Quá trình hóa học là gì?

Một quy trình hóa học là bất kỳ hoạt động trong phòng thí nghiệm hoặc công nghiệp trong đó các sản phẩm được phản ứng hóa học với nhau để tạo thành các sản phẩm mới.Các phản ứng thay đổi cấu trúc của các phân tử sản phẩm, thay vì cộng chúng lại với nhau trong một quá trình trộn.Hỗn hợp có thể là kết quả của các hoạt động này, nhưng một sự thay đổi hóa học đã xảy ra trong một hoặc nhiều vật liệu phản ứng. Thiết kế quy trình thường liên quan đến việc xây dựng các phân tử lớn hơn từ các phân tử nhỏ hơn được tìm thấy trong nguyên liệu thô.Một số phản ứng có thể phá vỡ các phân tử lớn hơn và sắp xếp lại chúng theo những cách khác nhau để tạo ra một sản phẩm cuối cùng.Nhiều phản ứng có thể được yêu cầu để tạo ra một phân tử mong muốn và có thể bao gồm các nguyên liệu thô bổ sung hoặc thay đổi nhiệt độ hoặc áp suất để khiến các sản phẩm khác nhau hình thành.Một quy trình có thể là một bước phản ứng duy nhất hoặc hoạt động công nghiệp tạo ra các sản phẩm hóa học đã hoàn thành trên quy mô lớn. Hóa chất đầu tiên được sản xuất trong thiết bị quy mô phòng thí nghiệm, cả hai để xác nhận các bước cần thiết và điều chỉnh nhiệt độ phản ứng và áp lực phản ứngthường được yêu cầu cho các phản ứng xảy ra.Nhiều quá trình hóa học công nghiệp xảy ra ở nhiệt độ cao và/hoặc áp suất, nhưng ít thường xuyên hơn, các phản ứng có thể xảy ra ở áp suất rất thấp hoặc trong chân không, hoặc ở nhiệt độ rất thấp.Các chất xúc tác có thể được sử dụng để hỗ trợ phản ứng hóa học khi thiết kế một quá trình hóa học.Đây là những sản phẩm tăng tốc hoặc tăng tốc phản ứng, tạo ra nhiều sản phẩm cuối cùng mong muốn so với các sản phẩm phụ khác hoặc trong một số trường hợp cho phép các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ hoặc áp suất thấp hơn để giảm chi phí.Các tàu phản ứng áp suất cao hoặc nhiệt độ có thể tốn kém để sản xuất, vì vậy một chất xúc tác có thể quan trọng khi thiết kế các nhà máy hóa học. Thử nghiệm trong nhà máy thí điểm, hoặc quy mô nhỏ, hoạt động có thể là bước tiếp theo trong thiết kế quy trình.Thời gian phản ứng, nhiệt độ và áp suất phải được xem xét và tối ưu hóa để tạo ra các hóa chất chính xác và giảm chất thải.Sản phẩm phải được tách ra và tinh chế theo các bước bổ sung, và có thể cần các phản ứng bổ sung trước khi sản phẩm cuối cùng được thực hiện.Vật liệu chất thải cần được xác định, và tìm cách vô hiệu hóa hoặc xử lý chúng để giảm thiểu các vấn đề môi trường.Thử nghiệm thực vật thí điểm rất quan trọng, bởi vì một số thử nghiệm trong phòng thí nghiệm không hoạt động chính xác khi chạy trong các thiết bị lớn hơn và có thể cần thay đổi trong thiết kế trước khi xây dựng một nhà máy quy mô đầy đủ.Xây dựng với chi phí lớn, do đó, cẩn thận để xác minh tất cả các yêu cầu kiểm soát thiết bị và xử lý trước khi bắt đầu xây dựng.Các nhà máy hóa chất yêu cầu cung cấp nguyên liệu thô bằng tàu hỏa hoặc xe tải, sử dụng bể chứa chất lỏng, xi lanh hoặc tàu áp suất cao cho khí và không gian kho cho túi hoặc trống.Các bể phản ứng hoặc tháp là cần thiết để sản xuất các sản phẩm thành phẩm thô hoặc không được lọc, và tất cả các đường ống, điện và thiết bị phải được thiết kế để kết nối tất cả các phần của quy trình.Thiết kế quy trình hóa học bao gồm các phương pháp tách và tái chế nguyên liệu thô không sử dụng trở lại phía trước của quy trình để giảm chất thải và chi phí vận hành. Khi các sản phẩm hoàn chỉnh đã được tinh chế và tách ra khỏi luồng quy trình hóa học, có thể cần lưu trữ cho đến khi chúng cóvận chuyển cho khách hàng.Điều này có thể bao gồm các bể bổ sung cho chất lỏng, xi lanh cho khí và kho để trống hoặc túi, và một số sản phẩm có thể có nhiệt độ cụ thể hoặc điều kiện lưu trữ để duy trì chất lượng và tránh các vấn đề an toàn.Một nhà sản xuất có thể có xe tải hoặc xe tăng có sẵn để vận chuyển số lượng hàng loạt cho khách hàng và các đội này có thể được sở hữu hoặc cho thuê. Mỗi phản ứng trong một quy trình hóa học là một bước và nhiều đội có thể được kết hợp trong một chuỗi sự kiện phức tạp được gọi lànhà máy hóa chất.Các kỹ sư quy trình hóa học và nhà thiết kế nhà máy xem xét cẩn thận sự tương tác của tất cả các bước để tạo ra một hoạt động hiệu quả.Sản phẩm QuAlity, hiệu quả năng lượng và giảm thiểu chất thải đều được xem xét cẩn thận trong thiết kế quy trình và rất quan trọng để tạo ra một hoạt động hóa học có lợi nhuận.