS. ....................................................................................................................................21
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TEMA
Asentamiento de programas en el estudio de simulación de procesos químicos en la ingeniería
química

Objetivo General

Analizar el uso de programas en el área de Ing. química para alcanzar el conocimiento en diseño
de procesos y simulacion, incluyendo la concepción, cálculo, análisis, construcción.
Objetivos Específicos
• Indagar programas más utilizados en la simulación de procesos químicos

• Indicar las características de los programas de simulación de procesos.

• Mostrar el costo de los diferentes programas.

• Probar la aplicación en un ambiente de datos reales.

• Lograr habilidades de manejo de programas con respeto a cálculos.

• Determinar ideas, o supuestos, métodos y procedimientos del ámbito propio de la

ingeniería de procesos.

• Considerar cual programa nos resulta más factible utilizar

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Marco teórico
DWSIM: SIMULADOR DE PROCESOS GRATUITO
DWSIM - Chemical Process Simulator Como punto de partida en el desarrollo del trabajo se
utilizará el software DWSIM, el cual es un simulador de procesos químicos, con una rica interfaz
gráfica de usuario; DWSIM permite a los estudiantes de ingeniería química e ingenieros
químicos comprender mejor el comportamiento de sus sistemas químicos mediante el uso de
rigurosos modelos de operaciones unitarias y termodinámicas sin costo alguno. (Medeiros 2019).
Mismo que nos permitirá establecer un conjunto de datos necesarios para el diseño de la red
neuronal coo inteligencia artificial
Interfaz plataforma DWSIM Al ejecutar DWSIM en Windows, tiene la opción de dos interfaces
gráficas de usuario (GUI): Classic y multiplataforma, esta última también conocida como IU
"Nueva". La interfaz de usuario clásica es la basada en Windows Forms, con todas las funciones.
Como menciona Daniel Medeiros DWSIM puede simular procesos de equilibrio de electrolitos
vapor-líquido, vapor-líquido-líquido, sólido-líquido y acuoso en estado estacionario con los
siguientes modelos termodinámicos y operaciones de unidad

PROGRAMAS PARA REALIZAR PROCESOS QUIMICOS

OPENOFFICE Y LIBREOFFICE
Open Office (y su desarrollo más reciente Libre Office) son paquetes de programas de oficina,
que incluyen: procesador de textos, planilla de cálculo, software de presentaciones, editor de
ecuaciones, editor de gráficos y base de datos. Ambas suites ofimáticas están disponibles para
Windows, Mac y Linux, en español y en forma gratuita. Tienen interoperabilidad con Microsoft
Office y exportan documentos a formato PDF.
Si bien la compatibilidad con los nuevos formatos de Microsoft Office (. docx,. xslx, .pptx)
puede tener algunos problemas (en particular con ciertas funciones como el control de cambios)
lo cierto es que utilizando formatos Word 2003 no se suelen experimentar problemas.
Personalmente, escribí mi tesis de maestría completa en Open Office (esto es, un documento de
más de 100 páginas, con ecuaciones, imágenes, gráficos, tabla de contenidos y referencias), con
lo cual existen pocas limitaciones para desarrollar trabajos complejos. Donde se encuentra más
carente (aunque no por ello menos utilizable) es en la calidad de los gráficos del programa de
hoja de cálculo, si bien esto ha mejorado en versiones más recientes.
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➢ 2. GNUMERIC
Si deseas descargar sólo una planilla de cálculo en lugar de un paquete office completo, una
alternativa es Gnumeric
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3. OCTAVE
Existen algunas alternativas a aplicaciones que resuelvan problemas numéricos. Octave, por
ejemplo, ha sido desarrollado teniendo en cuenta la compatibilidad con Matlab

➢ 4. FREEMAT
Otra alternativa al Matlab es el software FreeMat, que dispone de la mayoría de las funciones
de Matlab.
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➢ 5. SCILAB
Por último, existe un software llamado Scilab, también orientado al cálculo científico. Es un
lenguaje de programación de alto nivel con acceso a cientos de funciones matemáticas,
estructuras de datos avanzadas y funciones gráficas en 2D y 3D.

➢ 6. UCONEER
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La aplicación más clásica para conversión de unidades es Uconeer. Es un programa pequeño (0.5
Mb) pero muy completo.

DISEÑO DE DIAGRAMAS DE FLUJO DE PROCESOS / PLANOS DE

INSTRUMENTACIÓN
Existen dos aplicaciones similares al Microsoft Visio, que podrían reemplazar su uso para tareas
de mediana complejidad. Ellas son DIA e Inkscape.

➢ 7. DIA
Programa para diseñar diagramas, que incorpora una biblioteca específica de equipos de
procesos químicos.
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➢ 8. INKSCAPE
Inkscape se utiliza para diseño vectorial. Para complementarlo, Emilio Tozzi ha desarrollado
una librería de imágenes de procesos químicos para agregarle

SOFTWARE ESPECIALIZADO - SIMULADORES DE PROCESOS

➢ 9. COCO
Es difícil encontrar alternativas gratuitas que contengan toda la funcionalidad de los grandes
paquetes de simuladores de procesos, tales como Aspen o Aspen Hysys. COCO es una excelente
alternativa. Es un simulador secuencial gratuito, de estado estacionario, desarrollado por la
empresa Amsterchem. Incluye un entorno para diagramas de flujo de proceso, operaciones
unitarias, paquete de cinética de reacciones y paquete termodinámico.
Dado que ha sido diseñado con estándares abiertos CAPE-OPEN, permite interoperabilidad con
otras aplicaciones tales como HTRI y Prosim.
Dentro del ejecutable se incluye también un simulador de procesos de separación (destilación,
extracción, absorción) llamado ChemSep, en su versión light (máximo de 150 etapas de
equilibrio y 10 componentes). Si solo necesitas el simulador de procesos de equilibrio
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➢ 10. WINSIM DESIGN II

WinSim Design II, si bien no es libre, se puede utilizar gratuitamente durante 2 semanas,
con una contraseña que se genera en el sitio del vendedor. Es un simulador para procesos
químicos y petroquímicos, incluyendo refinerías, procesamiento de gas, plantas de
amoníaco y metanol, entre otros. La base de datos de propiedades incluye 900
componentes puros y 38 variedades de crudos.

DESARROLLO DEL PROBLEMA

DWSIM: SIMULADOR DE PROCESOS GRATUITO
Los grandes simuladores de procesos comerciales, como Aspen Hysys®, si bien muy potentes,
suelen tener un precio que queda fuera del presupuesto de pequeñas empresas, universidades, y
estudiantes.

CARACTERISTICAS
DW-SIM tiene una interfaz gráfica intuitiva y fácil de usar. Permite usar una lista completa de
operaciones unitarias, modelos termodinámicos avanzados, soporte para sistemas reactivos, y
herramientas de caracterización de crudos.

Entre las operaciones unitarias incluidas en DW-SIM están:

Mezclador
Splitter
Separador
Bomba
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Compresor
Expansor
Calentador-enfriador
Válvulas
Segmentos de cañería
Columna de destilación (método shortcut)
Intercambiador de calor
Reactores
Placa orificio
Columnas de destilación/absorción
Separador de sólidos
Filtros
Los modelos termodinámicos incluidos son:

Peng-Robinson
Soave-Redlich-Kwong
Lee-Kesler
Lee-Kesler-Plöcker
UNIFAC, UNIFAC modificado (Dortmund), UNIQUAC y UNIQUAC extendido
NRTL
COSMO-SAC
LIQUAC
PC-SAFT
FPROPS
CoolProp
Chao-Seader
Grayson-Streed
Ley de Raoult
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Tablas de vapor IAPWS-IF97

DW-SIM está programado en conformidad con el estándar CAPE-OPEN, un estándar de
ingeniería de procesos que promueve la interoperabilidad de las soluciones de simulación –
permitiendo combinar interfaces de componentes de modelamiento de diferentes softwares entre
sí. Este estándar fue desarrollado por compañías operadoras, firmas de tecnología, grupos
académicos, y grandes simuladores comerciales (como Aspen Plus o Aspen Hysys) también
adhieren a este estándar. DW-SIM ha recibido reconocimientos por ser la primera
implementación de código abierto del estándar CAPE-OPEN.
Por lo general este tipo de programas suelen ser bastantes caros y quedan fuera del presupuesto
de pequeñas empresas, universidades, y estudiantes. Sin embargo, DWSIM es de descarga
totalmente gratuita.
Con el entorno crearás modelos termodinámicos, unidades de operaciones y herramientas, entre
otras tantas funciones.
El programa cuenta además con:

Certificaciones de CAPE-OPEN, con respecto al funcionamiento de la unidad y los

paquetes térmicos.
Soporta la carga de diagramas de flujos (carga y guarda dibujos).
Apoyo a múltiples reacciones químicas y reactores.
Cálculos de equilibrio de líquidos de vapor (VLE), usa el modelo Chao-Seader.
Implementa paquetes CAPE-OPEN Thermodynamic Equilibrium y Property Calculators
property packages.
Clasifica productor derivados del petróleo (TBP y ASTM).
Realiza procedimientos de regresión de datos binarios (VEG).
Podrás ampliar sus prestaciones mediante componentes y plugins.
En su interfaz predominan, un menú superior, el área de trabajo y un muelle de
herramientas que flota en el centro de la interfaz.
DWSIM FUE DESARROLLADO ORIGINALMENTE POR DANIEL MEDEIROS, UN
INGENIERO DE PROCESOS BRASILEÑO, EN 2006, AL QUE LUEGO SE LE SUMÓ
GREGOR REICHERT.
DWSIM es un proceso químico de código abierto compatible con CAPE-OPEN
simulador para Windows y Linux.
• DWSIM se basa en las plataformas Microsoft .NET y Mono
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y cuenta con una interfaz gráfica de usuario (GUI), avanzada

Cálculos de termodinámica, soporte de reacciones y petróleo.
Caracterización / herramientas de generación de componentes hipotéticos.
DWSIM FUE DESARROLLADO ORIGINALMENTE POR DANIEL MEDEIROS, UN
INGENIERO DE PROCESOS BRASILEÑO, EN 2006, AL QUE LUEGO SE LE SUMÓ
GREGOR REICHERT.
DWSIM es un proceso químico de código abierto compatible con CAPE-OPEN
Simulador para Windows y Linux.
• DWSIM se basa en las plataformas Microsoft .NET y Mono
y cuenta con una interfaz gráfica de usuario (GUI), avanzada
Cálculos de termodinámica, soporte de reacciones y petróleo.
Caracterización / herramientas de generación de componentes hipotéticos.
• DWSIM es capaz de simular procesos de equilibrio de electrolitos en estado estacionario,
vapor-líquido, vapor-líquido, sólido-líquido y acuoso.
Capturas de programas encontrados.
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ANALISIS DE COSTO BENEFICIO SI ES FACTIBLE REALIZAR UN PROGRAMA

O COMPRARLO.

¿Comprar o Desarrollar el software?

Software Desarrollado:
Estos softwares se desarrollan precisamente a las reglas del negocio de alguna
organización, requieren de mucho tiempo y dinero para su desarrollo incluidos los
tiempos de prueba que se requieren.
Software Comprado:
Para nuestra carrera, los softwares más utilizados son los simuladores de procesos,
software de cálculos desde pequeños hasta complejos, es decir softwares genéricos no
regidos por las reglas de negocio de alguna organización.
Tienen un comportamiento definido, que resuelve un problema determinado de una
forma determinada. Algunos son flexibles y pueden cambiar un poco su
comportamiento en base a las configuraciones o particularizaciones que permita, pero
en general se debe cumplir con procesos duros de gestión para que el software sea
útil.
Con un software debemos modificar su forma de trabajo (procesos de gestión) para
adaptarse a los requisitos del software que se pensó para procesos de gestión más o
menos genéricos.
¿Cuál es el más conveniente?

A mi parecer, dentro de nuestra carrera es mucho más eficiente comprar un software,

dado que las áreas de la ingeniería química que se deben automatizar en mayoría son
simuladores de procesos y cálculos matemáticos, por lo que un software genérico que
no se apegue a las reglas del negocio de una organización específica estaría bien para
automatizar los procesos, ya que estos procesos son generalizados.
Lista de simuladores de procesos químicos
Razones:
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Son menos costosos

La implementación es más rápida
Están probados, a prueba de errores
Análisis Costo Beneficios Software Comprado
Costos con un Software Comprado:

Adquisición de hardware y software

Gastos leves de mantenimiento de hardware
Gastos de instalaciones
Gastos del mantenimiento del sistema
Gastos de consultoría
Costos con un Software Desarrollado:

Adquisición de hardware
Gastos y mantenimiento de hardware
Gastos personales de desarrollo
Gastos de instalaciones
Coste de desarrollo
Gastos del mantenimiento del sistema
Gastos de consultoría
Gastos de formación
Gastos de tiempo en pruebas y fallos del software Costos derivados de la curva de
aprendizaje
Costos financieros
Beneficios que ofrecen ambos:

Incremento de la productividad
Automatización rápida de los procesos
Ahorros de costes de personal
Incremento de ventas o resultados
Ahorro de material de todo tipo
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➢ Beneficios financieros

Como pudimos apreciar, ambos beneficiarían de la misma manera, pero los costos son
mayores con un software desarrollado, esto estaría justificado si buscamos que se
apegue a reglas específicas de una organización, pero nuestra carrera se basa más en
simulaciones y cálculos, por lo que un software genérico generalizado nos convendría
más.
DWSIM
DWSIM es un simulador de procesos químicos que utiliza modelos termodinámicos, es
de código abierto, compatible con sistemas Windows, Linux y macOS. Escrito en
VB.NET y C #. Este software presenta un conjunto integral de operaciones de la unidad,
modelos termodinámicos avanzados, soporte para sistemas de reacción, herramientas
de caracterización del petróleo y una interfaz gráfica con todas las funciones

Interfaz Principal del software DWSIM

Permite a los estudiantes de ingeniería química y a los ingenieros químicos
comprender mejor el comportamiento de sus sistemas químicos mediante el uso de
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rigurosos modelos termodinámicos y de operaciones unitarias bajo la simulación de

procesos y cálculos.

Ventajas
Dispone de una versión gratuita
Soporta la carga de diagramas de flujos (carga y guarda dibujos).
Apoyo a múltiples reacciones químicas y reactores.
Podrás ampliar sus prestaciones mediante componentes y plugins.
En su interfaz predominan, un menú superior, el área de trabajo y un muelle de
herramientas que flota en el centro de la interfaz

Desventajas
Requiere experiencia en el manejo de modelo termodinámicos.
La interfaz no es muy amigable para el usuario final.

CONCLUSIÓN
A lo largo de esta investigación identificamos y relacionamos lo que se conoce como ¨simulación
de procesos¨ ésta es una herramienta tan indispensable, ya que permite analizar, diseñar y optimizar
procesos de interés como lo es para nuestra carrera de Ingeniería química. La simulación de
procesos no solo ayuda a la ingeniería química o ambiental sino a muchas más.

Conlleva la computación mediante software de todos los modelos que describen los procesos
químicos, físicos, biológicos, entre otros. A su vez se debe tener un buen conocimiento en las áreas
química y físicas para un mejor manejo de mezclas, reacciones y demás. Lo encontramos realmente
funcional para muchos casos.
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