Cos'è l'ingegneria dei processi chimici?

L'ingegneria del processo chimico è la pratica di studiare, progettare e/o analizzare i mezzi con cui i materiali vengono prodotti attraverso il controllo delle reazioni chimiche.Materiali come birra, benzina, vernice, detergenti, prodotti farmaceutici e vetro sono tutti realizzati utilizzando ingegneria di processo chimico in condizioni controllate per creare prodotti coerenti e di alta qualità.I mezzi con cui questi materiali sono realizzati sono costituiti da diversi singoli passaggi, ciascuno chiamato processo.Durante ogni processo, i reagenti si combinano, si dissociano, separano o cambiano altrimenti per formare prodotti, il risultato desiderato e sottoprodotti che potrebbero o non potrebbero essere utili.Un ingegnere di processo chimico deve controllare le condizioni di ciascuna fase per limitare le reazioni non utili e promuovere reazioni desiderate.

Strutture come strutture petrolchimiche, impianti di trattamento delle acque reflue, panetterie commerciali, centrali nucleari e fabbriche di dentifricio sono state progettate da un teamdi ingegneri di processo chimico.Queste persone utilizzano le competenze acquisite attraverso corsi universitari e di livello laureato in trasferimento di calore, trasferimento di massa, fluidodinamica, controllo dei processi, ingegneria delle reazioni ed economia ingegneristica, tra molti altri, per progettare un impianto che producerà un materiale che può essere venduto in ordineper produrre un ritorno agli investitori.L'ingegneria dei processi chimici ha l'obiettivo di progettare un impianto che produce un buon prodotto e un buon profitto.

Ogni fabbrica chimica è progettata individualmente ed è una creazione unica, anche se il processo è ben compreso.Le variazioni locali in cose come la fornitura di qualità dell'acqua, gli scarichi e i costi di trasporto possono influenzare la progettazione di un impianto che è stato costruito in precedenza in un'altra posizione.Le fasi individuali del processo potrebbero essere note a gradi diversi.Nel ridimensionare il processo da una scala di laboratorio o da una pianta pilota, piccole variazioni di concentrazione o temperatura o altri parametri operativi che non sono stati nemmeno osservati su piccola scala possono causare reazioni impreviste e indesiderate sulla scala più ampia che devono essere mitigate.

L'ingegneria del processo chimico offre in genere due scelte per ogni fase di processo.Il primo è l'elaborazione batch in un serbatoio di qualche tipo, e il secondo è l'elaborazione del flusso di plug in cui il reagente scorre attraverso tubi di una natura e reagisce lungo la lunghezza del reattore.Ognuno ha i suoi vantaggi e svantaggi e la maggior parte dei processi utilizza una combinazione dei due.

Durante la loro istruzione, gli ingegneri chimici sono esposti a una serie di reazioni e processi standard.In generale, un processo chimico consisterà in fasi preparatorie dei singoli reagenti;le fasi delle reazioni, che potrebbero includere l'introduzione di un catalizzatore, il riunire dei reagenti o un cambiamento nelle condizioni dei reagenti;le fasi di separazione e purificazione per creare materiale di una certa qualità;E infine, il trattamento e lo scarico di flussi di rifiuti e energia agli standard ambientali.L'ingegneria del processo biochimico è l'ultima specialità di questo campo in cui viventi di sistemi biologici e mdash;spesso batteri e mdash;sono utilizzati per realizzare prodotti.Sebbene questo processo non sia certamente nuovo, come dimostrano i birrifici e le fabbriche di formaggi, i guadagni nell'ingegneria genetica e nella microbiologia hanno creato nuove strade per gli ingegneri dei processi chimici.