Hva er kjemisk prosessteknikk?

Kjemisk prosessteknikk er praksisen med å studere, designe og / eller analysere hvilke midler materialer blir produsert gjennom kontroll av kjemiske reaksjoner. Materialer som øl, bensin, maling, vaskemidler, legemidler og glass er alle laget ved hjelp av kjemisk prosessteknikk under kontrollerte forhold for å skape konsistente produkter av høy kvalitet. Midlene som disse materialene er laget av består av flere individuelle trinn, hver kalt en prosess. Under hver prosess kombinerer, demonterer reaktanter, skiller ut eller på annen måte for å danne produkter, det ønskede resultatet og biprodukter som kanskje eller ikke kan være nyttige. En kjemisk prosessingeniør må kontrollere forholdene til hvert trinn for å begrense ikke-nyttige reaksjoner og fremme ønskede reaksjoner.

Fasiliteter som petrokjemiske anlegg, renseanlegg, kommersielle bakerier, kjernekraftverk og tannkremfabrikker ble designet av et team av kjemiske prosessingeniører. Disse menneskene bruker ferdigheter som er oppnådd gjennom høyskole- og hovedkurs i varmeoverføring, masseoverføring, væskedynamikk, prosesskontroll, reaksjonsteknikk og ingeniørøkonomi, blant mange andre, for å designe et anlegg som vil produsere et materiale som kan selges i orden å gi avkastning til investorene. Kjemisk prosessteknikk har som mål å designe et anlegg som gir et godt produkt så vel som et godt overskudd.

Hver kjemiske fabrikk er individuelt designet og er en unik skapelse, selv om prosessen er godt forstått. Lokale variasjoner i ting som vannkvalitetsforsyning, tillatte utslipp og transportkostnader kan påvirke utformingen av et anlegg som ble bygget tidligere på et annet sted. De enkelte prosesstrinnene kan være kjent i ulik grad. Ved å skalere opp prosessen fra en laboratorieskala eller et pilotanlegg, kan små variasjoner i konsentrasjon eller temperatur eller andre driftsparametere som ikke en gang ble observert i liten skala forårsake uforutsette og uønskede reaksjoner i større skala som må avbøtes.

Kjemisk prosessteknikk tilbyr vanligvis to valg for hvert prosesstrinn. Den første er batch-prosessering i en tank av noe slag, og den andre er plug-flow-prosessering der reaktanten strømmer gjennom rør av en viss art og reagerer langs reaktorens lengde. Hver har sine fordeler og ulemper, og de fleste prosesser bruker en kombinasjon av de to.

Under utdannelsen blir kjemiske ingeniører utsatt for en rekke standardreaksjoner og prosesser. Generelt vil en kjemisk prosess bestå av forberedende trinn for de enkelte reaktanter; reaksjonenes trinn, som kan inkludere introduksjon av en katalysator, sammenblanding av reaktantene eller en endring i reaksjonenes forhold; separasjons- og rensetrinn for å lage materiale av en viss kvalitet; og til slutt, behandling og utslipp av avfallsstrømmer og energi til miljøstandarder. Biokjemisk prosessteknikk er den siste spesialiteten i dette feltet der levende biologiske systemer - ofte bakterier - brukes til å lage produkter. Selv om denne prosessen absolutt ikke er ny, som bryggerier og ostefabrikker viser, har gevinster innen genteknologi og mikrobiologi skapt nye veier for kjemiske prosessingeniører å forfølge.