Wat is chemische procestechniek?
Chemische procestechniek is de praktijk van het bestuderen, ontwerpen en / of analyseren van de middelen waarmee materialen worden geproduceerd door de controle van chemische reacties. Materialen zoals bier, benzine, verf, wasmiddelen, farmaceutische producten en glas worden allemaal gemaakt met behulp van chemische procestechnologie onder gecontroleerde omstandigheden om consistente producten van hoge kwaliteit te creëren. De middelen waarmee deze materialen worden gemaakt, bestaan uit verschillende afzonderlijke stappen, die elk een proces worden genoemd. Tijdens elk proces combineren, dissociëren, scheiden of veranderen anderszins om producten, het gewenste resultaat en bijproducten te vormen die al dan niet nuttig kunnen zijn. Een chemisch procesingenieur moet de omstandigheden van elke stap regelen om niet-bruikbare reacties te beperken en gewenste reacties te bevorderen.
Faciliteiten zoals petrochemische faciliteiten, afvalwaterzuiveringsinstallaties, commerciële bakkerijen, kerncentrales en tandpastafabrieken zijn ontworpen door een team van chemische procestechnici. Deze mensen gebruiken vaardigheden die zijn opgedaan door middel van cursussen op universitair en universitair niveau in warmteoverdracht, massaoverdracht, vloeistofdynamica, procescontrole, reactietechniek en engineeringeconomie, onder vele anderen, om een fabriek te ontwerpen die een materiaal zal produceren dat kan worden verkocht om om een rendement voor de investeerders op te leveren. Chemische procestechniek heeft als doel een fabriek te ontwerpen die zowel een goed product als een goede winst oplevert.
Elke chemische fabriek is individueel ontworpen en is een unieke creatie, zelfs als het proces goed wordt begrepen. Lokale variaties in zaken zoals watervoorziening, toegestane lozingen en transportkosten kunnen het ontwerp van een fabriek beïnvloeden die eerder op een andere locatie is gebouwd. De afzonderlijke processtappen kunnen in verschillende mate bekend zijn. Bij het opschalen van het proces vanaf een laboratoriumschaal of een pilootfabriek, kunnen kleine variaties in concentratie of temperatuur of andere bedrijfsparameters die zelfs niet op kleine schaal werden waargenomen, onvoorziene en ongewenste reacties op grotere schaal veroorzaken die moeten worden beperkt.
Chemische procestechniek biedt doorgaans twee keuzes voor elke processtap. De eerste is ladingsgewijze verwerking in een soort tank, en de tweede is propstroomverwerking waarin de reactant door buizen van enige aard stroomt en reageert langs de lengte van de reactor. Elk heeft zijn voor- en nadelen, en de meeste processen gebruiken een combinatie van beide.
Tijdens hun opleiding worden chemische ingenieurs blootgesteld aan een aantal standaardreacties en processen. In het algemeen zal een chemisch proces bestaan uit voorbereidende stappen van de afzonderlijke reactanten; de stappen van de reacties, waaronder de introductie van een katalysator, het samenbrengen van de reactanten of een verandering in de omstandigheden van de reactanten; de scheidings- en zuiveringsstappen om materiaal van een bepaalde kwaliteit te creëren; en ten slotte, de behandeling en afvoer van afvalstromen en energie volgens milieunormen. Biochemische procestechnologie is de nieuwste specialiteit op dit gebied waarin levende biologische systemen - vaak bacteriën - worden gebruikt om producten te maken. Hoewel dit proces zeker niet nieuw is, zoals brouwerijen en kaasfabrieken aantonen, hebben winsten in genetische manipulatie en microbiologie nieuwe wegen gecreëerd voor ingenieurs van chemische processen.