Was ist ein chemischer Prozess?
Ein chemisches Verfahren ist jede Labor- oder Industrieaktivität, bei der Produkte chemisch miteinander reagiert werden, um neue Produkte zu bilden. Die Reaktionen verändern die Struktur der Produktmoleküle, anstatt sie in einem Mischprozess zusammen hinzuzufügen. Gemische können sich aus diesen Aktivitäten ergeben, aber in einem oder mehreren der reagierten Materialien ist eine chemische Veränderung aufgetreten.
Prozessdesigns beinhalten häufig den Bau größerer Moleküle aus kleineren Molekülen, die in Rohstoffen enthalten sind. Einige Reaktionen können größere Moleküle brechen und sie auf unterschiedliche Weise neu ordnen, um ein Endprodukt zu produzieren. Möglicherweise sind mehrere Reaktionen erforderlich, um ein gewünschtes Molekül zu erzeugen, und können zusätzliche Rohstoffe oder Änderungen der Temperatur oder des Drucks enthalten, um unterschiedliche Produkte zu bilden. Ein Prozess kann ein einzelner Reaktionsschritt oder ein industrieller Betrieb sein, der in großem Maßstab fertige chemische Produkte erzeugt.
Chemikalien werden zuerst in Geräten im Labormaßstab hergestellt, um die erforderlichen Schritte zu bestätigen und zu bestätigen undUm die Reaktionstemperaturen und -drucke zu optimieren, die häufig für die Reaktionen erforderlich sind. Viele industrielle chemische Prozesse treten bei hohen Temperaturen und/oder Drücken auf, aber seltener können die Reaktionen bei sehr niedrigen Drücken oder in einem Vakuum oder bei sehr niedrigen Temperaturen auftreten.
Katalysatoren können verwendet werden, um die chemische Reaktion bei der Gestaltung eines chemischen Verfahrens zu unterstützen. Dies sind Produkte, die die Reaktion beschleunigen oder beschleunigen, mehr aus dem gewünschten Endprodukt im Vergleich zu anderen Nebenprodukten herstellen oder in einigen Fällen zulassen, dass die Reaktionen bei niedrigeren Temperaturen oder Drücken zur Reduzierung der Kosten auftreten. Die Herstellung von Hochdruck- oder Temperaturreaktionsgefäßen kann teuer sein, sodass ein Katalysator bei der Gestaltung von Chemiepflanzen wichtig sein kann.
Tests in der Pilotanlage oder in geringen Maßstäben können der nächste Schritt im Prozessdesign sein. Reaktionszeiten, Temperaturen und Drücke müssen überprüft und optimiert werdenIZED, um die richtigen Chemikalien herzustellen und Abfallmaterialien zu reduzieren. Produkte müssen in zusätzlichen Schritten getrennt und gereinigt werden, und es können möglicherweise zusätzliche Reaktionen erforderlich sein, bevor ein Endprodukt vorgenommen wird. Abfallmaterialien müssen bestimmt werden und Wege finden, um sie zu neutralisieren oder zu entsorgen, um Umweltprobleme zu minimieren. Pilotanlagen-Tests sind wichtig, da einige Labortests bei größerem Gerät nicht korrekt funktionieren, und im Entwurf können Änderungen benötigt werden, bevor ein Werksanlage gebaut wird.
Ein umfassendes industrielles chemisches Verfahren kann Jahre dauern, bis ein Aufbau von Jahren aufgebaut ist. Daher wird darauf geachtet, alle Geräte- und Prozesskontrollanforderungen zu überprüfen, bevor der Bau beginnt. Chemische Anlagen benötigen Rohstoffversorgung mit Zug oder LKW, mit Panzern für Flüssigkeiten, Zylinder oder Hochdruckgefäße für Gase und Lagerraum für Taschen oder Trommeln. Reaktionstanks oder Türme werden für die Herstellung der rohen oder ungehinderten Fertigprodukte und alle Rohrleitungen elektrisch ein benötigtD Instrumentierung muss so ausgelegt sein, dass alle Teile des Prozesses verbunden werden. Zu den chemischen Prozesskonstruktionen gehören Methoden zum Trennen und Recyceln von nicht verwendeten Rohstoffen nach dem Prozess, um Abfall und Betriebskosten zu senken.
Wenn die fertigen Produkte gereinigt und vom chemischen Prozessstrom getrennt wurden, kann eine Lagerung erforderlich sein, bis sie an Kunden versendet werden. Dies kann zusätzliche Tanks für Flüssigkeiten, Zylinder für Gase und Lagerung für Trommeln oder Taschen umfassen, und einige Produkte können spezifische Temperaturen oder Lagerbedingungen haben, um die Qualität aufrechtzuerhalten und Sicherheitsprobleme zu vermeiden. Ein Hersteller kann LKWs oder Tankautos zur Verfügung haben, um Massenmengen an Kunden zu versenden, und diese Flotten können im Besitz oder vermietet sein.
Jede Reaktion in einem chemischen Prozess ist ein Schritt, und viele können in einer komplexen Kette von Ereignissen kombiniert werden, die als chemische Pflanze bezeichnet werden. Chemische Prozessingenieure und Anlagenentwickler berücksichtigen die Wechselwirkung aller Schritte sorgfältig, um eine effiziente Oper zu erstellention. Produktqualität, Energieeffizienz und Abfallminimierung werden sorgfältig in der Prozessdesign berücksichtigt und sind entscheidend, um einen profitablen chemischen Betrieb zu erzeugen.