Kimyasal bir işlem nedir?
Kimyasal bir işlem, ürünlerin yeni ürünler oluşturmak için kimyasal olarak birbirleriyle reaksiyona girdiği herhangi bir laboratuvar veya endüstriyel faaliyettir. Tepkimeler, bir karıştırma işleminde bunları bir araya getirmek yerine, ürün moleküllerinin yapısını değiştirir. Karışımlar bu aktivitelerden kaynaklanabilir, ancak reaksiyona giren maddelerin bir veya daha fazlasında kimyasal bir değişiklik meydana geldi.
Proses tasarımları genellikle hammaddelerde bulunan daha küçük moleküllerden daha büyük moleküller üretmeyi içerir. Bazı reaksiyonlar daha büyük molekülleri parçalayabilir ve nihai bir ürün elde etmek için farklı şekillerde yeniden düzenleyebilir. İstenilen bir molekülü üretmek için çoklu reaksiyonlar gerekebilir ve farklı ürünlerin oluşmasını sağlamak için ilave hammaddeler veya sıcaklık veya basınçtaki değişiklikleri içerebilir. Bir işlem, tek bir reaksiyon aşaması veya büyük ölçekte nihai kimyasal ürünler oluşturan endüstriyel bir işlem olabilir.
Kimyasallar önce hem gerekli basamakları onaylamak hem de reaksiyonların meydana gelmesi için sıklıkla gerekli olan reaksiyon sıcaklıklarını ve basınçlarını ayarlamak için laboratuvar ölçekli ekipmanlarda üretilir. Pek çok endüstriyel kimyasal işlem yüksek sıcaklıklarda ve / veya basınçlarda meydana gelir, ancak daha az sıklıkla, reaksiyonlar çok düşük basınçlarda veya vakumda veya çok düşük sıcaklıklarda meydana gelebilir.
Katalizörler, bir kimyasal işlem tasarlarken kimyasal reaksiyona yardımcı olmak için kullanılabilir. Bunlar, reaksiyonu hızlandıran veya hızlandıran, diğer yan ürünlerden ziyade istenen nihai üründen daha fazlasını yapan veya bazı durumlarda reaksiyonların maliyetleri düşürmek için düşük sıcaklıklarda veya basınçlarda oluşmasına izin veren ürünlerdir. Yüksek basınçlı veya sıcaklık reaksiyonlu kapların üretilmesi pahalı olabilir, bu nedenle kimyasal tesisler tasarlanırken bir katalizör önemli olabilir.
Pilot tesiste veya küçük ölçekli testlerde işlemler, proses tasarımında bir sonraki adım olabilir. Reaksiyon süreleri, sıcaklıklar ve basınçlar doğru kimyasalları üretmek ve atık malzemeleri azaltmak için gözden geçirilmeli ve optimize edilmelidir. Ürünler ilave adımlarla ayrılmalı ve saflaştırılmalıdır ve son ürün yapılmadan önce ek reaksiyonlara ihtiyaç duyulabilir. Atık malzemelerin belirlenmesi ve çevresel sorunları en aza indirmek için onları etkisiz hale getirme veya elden çıkarma yöntemleri bulmak gerekir. Pilot tesis testleri önemlidir, çünkü bazı laboratuar testleri daha büyük ekipmanlarda çalıştırıldığında doğru şekilde çalışmaz ve tam ölçekli bir tesis inşa edilmeden önce tasarımda değişiklik yapılması gerekebilir.
Tam ölçekli bir endüstriyel kimyasal işlemin büyük maliyetle inşa edilmesi yıllar alabilir, bu nedenle inşaat başlamadan önce tüm ekipman ve proses kontrol gerekliliklerinin doğrulanmasına özen gösterilir. Kimyasal tesisler, sıvılar için tanklar, gazlar için yüksek basınçlı kaplar, torbalar veya variller için depo alanı kullanan tren veya kamyonla hammadde temini gerektirir. Ham veya saflaştırılmamış bitmiş ürünlerin üretilmesi için reaksiyon tanklarına veya kulelerine ihtiyaç vardır ve tüm boru tesisatı, elektrik ve enstrümantasyon işlemin tüm parçalarını bağlamak için tasarlanmalıdır. Kimyasal proses tasarımları, atık ve işletme maliyetlerini azaltmak için kullanılmamış hammaddeleri prosesin önüne geri dönüştürme yöntemlerini içerir.
Bitmiş ürünler arıtıldığında ve kimyasal işlem akışından ayrıldığında, müşterilere sevk edilene kadar depoya ihtiyaç duyulabilir. Bu, sıvılar için ilave tanklar, gazlar için silindirler ve variller veya torbalar için depolama içerebilir ve bazı ürünler kaliteyi korumak ve güvenlikle ilgili sorunları önlemek için belirli sıcaklıklara veya depolama koşullarına sahip olabilir. Bir üreticiye, dökme miktarları müşterilere gönderebilecek kamyonlar veya tank arabaları olabilir ve bu filolar sahiplenilebilir veya kiralanabilir.
Bir kimyasal işlemdeki her reaksiyon bir adımdır ve birçoğu bir kimyasal tesis olarak adlandırılan karmaşık bir olaylar zincirinde birleştirilebilir. Kimyasal proses mühendisleri ve tesis tasarımcıları, verimli bir işlem oluşturmak için tüm adımların etkileşimini dikkatlice değerlendirir. Ürün kalitesi, enerji verimliliği ve atıkların en aza indirilmesi, süreç tasarımında dikkatlice göz önünde bulundurulur ve karlı bir kimyasal işlem üretmek için kritik öneme sahiptir.