Kimyasal Proses Mühendisliği Nedir?

Kimyasal proses mühendisliği, kimyasal reaksiyonların kontrolü yoluyla malzemelerin üretildiği araçları inceleme, tasarlama ve / veya analiz etme uygulamasıdır. Bira, benzin, boya, deterjan, ilaç ve cam gibi malzemelerin tümü, tutarlı ve yüksek kaliteli ürünler oluşturmak için kontrollü koşullar altında kimyasal proses mühendisliği kullanılarak yapılır. Bu malzemelerin yapıldığı araçlar, her biri işlem adı verilen birkaç ayrı adımdan oluşur. Her bir işlem sırasında, tepkenler ürünleri, istenen sonucu ve yararlı olabilecek veya olmayabilir yan ürünleri oluşturmak için ayırır, ayırır, ayırır veya başka türlü değiştirir. Bir kimyasal işlem mühendisi, faydalı olmayan reaksiyonları sınırlandırmak ve istenen reaksiyonları teşvik etmek için her adımın koşullarını kontrol etmelidir.

Petrokimya tesisleri, atık su arıtma tesisleri, ticari fırınlar, nükleer santraller ve diş macunu fabrikaları gibi tesisler bir kimyasal işlem mühendisleri ekibi tarafından tasarlanmıştır. Bu kişiler, kolej ve yüksek lisans derslerinde edindikleri becerileri, ısı transferi, kütle transferi, akışkanlar dinamiği, proses kontrolü, reaksiyon mühendisliği ve mühendislik ekonomisi alanlarında, diğerleri arasında, sırayla satılabilecek bir malzeme üretecek bir tesis tasarlamak için kullanırlar. yatırımcılara geri dönüş sağlamak. Kimyasal proses mühendisliği, iyi bir ürün ve aynı zamanda iyi bir kazanç sağlayan bir tesis tasarlama hedefine sahiptir.

Her kimya fabrikası ayrı ayrı tasarlanmıştır ve işlem iyi anlaşılsa bile benzersiz bir oluşumdur. Su kalitesi arzı, izin verilen deşarj ve ulaşım maliyetleri gibi şeylerde yerel değişiklikler, daha önce başka bir yerde inşa edilen bir tesisin tasarımını etkileyebilir. Bireysel işlem adımlarının farklı derecelerde olduğu biliniyor olabilir. Prosesin bir laboratuvar ölçeğinden veya bir pilot tesisten yükseltilmesinde, konsantrasyon veya sıcaklıktaki küçük değişiklikler veya küçük ölçekte bile gözlenmeyen diğer çalışma parametreleri, daha büyük ölçekte azaltılması gereken öngörülemeyen ve istenmeyen reaksiyonlara neden olabilir.

Kimyasal proses mühendisliği tipik olarak her proses adımı için iki seçenek sunar. Birincisi, bir tür tanktaki parti işlemidir ve ikincisi, reaktifin, bazı yapıdaki tüplerden aktığı ve reaktörün uzunluğu boyunca reaksiyona girdiği tıkaç akışı işlemidir. Her birinin avantajları ve dezavantajları vardır ve çoğu işlem bu ikisinin bir kombinasyonunu kullanır.

Eğitimleri sırasında kimya mühendisleri bir dizi standart reaksiyon ve işleme maruz kalırlar. Genel olarak, kimyasal bir proses ayrı ayrı tepkenlerin hazırlık aşamalarından oluşacaktır; bir katalizörün dahil edilmesini, reaktanların bir araya getirilmesini veya reaktanların koşullarında bir değişikliği içerebilen reaksiyonların aşamaları; belirli bir kalitede malzeme oluşturmak için ayırma ve saflaştırma adımları; ve son olarak, atık akışlarının ve enerjinin işlenmesi ve deşarjının çevre standartlarına uygun hale getirilmesi. Biyokimyasal proses mühendisliği, canlı biyolojik sistemlerin - genellikle bakteri - ürünlerinin yapımında kullanıldığı bu alanın en son uzmanlık alanıdır. Her ne kadar bu işlem kesinlikle yeni olmasa da, bira fabrikalarının ve peynir fabrikalarının gösterdiği gibi, genetik mühendisliği ve mikrobiyolojideki kazanımlar kimyasal proses mühendislerinin izlemesi için yeni yollar yarattı.