Τι είναι η μηχανική χημικής διαδικασίας;

Η μηχανική χημικής διεργασίας είναι η πρακτική της μελέτης, του σχεδιασμού και/και της ανάλυσης των μέσων με τα οποία παράγονται τα υλικά μέσω του ελέγχου των χημικών αντιδράσεων.Τα υλικά όπως η μπύρα, η βενζίνη, η βαφή, τα απορρυπαντικά, τα φαρμακευτικά προϊόντα και το γυαλί κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μηχανική χημικής διαδικασίας υπό ελεγχόμενες συνθήκες για να δημιουργήσουν συνεπή προϊόντα υψηλής ποιότητας.Τα μέσα με τα οποία γίνονται αυτά τα υλικά αποτελούνται από διάφορα μεμονωμένα βήματα, το καθένα ονομάζεται διαδικασία.Κατά τη διάρκεια κάθε διαδικασίας, τα αντιδραστήρια συνδυάζουν, αποσυνδέονται, ξεχωρίζουν ή άλλαζαν με άλλο τρόπο για να σχηματίσουν προϊόντα, το επιθυμητό αποτέλεσμα και τα υποπροϊόντα που μπορεί να είναι ή να μην είναι χρήσιμα.Ένας μηχανικός χημικών διεργασιών πρέπει να ελέγχει τις συνθήκες κάθε βήματος για τον περιορισμό των μη χρήσιμων αντιδράσεων και την προώθηση των επιθυμητών αντιδράσεων.των μηχανικών χημικών διεργασιών.Αυτοί οι άνθρωποι χρησιμοποιούν δεξιότητες που αποκτήθηκαν μέσω μαθημάτων κολλεγίων και μεταπτυχιακών επιπέδων στη μεταφορά θερμότητας, τη μεταφορά μάζας, τη δυναμική των υγρών, τον έλεγχο των διαδικασιών, τη μηχανική αντίδρασης και την οικονομία της μηχανικής, μεταξύ πολλών άλλων, για να σχεδιάσουν ένα εργοστάσιο που θα παράγει ένα υλικό που μπορεί να πωληθεί στην τάξηγια να δώσει επιστροφή στους επενδυτές.Η Engineering Chemical Process έχει στόχο να σχεδιάσει ένα εργοστάσιο που κάνει ένα καλό προϊόν καθώς και ένα καλό κέρδος.

Κάθε χημικό εργοστάσιο σχεδιάζεται ξεχωριστά και είναι μια μοναδική δημιουργία, ακόμη και αν η διαδικασία είναι καλά κατανοητή.Οι τοπικές παραλλαγές σε πράγματα όπως η προσφορά ποιότητας των υδάτων, οι επιτρεπόμενες απορρίψεις και το κόστος μεταφοράς μπορούν να επηρεάσουν το σχεδιασμό ενός φυτού που χτίστηκε προηγουμένως σε άλλη θέση.Τα μεμονωμένα βήματα της διαδικασίας μπορεί να είναι γνωστά σε διαφορετικούς βαθμούς.Κατά την κλιμάκωση της διαδικασίας από μια εργαστηριακή κλίμακα ή ένα πιλοτικό εργοστάσιο, οι μικρές διακυμάνσεις της συγκέντρωσης ή της θερμοκρασίας ή άλλων παραμέτρων λειτουργίας που δεν παρατηρήθηκαν ακόμη και στη μικρή κλίμακα μπορούν να προκαλέσουν απρόβλεπτες και ανεπιθύμητες αντιδράσεις στη μεγαλύτερη κλίμακα που πρέπει να μετριαστούν.

Η μηχανική χημικής διαδικασίας προσφέρει συνήθως δύο επιλογές για κάθε βήμα διαδικασίας.Η πρώτη είναι η επεξεργασία παρτίδων σε μια δεξαμενή κάποιου είδους και η δεύτερη είναι η επεξεργασία της ροής plug-ροής στην οποία το αντιδραστήριο ρέει μέσω σωλήνων κάποιας φύσης και αντιδρά κατά μήκος του αντιδραστήρα.Ο καθένας έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του και οι περισσότερες διαδικασίες χρησιμοποιούν συνδυασμό των δύο.

Κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσής τους, οι χημικοί μηχανικοί εκτίθενται σε μια σειρά τυποποιημένων αντιδράσεων και διαδικασιών.Γενικά, μια χημική διαδικασία θα αποτελείται από προπαρασκευαστικά βήματα των μεμονωμένων αντιδραστηρίων.Τα βήματα των αντιδράσεων, τα οποία μπορεί να περιλαμβάνουν την εισαγωγή ενός καταλύτη, τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων ή μια αλλαγή στις συνθήκες των αντιδραστηρίων.τα βήματα διαχωρισμού και καθαρισμού για τη δημιουργία υλικού ορισμένης ποιότητας.Τέλος, η μεταχείριση και η εκκένωση των ρευμάτων αποβλήτων και της ενέργειας στα περιβαλλοντικά πρότυπα.Η βιοχημική μηχανική διεργασίας είναι η τελευταία ειδικότητα αυτού του πεδίου στον οποίο τα ζωντανά βιολογικά συστήματα mdash;συχνά βακτηρίδια mdash;χρησιμοποιούνται για την παραγωγή προϊόντων.Παρόλο που αυτή η διαδικασία σίγουρα δεν είναι νέα, όπως αποδεικνύουν τα εργοστάσια ζυθοποιών και τυριών, τα κέρδη στη γενετική μηχανική και τη μικροβιολογία έχουν δημιουργήσει νέους δρόμους για τους μηχανικούς χημικών διαδικασιών να ακολουθήσουν.