İçeriğe atla

Kimyasal reaksiyon mühendisliği

Bu başlık kimya mühendisliğine ait serinin bir parçasıdır.
Kimya mühendisliği
Harima kimyasal tesisi
Temel ilkeler
Ünite prosesleri
Bakış açıları

Kimyasal reaksiyon mühendisliği (sadece reaksiyon mühendisliği veya reaktör mühendisliği olarak da adlandırılır), kimya mühendisliği ve endüstriyel kimya alanında kullanılan kimyasal reaktörler ve tepkime kinetiği ile ilgilenen bir uzmanlık alanıdır. Tepkime kinetiği ve reaktör tasarımını birleştiren kimyasal reaksiyon mühendisliği, birçok endüstriyel kimyasalın üretimi için gerekli temel bir unsurdur. Kimyasal reaksiyon mühendisliği disiplininin günlük hayatta pek çok uygulama alanı bulunur. Kimyasal üretimi, ilaç üretimi ve atık arıtımı faaliyetlerinde reaksiyon mühendisliği kullanılır. Enzim kinetiği, farmakokinetik, ısı etkileri, ani reaksiyonlar ve tesis güvenliği gibi konularda da kimyasal reaksiyon mühendisliği disiplininden faydalanılır.[1] Kimyasal reaksiyon mühendisliği ilk kez 1940'lar ve 1950'lerde hızla büyüyen kimya ve petrokimya sanayisinin ihtiyaçlarını karşılamak için ortaya çıkmış ve günümüze kadar plastiklerin, kimyasalların, ilaçların ve diğer pek çok maddenin üretim süreçlerinde kullanılan bir yöntem olmuştur.[2]

Homojen veya heterojen katalizörlerin kullanıldığı katalitik reaksiyonların gerçekleştiği reaktör sistemlerinde kimyasal reaksiyon mühendisliği ilkeleri sıklıkla kullanılır.[3] Kimyasal reaktörler her zaman tek başına bir ünite prosesi halinde bulunmazlar. Bir kimyasal prosese entegre hâlde de kullanılabilirler. Reaktif distilasyon kolonları içinde,[4] yakıt hücrelerinde[5] ve fotokatalitik yüzeylerde de reaktörler bulunabilir ve kullanılabilir.[6]

Kimyasal reaksiyon mühendisliğinin kökeni

Kimyasal reaksiyon mühendisliğinin bir disiplin olarak ortaya çıkması 1950'lerin sonuna doğru gerçekleşmiştir. Kenneth Marshall Watson ve Olaf Andreas Hougen'in 1947 yılında yayınladığı "Kimyasal Proses İlkeleri (Chemical Process Principles)" kitabı ile Amerikan kimya mühendisliği ekolü, odağını yüksek sıcaklıktaki reaktörler ve yüzey katalizi mekanizmaları üzerine yoğunlaşan petrol işleme alanına kaydırmıştır. Bundan on yıl sonra, 1957'de Amsterdam'da Birinci Avrupa Kimyasal Reaksiyon Mühendisliği Sempozyumu gerçekleştirilmiştir. Bu sempozyumda kimyasal reaksiyon mühendisliği ilk kez bir disiplin olarak tanımlanmıştır.[7]

Disiplin

Bir çöktürme tankı

Kimyasal reaksiyon mühendisliği, doğal kaynaklardan elde edilen materyallerin günlük hayatta kullanılan ürünlere dönüştürülmesi için gereken tüm kimyasal değişimleri inceler. Ekonomik, çevreye karşı duyarlı ve enerji kullanımı açısından verimli prosesleri tasarlamak kimya mühendislerinin iş kapsamındadır. Tüm bunların sağlanması için doğru kimyasal değişim, katalizör ve uygun reaktör tipi seçilmelidir.[8] Reaktör performansının besleme bileşimi ve işletme koşullarına göre optimize edilmesinde taşınım olayları, kütle aktarımı, ısı aktarımı ve reaksiyon kinetiğinin etkileşimleri oldukça önemlidir. İlk olarak petrol ve petrokimya endüstrilerinde kullanılmış olsa da tepkime kimyası ile kimya mühendisliği kavramlarını birleştiriyor oluşu, modelleme ve reaksiyon mühendisliği gereken pek çok kimya endüstrisine uygulanmasını mümkün kılmıştır.[9]

Kitaplar

  • The Engineering of Chemical Reactions (2nd Edition), Lanny Schmidt, 2004, Oxford University Press, ISBN 0195169255
  • Chemical Reaction Engineering (3rd Edition), Octave Levenspiel, 1999, John Wiley & Sons, ISBN 9971512416, ISBN 9789971512415
  • Elements of Chemical Reaction Engineering (4th Edition), H. Scott Fogler, 2005, Prentice Hall, ISBN 0130473944, ISBN 9780130473943
  • Chemical Reactor Analysis and Design (2nd Edition), Gilbert F. Froment and Kenneth B. Bischoff, 1990, John Wiley & Sons, ISBN 0471510440, ISBN 9780471510444
  • Fundamentals of Chemical Reaction Engineering (1st Edition), Mark E. Davis and Robert J. Davis, 2003, The McGraw-Hill Companies, Inc., ISBN 007245007X, ISBN 9780072450071

Uluslararası Kimyasal Reaksiyon Mühendisliği Sempozyumları

Uluslarlarası Kimyasal Reaksiyon Mühendisliği Sempozyumları (ISCRE)23 Ağustos 2000 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. alandaki en önemli sempozyumlardan biridir.[10] Bu üç gün süren konferanslar Kuzey Amerika, Avrupa ve Asya-Pasifik bölgeleri arasında dönüşümlü olarak iki senede bir gerçekleştirilmektedir. Konferanslar bu çok yönlü alanda uluslararası seçkin reaksiyon mühendisliği araştırmacıları, endüstriden önde gelen isimleri ve yeni araştırmacılar ile öğrenciler bir araya getirmektedir. ISCRE reaksiyon mühendisleri için araştırmalardan elde edilenlerin pekiştirildiği ve alanda yeniliklerin öğrenilebileceği önemli bir toplantı yeridir. Sempozyumda reaksiyon mühendisliğinin çeşitli alt disiplinlerinin son yenilikleri güncel bir şekilde ele alınmakta ve yeni araştırma girişimleri tartışılmaktadır.[11]

Kimyasal reaksiyon mühendisliği alanında verilen ödüller

ISCRE Kurulu her üç senede bir kıdemli ve kıdemsiz araştırmacılar için iki ödül vermektedir.

Neal R. Amundson Kimyasal Reaksiyon Mühendisliğinde Üstün Başarı Ödülü

1996'da ISCRE Yönetim Kurulu Neal R. Amundson Kimyasal Reaksiyon Mühendisliğinde Üstün Başarı Ödülü'nü oluşturdu. Bu ödül, özgünlük, yaratıcılık ve ortaya koyduğu kavram ya da uygulamanın yeniliği ile kimyasal reaksiyon mühendisliğinin teori veya uygulanmasında büyük etkileri olan, alanında öncü kişilere verilmektedir. Üç senede bir her ISCRE buluşmasında ödül kazanan kişilere bir plaket ile beş bin dolarlık bir çek takdim edilir. Amundson Ödülü'ne ExxonMobil sponsorluk etmektedir. Kazananların listesi:

  • 1996: Neal Amundson, Profesör - Minnesota Üniversitesi, Houston Üniversitesi
  • 1998: Rutherford Aris, Profesör - Minnesota Üniversitesi
  • 2001: Octave Levenspiel, Profesör - Oregon State Üniversitesi
  • 2004: Vern Weekman, Mobil
  • 2007: Gilbert Froment, Profesör - Gent Üniversitesi, Teksas A&M Üniversitesi
  • 2010: Dan Luss, Profesör - Minnesota Üniversitesi
  • 2013: Lanny Schmidt, Profesör - Minnesota Üniversitesi
  • 2016: Milorad P. Dudukovic, Profesör - Washington Üniversitesi
  • 2019: W. Harmon Ray, Profesör - Wisconsin Üniversitesi
  • 2022: NASCRE-5'te açıklanacak

Rutherford Aris Kimyasal Reaksiyon Mühendisliğinde Genç Araştırmacı Ödülü

2016 yılında ISCRE Yönetim Kurulu ilk Rutherford Aris Kimyasal Reaksiyon Mühendisliğinde Genç Araştırmacı Ödülü'nü vermiştir. Bu ödül deneysel veya teorik kimyasal reaksiyon mühendisliği araştırmalarına önemli katkılarda bulunan, kariyerlerinin başındaki araştırmacılara verilmektedir. Ödülü alacak kişi ödülün verileceği yıl sonuna kadar 40 yaşını geçmemiş olmalıdır. Aris Ödülü'ne Honeywell şirketine ait UOP, L.L.C. sponsorluk etmektedir. Kazanan kişiye bir plaket ve üç bin dolar para ödülü verilmektedir. ISCRE/NASCRE konferansına katılabilmesi ve UOP'de bir konferans vermesi için de iki bin dolarlık seyahat yardımı yapılmaktadır.[12] Bu ödül ISCRE'nin diğer büyük ödülü olan Neal R. Amundson Ödülü'nü tamamlayıcısı niteliğindedir. Kazananlar listesi:

  • 2016: Paul J. Dauenhauer, Profesör - Minnesota Üniversitesi, ABD
  • 2019: Yuriy Roman-Leschkov, Profesör, MIT, ABD
  • 2022: NASCRE-5'te açıklanacak

Kaynakça

  1. ^ Fogler, H. S. (2006). Elements of Chemical Reaction Engineering (İngilizce). Pearson Education Ltd. ss. 1-20. ISBN 0-13-127839-8. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2020. 
  2. ^ "History of ISCRE". 13 Şubat 2002 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Aralık 2015. 
  3. ^ Fogler, H. S. (2006). Elements of Chemical Reaction Engineering (İngilizce). Pearson Education Ltd. ISBN 0-13-127839-8. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2020. 
  4. ^ Górak, A., Olujić, Ž. (2014). Distillation (İngilizce). Elsevier. ISBN 978-0-12-386878-7. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2020. 
  5. ^ Babita, K., Sridhar, S., & Raghavan, K. V. (2011). Membrane reactors for fuel cell quality hydrogen through WGSR – Review of their status, challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, 36(11), 6671–6688. doi:10.1016/j.ijhydene.2011.02.107
  6. ^ Visan, A., van Ommen, J. R., Kreutzer, M. T., Lammertink ,R. G. H. (20 Mart 2019). "Photocatalytic Reactor Design: Guidelines for Kinetic Investigation". ACS Publications. 29 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2019. 
  7. ^ Levenspiel, O. (1980). The coming-of-age of chemical reaction engineering. Chemical Engineering Science, 35(9), 1821–1839. doi:10.1016/0009-2509(80)80132-1
  8. ^ Dudukovic, M. P. (2010). Reaction engineering: Status and future challenges. Chemical Engineering Science, 65(1), 3–11. doi:10.1016/j.ces.2009.09.018
  9. ^ Nawaz, Z., Ramzan, N., Hussain, M. (5 Mayıs 2016). "Chemical Reaction Engineering: A Fundamental Approach Towards Sustainable Technology Development". Austin Publishing Group. 23 Mayıs 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2020. 
  10. ^ "ISCRE Symposia". 23 Ağustos 2000 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2020. 
  11. ^ "A History of ISCRE Symposia". 13 Şubat 2002 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2020. 
  12. ^ "ISCRE - Aris Young Investigator Award in Chemical Reaction Engineering". 10 Temmuz 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Temmuz 2020. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kimya mühendisliği</span> Kimyasallarla ilgilenen mühendislik dalı

Kimya mühendisliği, kimya, matematik, fizik, biyoloji, mikrobiyoloji, biyokimya,ve ekonomi bilimlerini, ham maddelerin ya da kimyasalların daha kullanışlı ve değerli biçimlere dönüştürüldüğü proseslere uygulayan mühendislik dalıdır. Kimya mühendislerinin çalışma alanı nanoteknolojinin ve nanomalzemelerin laboratuvarda kullanımından, kimyasalları, ham maddeleri, canlı hücreleri, mikroorganizmaları ve enerjiyi kullanışlı ürünlere dönüştüren büyük ölçekli endüstriyel işlemlere kadar değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Biyomühendislik</span> Yararlı ürünler yaratmak için biyoloji ve mühendisliğin uygulanması

Biyomühendislik veya biyoloji mühendisliği, kullanılabilir, somut ve ekonomik olarak uygulanabilir ürünler yaratmak için biyoloji ilkelerinin ve mühendislik araçlarının kullanımıdır. Biyolojik yapıların mühendislik bakış açısıyla birleştirilip sağlık, çevre, gıda ve tarım gibi birçok alanda yaşanan problemlere çözüm arar. Biyomühendislik, kütle ve ısı aktarımı, kimyasal kinetik, biyokatalizörler, biyomekanik, biyoenformatik, ayırma ve saflaştırma süreçleri, biyoreaktör tasarımı, yüzey bilimi, akışkanlar mekaniği, termodinamik ve polimer bilimi gibi bir dizi kuramsal ve uygulamalı bilim dalının bilgisini ve uzmanlığını kullanır. Tıbbi cihazlar, teşhis aletleri, biyouyumlu malzemeler ve kataliz tasarımında, yenilenebilir enerji, ekoloji mühendisliği, ziraat mühendisliği, proses mühendisliğinde ve toplumların yaşam standartlarını iyileştiren diğer alanlarda biyomühendislik uygulamaları kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Jacobus Henricus van 't Hoff</span>

Jacobus Henricus van 't Hoff, Nobel Kimya Ödülü sahibi Hollandalı kimyacı.

<span class="mw-page-title-main">Manfred Eigen</span>

Manfred Eigen, Alman biyofizikçi ve Göttingen'deki Max Planck Biyofizik Kimya Enstitüsü'nün eski yöneticisidir. Münih Teknik Üniversitesi'de onursal doktor olarak çalıştı. 1982'den 1993'e kadar, Manfred Eigen Alman Ulusal Erdem Vakfı başkanıydı.

<span class="mw-page-title-main">Cyril Hinshelwood</span> İngiliz kimyager (1897-1967; Nobel Kimya Ö. 1956)

Cyril Norman Hinshelwood, İngiliz kimyager, Nikolay Semyonov ile birlikte 1956 yılı Nobel Kimya Ödülü sahibi akademisyen. Özellikle kimyasal tepkime mekanizmaları üzerine çalışmalarıyla tanınmıştır. Hidrojen'in yanması, oksijen'in su oluşturması gibi zincir tepkimelerin tepkime hızı ve mekanizmaları üzerine araştırmalar yapmıştır. Son dönem araştırmaları daha sonra antibiyotik araştırmalarında kullanılacak bakteriyel hücre duvarlarında meydana gelen kimyasal değişiklikler üzerine olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Kimya mühendisi</span>

Kimya mühendisi, kimya endüstrisinde hammaddeleri çeşitli ürünlere çevirme konusunda çalışan, tesis ve ekipmanların tasarımı ve işletimi ile uğraşan ve tüm bunları gerçekleştirirken kimya mühendisliği bilgilerini kullanan kişilerin mesleki unvanıdır. Kısaca, kimya mühendisi kimya mühendisliği ilkelerini ilgili uygulama alanlarında kullanan ve hayata geçiren kişidir. Bu alanlar şu şekilde sıralanabilir:

  1. Endüstride çeşitli kimyasal proseslere ait tesis ve makinelerinin tasarımı, üretimi ve işletimi.
  2. Gıda, içecek, kozmetik, temizlik malzemeleri ve ilaç gibi pek çok üründe kullanılan kimyasalların geliştirilmesi.
  3. Yakıt hücreleri, hidrojen enerjisi ve nanoteknoloji gibi pek çok yeni teknolojinin geliştirilmesi.
  4. Tamamen ya da kısmen kimya mühendisliğinden türemiş malzeme bilimi, polimer mühendisliği ve biyomedikal mühendisliği gibi alanlar.
<span class="mw-page-title-main">Birim işlem</span> bir süreçteki temel adım. birim işlemler, ayırma, kristalizasyon, buharlaştırma, filtreleme, polimerizasyon, izomerizasyon ve diğer reaksiyonlar gibi fiziksel bir değişim veya kimyasal dönüşümü içerir.

Kimya mühendisliğinde ve ilgili alanlarında, ünite operasyonu (veya birim işlem) bir prosesin her bir temel adımına verilen isimdir. Ünite operasyonları ayırma, kristallendirme, buharlaştırma, polimerizasyon, izomerizasyon gibi birçok fiziksel veya kimyasal dönüşümü kapsar. Örneğin sütü işlerken kullanılan homojenizasyon, pastörizasyon ve ambalajlama proseslerinin her biri birer ünite operasyonudur ve hepsi birlikte prosesin bütününü meydana getirirler. Bir proseste, istenilen ürünü başlangıçtaki malzemelerden veya ham maddeden elde etmek için birçok ünite operasyonu gerekebilir. Ünite operasyonları bazı kimyasal değişimleri bünyesinde barındırıyor olsa da, büyük çoğunlukla sadece fiziksel değişimlerin gerçekleştiği durumlar için kullanılan bir ifadedir. Kimyasal dönüşümleri kapsayan süreçlere ise ünite prosesi adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Kimya mühendisliği tarihi</span>

Kimya mühendisliği, 19. yüzyılda "endüstri kimyası" ile uğraşanlar tarafından geliştirilmiş bir disiplindir. Sanayi Devrimi'nin öncesinde, endüstri kimyasalları ve tüketici malları ağırlıklı olarak kesikli üretim yöntemiyle üretiliyordu. Kesikli üretim emek yoğun bir işlemdir. Bunun başlıca sebebi kesikli üretim yöntemi kullanan üretim tesislerinde bulunan pek çok ünite operasyonunun manüel kullanım gerektirmesi ve sonuç olarak iş gücüne ihtiyaç duyulmasıdır. Kesikli üretim boyu gerçekleştirilen fiziksel ve kimyasal işlemlerin sonunda satılabilir bir ürün sağlamak için elde edilen ürün izole edilebilir, saflaştırılabilir ve test edilebilir. Kesikli üretim işlemleri iş ve ekipman kullanımında verimsiz olmasına rağmen bugün hâlâ farmasötikal ara ürünler gibi değerli ürünlerin, parfüm ve boya gibi özel ve formüle edilmiş ürünlerin üretiminde kullanılmakta ve kâr elde edilebilmektedir. Kimya mühendisliği tekniklerinin üretim prosesi geliştirmesi üzerine uygulanması ile kimyasallar artık sürekli bir üretim hattında kimyasal işlemler ile daha büyük miktarlarda imal edilebilmektedir. Sanayi Devrimi, kesikli üretimden sürekli üretime geçişin başladığı dönemde ortaya çıkmıştı. Bugün ticari kimyasallar ve petrokimyasallar büyük çoğunlukla sürekli üretim prosesleri ile imal edilirken, özel kimyasallar, ince kimyasallar ve ilaçlar kesikli üretim yöntemleri ile üretilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Proses tasarımı</span>

Kimya mühendisliğinde maddelerin istenilen fiziksel ve kimyasal dönüşümü için ünitelerin seçimi ve sıralanmasına proses tasarımı adı verilir. Proses tasarımı kimya mühendisliğinin esasını oluşturan merkezidir. Bu alanın tüm unsurlarını bir araya getirdiğinden kimya mühendisliğinin zirvesi olarak düşünülebilir.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal süreç</span>

Bilimsel açıdan kimyasal proses, bir veya birden fazla kimyasalın veya kimyasal bileşiğin farklı biçimlere dönüştürüldüğü süreçlere verilen isimdir. Kimyasal prosesler kendiliğinden veya dış etkiler yoluyla gerçekleşebilir. Çoğu kimyasal proseste kimyasal reaksiyon aşamaları bulunur. Teknik açıdan bakıldığında bir kimyasal proses, istenilen kimyasallar ve materyallerin kimyasal tesislerinde üretimi ve imalatında kullanılan süreçler bütünü olarak açıklanabilir.

Reaksiyon kinetiği olarak da bilinen kimyasal kinetik, kimyasal reaksiyonların hızlarını ve mekanizmalarını araştırmakla ilgilenen bir fiziksel kimya dalıdır. Bir sürecin gerçekleştiği yön ile ilgilenen ancak gerçekleşme hızları hakkında bir bilgi vermeyen termodinamik ile karıştırılmamalıdır. Kimyasal kinetik, deneysel koşulların kimyasal reaksiyonların hızı üzerine etkilerini, reaksiyon mekanizmaları ile geçiş hâllerinin verim bilgilerini ve kimyasal reaksiyonların karakteristiklerini tanımlayan matematiksel modellerin çıkarılmasını kapsayan bir bilim alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal tesisi</span>

Kimyasal tesisi, genellikle büyük ölçekte kimyasallar üreten bir endüstriyel proses tesisidir. Bir kimyasal tesisinin genel amacı, maddelerin kimyasal veya biyolojik dönüşümü ve birbirlerinden ayrılması yoluyla maddi zenginlik yaratmaktır. Kimyasal tesisleri üretim sürecinde özel ekipmanlar, üniteler ve teknolojiler kullanırlar. Polimer, ilaç, gıda, bazı içecek üretim tesisleri, enerji santralleri, petrol rafinerileri veya diğer rafineri çeşitleri, doğal gaz işleme ve biyokimya tesisleri, su ve atık su arıtım tesisleri, kirlilik kontrol ekipmanları gibi diğer tesis çeşitlerinin hepsi, akışkan sistemleri ve kimyasal reaktör sistemleri gibi kimyasal tesis teknolojilerine benzer teknolojiler kullanmaktadır. Bazı kaynaklar bir petrol rafinerisinin, bir ilaç veya bir polimer üreticisinin de bir kimyasal tesisi olarak kabul etmektedir.

George Claude Pimentel, Amerikalı bilim insanı. Kimyasal lazerin mucididir. Ayrıca düşük sıcaklık kimyasında matris izolasyonu tekniğini geliştirmiştir. Teorik kimyada, günümüzde hipervalent moleküllerin en basit modeli olarak kabul edilen üç merkez dört elektron bağını önermiştir. 1960'ların sonunda Pimentel, Mars'ın yüzeyini ve atmosferini analiz eden Mars Mariner 6 ve 7 görevleri için kızılötesi spektrometresi tasarlayan Kaliforniya Üniversitesi ekibine liderlik etmiştir.

Robert George Bergman, Amerikalı kimyagerdir.

Peter B. Armentrout, Amerikalı bilim insanı. Termokimya, kinetik ve basit ve karmaşık kimyasal reaksiyonların dinamiği üzerine bir araştırmacıdır. Utah Üniversitesi Kimya Profesörüdür.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal proses modelleme</span>

Kimyasal proses modelleme kimya mühendisliği tasarımında kullanılan bir bilgisayar destekli modelleme tekniğidir. Bu teknikte kullanım amacına yönelik hazırlanmış yazılımlar kullanılarak istenilen proses birbirine bağlı üniteler hâlinde tasarlanır ve yazılım yardımıyla simüle edilerek sistemin yatışkın hâl veya dinamik davranışı tahmin edilebilir. Sistemdeki üniteler ve bağlantılar bir proses akış şeması şeklinde gösterilir. Simülasyonlar bir tankta iki maddeyi karıştırmak kadar basit olabileceği gibi, bir biyodizel tesisinin, petrol rafinerisinin, alüminyum oksit rafinerisinin, doğal gaz işleme tesisinin veya bir biyoetanol saflaştırma ünitesinin tasarım ve kontrolü kadar karmaşık olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal reaktör</span> içerisinde kimyasal reaksiyon gerçekleştirmek için tasarlanmış tanklar

Kimyasal reaktörler bir kimyasal reaksiyonun gerçekleştirildiği proses ekipmanlarıdır. Kimya mühendisliğinde proses tasarımı ve analizinde sık kullanılan klasik bir ünite prosesidir. Bir kimyasal reaktörün tasarımı, kimya mühendisliğinin birden fazla unsurunun kullanılmasını gerektirir. Reaktörler proseste ham maddelerin ürünlere dönüştüğü oldukça temel bir ekipman olduğundan proses tasarımı açısından büyük önem arz eder. Kimya mühendisleri bir reaksiyonun net bugünkü değerini en üst düzeye çıkarmak için reaktörler tasarlar. Tasarımcılar satın alma ve işletme maliyetini en düşük seviyelerde tutarken bir yandan da üretilen ürün miktarını en yüksek seviyede tutmak için reaksiyonun ürünler yönünde mümkün olan en yüksek verimle devamlılığını sağlarlar. Enerji girişi, enerji çıkışı, ham madde maliyetleri, işçilik vb. işletme giderlerine örnek olarak verilebilir. Isıtma, soğutma, basıncı artırmak için pompalama, sürtünmeden kaynaklı basınç düşüşü ve çöktürme gibi durumlar da enerji değişimlerine birer örnektir.

Bu liste kimyasal proses tesislerinin kütle ve enerji dengelerini simüle etmek için kullanılan yazılımların bir listesidir. Bu simülasyon yazılımları ile yapılabilen uygulamalar arasında tasarım çalışmaları, mühendislik çalışmaları, tasarım denetimleri, darboğaz giderme çalışmaları, kontrol sistemi doğrulanması, proses tasarımı, proses modelleme, proses simülasyonu, dinamik simülasyon, operatör eğitim simülatörleri, boru hattı yönetim sistemleri, üretim yönetim sistemleri ve dijital ikizler gibi çeşitli çalışmalar bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Süreç mühendisliği</span> ham veya başlangıç maddesinin kimyasal-fiziksel ya da biyolojik işlemler kullanılarak başka bir ürüne dönüştürüldüğü tüm teknik işlemler

Süreç mühendisliği, insanların hammaddeleri ve enerjiyi endüstriyel düzeyde toplum için yararlı ürünlere dönüştürmesini sağlayan temel ilkelerin ve doğa kanunlarının anlaşılması ve uygulanmasıdır. Süreç mühendisleri, basınç, sıcaklık ve derişim gradyanları gibi doğadaki itici güçlerden ve kütlenin korunumu yasasından yararlanarak, istenilen kimyasal ürünleri büyük miktarlarda sentezlemek ve saflaştırmak için yöntemler geliştirebilirler. Süreç mühendisliği, kimyasal, fiziksel ve biyolojik süreçlerin tasarımı, işletimi, kontrolü, optimizasyonu ve yoğunlaştırılmasına odaklanır. Süreç mühendisliği, tarım, otomotiv, biyoteknik, kimya, gıda, malzeme geliştirme, madencilik, nükleer, petrokimya, ilaç ve yazılım geliştirme gibi çok çeşitli endüstrileri kapsamaktadır. Sistematik bilgisayar tabanlı yöntemlerin süreç mühendisliğine uygulanmasına "süreç sistemleri mühendisliği" adı verilir.

Damköhler sayıları (Da), kimyasal reaksiyonların zaman ölçeklerini, bir sistemde gerçekleşen taşınım olaylarının hızları ile karşılaştırmak için kimya mühendisliği alanında kullanılan boyutsuz sayılardır. Bu sayılar, kimya mühendisliği, termodinamik ve akışkanlar dinamiği alanlarında çalışmalar yapmış Alman kimyager Gerhard Damköhler'in adını taşımaktadır. Karlovitz sayısı (Ka), Damköhler sayısı ile ters orantılı olarak ifade edilir ve formülü Da = 1/Ka şeklindedir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.