Was ist Prozessanlagendesign?
Das Design von Prozessanlagen umfasst die Planung verschiedener Prozesse, die erforderlich sind, um eine physikalische oder chemische Umwandlung bestimmter Arten von Materialien zu erreichen. Das Design einer verfahrenstechnischen Anlage kann zum Entwerfen einer neuen Anlage oder zum Erweitern oder Ändern einer vorhandenen Anlage verwendet werden. Obwohl es normalerweise auf konzeptioneller Ebene beginnt, endet das Design einer verfahrenstechnischen Anlage normalerweise mit der Erstellung einer Art Fabrikations- oder Konstruktionsplan. Die Konstrukteure einer chemischen Prozessanlage schreiben normalerweise verschiedene Arten von Betriebshandbüchern, in denen die zum Starten, Betreiben und Abschalten der Anlage erforderlichen Verfahren aufgeführt sind. Diese Dokumente werden möglicherweise auch für zukünftige Änderungen an der Einrichtung benötigt.
Vor dem Beginn eines komplexen Projekts erfassen die Konstrukteure von verfahrenstechnischen Anlagen in der Regel Daten von kleinen Pilotanlagen sowie von anderen größeren Anlagen, die derzeit in Betrieb sind. Das Design von Prozessanlagen erfordert auch umfangreiche Daten, die aus einer Vielzahl anderer Quellen wie Prüflabors und Geräteherstellern stammen. Der Entwurf einer verfahrenstechnischen Anlage muss nicht nur die gewünschten Produktionsziele erreichen. es muss auch innerhalb der Grenzen bestimmter anderer Beschränkungen bleiben. Zu diesen Einschränkungen gehören in der Regel Aspekte wie die Verfügbarkeit von Platz, Umweltauswirkungen und Sicherheitsprobleme sowie Kapital-, Betriebs- und Wartungskosten.
Vor der Einreichung eines Vorschlags für eine neue verfahrenstechnische Anlage testen Forscher das Verfahren häufig zunächst in sehr kleinem Maßstab. Die Ergebnisse dieser kleinen Tests werden dann verwendet, um die Durchführbarkeit des Prozesses in einem viel größeren Maßstab zu bestimmen. Zu diesem Zweck wird üblicherweise eine kleine Pilotanlage gebaut. Nach dem Sammeln der erforderlichen Daten aus der Pilotanlage bilden die Forscher in der Regel ein aus Wissenschaftlern und Ingenieuren bestehendes Prozessanlagen-Designteam, um die Baupläne für die neue Anlage zu erstellen. Dieses Team muss auch eine Vielzahl verschiedener Bedienungsanleitungen schreiben.
Bei der Planung einer typischen verfahrenstechnischen Anlage müssen eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden. Die Dimensionen, Längen und Betriebsparameter verschiedener Pumpen und Rohre müssen ebenso bestimmt werden wie die Verfügbarkeit von Wasser und Strom. Zusätzliche Pumpen und Rohrleitungen, die für den An- und Abfahrvorgang der Anlage erforderlich sind, müssen ebenfalls in die Konstruktion einbezogen werden. Planer müssen bei Bedarf auch Methoden für die Entnahme von Produktmustern entwerfen. Nach dem Entwurf der gesamten Verarbeitungsanlage analysieren die Ingenieure in der Regel mithilfe von Computersimulationen Parameter wie Durchflussrate, Arbeitsdruck und Temperaturen, um sicherzustellen, dass der gesamte Prozess sicher und effizient abläuft.