Industria
- Diseño y optimización de procesos industriales
- Consultoría Fluidodinámica
- Diseño y desarrollo de estudios experimentales y plantas piloto
Diseño y optimización de procesos industriales
SIMPPLE ofrece productos y servicios tecnológicos basados en su dilatada experiencia y conocimiento sobre los procesos químicos industriales y sobre mecánica de fluidos. Este conocimiento se materializa en el desarrollo de proyectos de I+D+i externalizados por el sector industrial, el diseño, la diagnosis y la mejora de los procesos productivos, tanto a nivel técnico como ambiental o el desarrollo de nuevos productos químicos.
Para llevar a cabo estos proyectos SIMPPLE utiliza métodos computacionales y métodos experimentales.
Los servicios de simulación numérica ofrecidos son:
- Simulación de procesos
- Modelado cinético de reacciones químicas
- Cálculo detallado de equipos de proceso mediante CFD
Simulación de procesos
Este grupo de estudios computacionales incluye las simulaciones basadas en la resolución de balances macroscópicos de materia y energía en las diferentes operaciones unitarias de una planta química.
Ejemplos de equipos que se calculan habitualmente de esta manera son:
- Reactores ideales: mezcla perfecta, para operaciones en discontinuo (batch) o en continuo (CSTR), reactores tubulares (PFR, PBR)
- Equipos para procesos de separación: separadores flash, columnas de destilación, absorción y stripping,etc.
- Intercambiadores de calor
- Equipos de bombeo, compresión y similares: bombas, compresores, turbinas
- Procesos de tratamiento de aguas residuales: oxidación, clarificación, adsorción, filtración, etc.
- Instrumentación y sistemas de control inteligente
Este es el tipo de simulación más frecuente en la industria química, ya que permite la realización de la mayor parte de los cálculos requeridos en el ámbito de los procesos químicos: diseño básico de equipos, optimización de las condiciones de operación, estudios de viabilidad, etc.
Los cálculos pueden realizarse en estado estacionario o no estacionario. Esta segunda posibilidad permite la evaluación y optimización de los estados transitorios de una planta, así como la realización de análisis Whatif, optimización de estrategias de control, etc.
Modelado cinético de reacciones químicas
SIMPPLE dispone de software específico para el desarrollo de modelos cinéticos, con un especial interés en el caso de reacciones complejas:
- Procesos de polimerización, ya sean en solución, emulsión, suspensión o masa; batch o continuo
- Catálisis Ziegler-Natta y metalocenos (HDPE, LLDPE, PP...)
- Polimerización por radicales libres (PS, SAM, PVC, PMMA, LDPE, PVA...)
- Polimerización iónica (PS, SBR...)
- Polimerización por crecimiento de cadena (PET, PBT, PC...)
- Reacciones catalíticas homogéneas y heterogéneas, reacciones enzimáticas
- Reacciones multifase
Como resultado, se obtiene no sólo la velocidad media de reacción (consumo de monómeros y catalizador) sino también las características estructurales del producto (peso molecular medio, polidispersidad, índice de ramificación, tacticidad, composición de copolímeros o terpolímeros, tamaños de partícula...), todo ello a partir de una cantidad relativamente reducida de datos experimentales.
Una vez se dispone de un modelo cinético adecuado, los procesos de fabricación pueden optimizarse mediante el aumento de la productividad o mediante la mejora de la calidad de los productos (disminución de la polidispersidad...).
Cálculo detallado de equipos de proceso mediante CFD
La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) tiene infinidad de aplicaciones en el sector industrial, especialmente, aunque no limitado, en el sector químico y afines (farmacia, energía, papel, cemento, etc.). De forma general, la CFD permite el diseño detallado, la optimización y el diagnóstico de:
Equipos de proceso:
- Tanques agitados (tanques de mezcla, reactores químicos).
- Reactores catalíticos de lecho fijo y lechos fluidizados: gas-líquido, gas-sólido, líquido-sólido.
- Separadores: decantadores, filtros, ciclones, membranas, etc.
- Equipos de transferencia de calor: intercambiadores, hornos, calderas, secadores, etc.
- Máquinas rotativas: extrusoras, bombas, compresores, turbinas, etc.
- Mezcladores estáticos, distribuidores gas / líquido, tuberías, válvulas, etc.
Otros procesos industriales en los que intervienen fluidos:
- Metalurgia: procesos de fundición de metales.
- Industria transformadora del plástico: diseño de moldes de inyección.
- Conformado de vidrio.
- Formación de fibras sintéticas.
- Procesos de lubricación,
- Intensificación de procesos: micro-reactores y micro-dispositivos.
Consultoría Fluidodinámica
En esta línea de actividad se desarrollan dos tipos de proyectos bien diferenciados.
- Solución de problemas: Se realizan estudios y análisis de problemas que se presentan en equipos e instalaciones ya diseñados pero no optimizados. Aislamos e identificamos las causas y solucionamos el problema proponiendo modificaciones y alternativas sujetas a las restricciones impuestas por el proceso y el cliente. Las soluciones que proponemos repercuten directamente sobre la eficiencia del proceso y se obtienen beneficios inmediatos.
- Diseño de procesos y equipos: Diseño conceptual de un proceso o idea que tiene el cliente pero no sabe como llevarla a termino. El estudio y asesoramiento de estas soluciones llave en mano suelen ser aún mas eficaces dado que todo el diseño se hace por un mismo equipo desde el comienzo.
El tipo de problemas que se resuelven son de tipo conceptual y de diseño en sistemas o procesos en los que intervienen fluidos, líquidos o gases, con transferencia de cantidad de movimiento, calor y especies, mono o multifásicos, en flujos laminares o turbulentos, con o sin reacción química o cambios de fase e incluso combustión. El tipo de técnica, experimental o numérica, y el grado de detalle en que se estudia cada problema depende de la complejidad del mismo evidentemente.
Las metodologías y técnicas que se utilizan para el desarrollo de los proyectos son:
SIMPPLE ha sido pionero en España desde el año 2000 en la utilización de CFD aplicado a la industria, hecho que le proporciona un amplio conocimiento y experiencia en este campo, además de un reconocimiento a nivel estatal como empresa innovadora aplicando esta herramienta a la industria química.
Diseño y desarrollo de estudios experimentales y plantas piloto
Unas de las líneas de actividad de la empresa es el diseño y desarrollo de estudios experimentales dirigidos a las centros de investigación y desarrollo, departamentos de ingeniería, departamentos de producción y de medio ambiente de las empresas con el objetivo de diseñar nuevos productos y procesos, optimizar los existentes y solucionar problemas mediante el conocimiento trasversal y la experiencia del personal altamente cualificado de SIMPPLE.
Estudios en laboratorio
- Estudios preliminares y de viabilidad en laboratorio
- Medidas analíticas diversas
Diseño y construcción de miniplantas y plantas a escala de laboratorio
- Reacciones de polimerización
- Hidrogenación catalítica - reactores agitados y de lecho fijo - e hidrotratamiento
- Reformado con vapor de agua (steam reforming)
- Destilación batch y en continuo
- Oxidación e hidrólisis con agua supercrítica
- Tratamiento de aguas residuales
Los proyectos que requieran un grado de desarrollo elevado, o bien ayudas públicas de I+D+i, pueden contar con la participación del CTQ de la Xarxa IT de Centros de Soporte a la Innovación Tecnológica de la Generalitat de Catalunya.
