O que é engenharia de processos químicos?
A engenharia de processos químicos é a prática de estudar, projetar e / ou analisar os meios pelos quais os materiais são produzidos através do controle de reações químicas. Materiais como cerveja, gasolina, tinta, detergentes, produtos farmacêuticos e vidro são fabricados usando a engenharia de processos químicos sob condições controladas para criar produtos consistentes e de alta qualidade. Os meios pelos quais esses materiais são feitos consistem em várias etapas individuais, cada uma chamada de processo. Durante cada processo, os reagentes combinam, desassociam, separam ou mudam para formar produtos, o resultado desejado e subprodutos que podem ou não ser úteis. Um engenheiro de processo químico deve controlar as condições de cada etapa para limitar reações não úteis e promover as reações desejadas.
Instalações como instalações petroquímicas, estações de tratamento de águas residuais, padarias comerciais, usinas nucleares e fábricas de pasta de dente foram projetadas por uma equipe de engenheiros de processos químicos. Essas pessoas utilizam as habilidades adquiridas nos cursos de graduação e pós-graduação em transferência de calor, transferência de massa, dinâmica de fluidos, controle de processos, engenharia de reação e economia de engenharia, entre muitas outras, para projetar uma planta que produza um material que possa ser vendido em ordem. para gerar retorno aos investidores. A engenharia de processos químicos tem como objetivo projetar uma planta que produz um bom produto e um bom lucro.
Cada fábrica química é projetada individualmente e é uma criação única, mesmo que o processo seja bem compreendido. Variações locais em itens como suprimento de qualidade da água, descargas permitidas e custos de transporte podem influenciar o design de uma planta que foi construída anteriormente em outro local. As etapas individuais do processo podem ser conhecidas em diferentes graus. Ao expandir o processo de uma balança de laboratório ou de uma planta piloto, pequenas variações de concentração ou temperatura ou outros parâmetros operacionais que nem foram observados em pequena escala podem causar reações imprevistas e indesejadas em uma escala maior que deve ser mitigada.
A engenharia de processos químicos geralmente oferece duas opções para cada etapa do processo. O primeiro é o processamento em lote em um tanque de algum tipo, e o segundo é o processamento de fluxo em tampão, no qual o reagente flui através de tubos de alguma natureza e reage ao longo do comprimento do reator. Cada um tem suas vantagens e desvantagens, e a maioria dos processos usa uma combinação dos dois.
Durante sua formação, os engenheiros químicos são expostos a várias reações e processos padrão. Em geral, um processo químico consistirá em etapas preparatórias dos reagentes individuais; as etapas das reações, que podem incluir a introdução de um catalisador, a reunião dos reagentes ou uma alteração nas condições dos reagentes; as etapas de separação e purificação para criar material de uma certa qualidade; e, finalmente, o tratamento e a descarga de fluxos de resíduos e energia de acordo com os padrões ambientais. A engenharia de processos bioquímicos é a especialidade mais recente desse campo em que sistemas biológicos vivos - geralmente bactérias - são utilizados para fabricar produtos. Embora esse processo certamente não seja novo, como demonstram cervejarias e fábricas de queijo, os ganhos em engenharia genética e microbiologia criaram novos caminhos para os engenheiros de processos químicos.