İçeriğe atla

Proses akış şeması

Proses akış şeması (çoğunlukla İngilizce kısaltması olan PFD ile anılır), bir endüstriyel süreçteki kütle ve enerji dengelerinin görselleştirilmiş halidir.[1] Proses akış şemaları, çeşitli endüstriyel süreçlerin (örneğin kimyasal süreçlerin) madde ve enerji akımlarını, bu akımların ekipmanlar arasındaki bağlantılarını, akım debilerini ve kimyasal bileşimlerini göstermekle beraber, süreçte kulanılan ekipmanların operasyon koşullarını da gösterir. ISO 10628 gibi uluslararası standartlara göre çizilen proses akış şemaları, ekipmanları ve akımları gösteren semboller ve çizimlerden oluşur.[2]

İçerik

Açık kaynak bir yazılım olan Dia'dan alınmış bazı tipik proses akış şeması sembolleri.[not 1]

Proses akış şemaları, bir tasarım işinde genelde ilk oluşturulan akış şemalarındandır. Tipik bir proses akış şeması, okuyucuya aşağıdaki süreç bileşenlerini sembolik olarak gösterir:[3]

  1. Ana borular
  2. Madde akımının yönü
  3. Ana mekanik ekipmanlar
  4. Ana enstrümantasyon ve kontrol bileşenleri

Bu bilgilerin yanı sıra, proses akış şemalarında çeşitli tasarım verileri de bulunmaktadır. Bu veriler aşağıdaki gibi sıralanabilir:[3]

  1. Süreçteki mekanik ekipmanların (örneğin pompalar, ısı değiştiriciler, distilasyon kolonları vs.) tasarımında kullanılan koşullar
  2. Ekipmanların operasyon ve tasarım parametereleri (basınç ve sıcaklık)
  3. Madde akımlarının kimyasal bileşimi

Proses akış şeması örnekleri

Aşağıdaki proses akış şeması kimya mühendisliğinde amin gaz arıtma tesisi olarak bilinen bir ünite prosesini göstermektedir:

Çeşitli kimyasal tesislerinde, rafinerilerde kullanılan tipik bir amin gaz arıtma prosesini gösteren bir proses akış şeması.

İlgili standartlar

Proses akış şemaları bazı uluslararası standartlara göre düzenlenmektedir. Aşağıda bu standartlar sıralanmıştır:

  • ISO 15519-1:2010 (İngilizce): Specification for diagrams for process industry — Part 1: General rules
  • ISO 15519-2:2015 (İngilizce): Specifications for diagrams for process industry — Part 2: Measurement and control
  • ISO 10628-1:2014 (İngilizce): Diagrams for the chemical and petrochemical industry — Part 1: Specification of diagrams
  • ISO 10628-2:2012 (İngilizce): Diagrams for the chemical and petrochemical industry — Part 2: Graphical symbols
  • ANSI Y32.11: Graphical Symbols For Process Flow Diagrams (2003'te yürürlükten kalktı)
  • SAA AS 1109: Graphical Symbols For Process Flow Diagrams For The Food Industry

Ayrıca bakınız

  • HAZOP
  • Borulama ve enstrümantasyon şeması (P&ID)
  • Sembolik dil (mühendislik)

Notlar

  1. ^ Her bir satırdaki sembollerin temsil ettiği ekipmanlar aşağıdaki gibidir:
    • fan/karıştırıcı, sprey, pnömatik hat, dikey pnömatik hat, ölçüm, basit ısı değiştirici
    • dikey basit ısı değiştirici, alternatif ısı değiştirici sembolü, alternatif ısı değiştirici sembolü, sabit kabuk-boru tipi ısı değiştirici, yüzer başlıklı kabuk boru tipi ısı değiştirici (u borulu olarak da adlandırlır)
    • kettle tipi kazan (reboiler), hava soğutmalı ısı değiştirici, zorlamalı çekişli soğutucu, cebri çekişli soğutucu, levha tipi ısı değiştirici
    • çift borulu ısı değiştirici, ısıtma/soğutma boru demeti, dikey konumlanmış ısıtma/soğutma boru demeti, basit fırın, basit tank, basit knockout tankı, raflı kolon, detaylı gösterilmiş raflı kolon
    • akışkan teması sağlayan tank (ekstraksiyon kolonu vs.), reaktör/absorpsiyon tankı, otoklav, açık tank, çöktürme tankı, mühürlü tank, kapalı tank, sabit çatılı tank
    • yüzer kapaklı tank, küresel depolama tankı, basit gaz tutucu, santrifüj pompa/fan, pozitif deplasmanlı döner pompa/kompresör, pistonlu pompa/kompresör, eksenel akımlı fan
    • kompresör/türbin, ejektör/injektör, AC jeneratörü, vana, vana, kontrol vanası, kontrol vanası
    • basit filtre, karıştırıcı, siklon/hidrosiklon, sprey kurutucu, santrifüj

Kaynakça

  1. ^ Moran, Seán, (Ed.) (2015). "Chapter 3 - Process Plant Design Deliverables". An Applied Guide to Process and Plant Design (İngilizce). Butterworth-Heinemann. ss. 35-32. doi:10.1016/B978-0-12-800242-1.00003-7. ISBN 9780128002421. 2 Ocak 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Ocak 2022. 
  2. ^ Shah, Ajay; Baral, Nawa Raj; Manandhar, Ashish (2016). "Chapter Four - Technoeconomic Analysis and Life Cycle Assessment of Bioenergy Systems". Advances in Bioenergy (İngilizce). 1. Elsevier. ss. 189-247. doi:10.1016/bs.aibe.2016.09.004. ISBN 9780128095225. ISSN 2468-0125. Erişim tarihi: 2 Ocak 2022. 
  3. ^ a b Parisher, Roy A.; Rhea, Robert A., (Ed.) (2022). "Chapter 7 - Flow Diagrams and Instrumentation". Pipe Drafting and Design (Fourth Edition) (İngilizce). Gulf Professional Publishing. ss. 155-174. doi:10.1016/B978-0-12-822047-4.00020-0. ISBN 9780128220474. 2 Ocak 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Ocak 2022. 

Konuyla ilgili yayınlar

  • Raymond E. Kirk; Donald F. Othmer. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (4.4yıl=2001 bas.). Wiley-Interscience. ISBN 0471419613. 
  • M.S. Ray; M.G. Sneesby. Chemical Engineering Design Project: A Case Study Approach (2.2yıl=1998 bas.). Gordan and Breach Science Publishers. ISBN 9056991361. 
  • R. Turton; R.C. Bailie; W.B. Whiting; J.S. Shaeiwitz. Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes (2.2yıl=2002 bas.). Prentice Hall. ISBN 0-13-064792-6. 
  • Fritz Ullmann. Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry (6.6yıl=2002 bas.). Wiley-VCH. ISBN 3-527-30385-5. 
  • Srikumar Koyikkal. Chemical Process Technology and Simulation (1.1yıl=2013 bas.). Prentice Hall India. ISBN 978-81-203-4709-0. 

Dış bağlantılar

Wikimedia Commons'ta Proses akış şeması ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır.

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">Pompa</span>

Pompa, genelde elektrik enerjisini hidrolik enerjiye çevirerek sıvıları veya bazen çamur gibi bulamaçları, mekanik güçle hareket ettiren makinadır.

Brayton çevrimi, genel olarak gaz türbinlerinde kullanılan, periyodik bir prosestir. Günümüzde geçerli olan gaz akışkanlı güç çevrimleri içinde önemli bir yer tutar. Diğer içten yanmalı güç çevrimleri gibi açık bir sistem olmasına rağmen; termodinamik analiz için egzoz gazlarının ikinci bir ısı değiştirgecinden geçtikten sonra içeri alınıp tekrar kullanıldığı farzedilir ve kapalı bir sistem gibi analize uygun hale gelir. İsmini, mucidi olan George Brayton’dan almıştır. Aynı zamanda Joule çevrimi olarak da bilinir.

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

Buzdolabı; yaygın olarak buhar sıkıştırma çevrimine göre çalışan, gıdaların soğuk tutularak uzun zaman muhafaza edilmesini sağlayan soğutma makinesidir. Bu bağlamda absorpsiyonlu soğutma ve ayrıca Peltier soğutma sistemleri ile çalışan buzdolapları da mevcuttur.

İklimlendirme terimi çoğunlukla soğutma yapılarak iç mekanlardaki havanın ısı konforu sağlanması ve neminin alınması işlemlerine denir. Daha geniş bir anlamda, terim HVAC, ısıtma, soğutma ve havalandırma veya havanın durumunu iyileştirmek için dezenfeksiyon işlemleri için de kullanılır. Bir klima bir çevrimi kullanarak, çoğunlukla binalardaki ve taşıma araçlarındaki konfor için ortamdaki ısıyı çeken, bir aygıt, bir sistem veya bir mekanizmadır.

<span class="mw-page-title-main">Altay (tank)</span> Türk yapımı ana muharebe tankı

Altay, Türkiye'de geliştirilen 3+ nesil ana muharebe tankıdır. İsmini Türk Kurtuluş Savaşı'nda 5. Süvari Kolordusu'nu komuta eden Fahrettin Altay'dan almıştır. Türk medyalarına göre, tank seri üretime geçmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Gaz türbini</span> içten yanmalı motor tipi

Gaz türbini, bir tür sürekli ve içten yanmalı motordur. Bütün gaz türbinlerinde ortak bulunan ana bileşenler aşağıdaki gibidir:

İş süreci, belirli bir müşteri için hizmet veya ürün üreten belirli sırada kişiler veya ekipman tarafından yapılan ilgili faaliyetler veya görevlerdir. İş süreçleri tüm organizasyon seviyelerinde gerçekleşir ve müşteriler tarafından görülebilir veya görülmeyebilir.

Süreç yönetimi, bir kurumun performansının sürekli olarak iyileştirilmesini sağlayan ve süreçleri temel “varlık” kabul eden bir yönetim disiplinidir. Süreç, aralarında birlik olan veya belli bir düzen veya zaman içinde tekrarlanan, ilerleyen, gelişen olay ve hareketler dizisidir.

<span class="mw-page-title-main">İşlev modeli</span>

Sistem ve yazılım mühendisliğindeki işlev modeli modellenen sistem veya konu alanının işlevlerinin yapısal temsilidir.

<span class="mw-page-title-main">Soğutma grubu</span> chiller

Soğutucu, buhar sıkıştırmalı, adsorpsiyonlu soğutma veya absorpsiyonlu soğutma çevrimleriyle sıvı soğutucudan ısıyı alan makinedir. Bu sıvı daha sonra ekipmanı soğutmak için ısı değiştiriciden veya başka proses akışından dolaştırılabilir. Soğutma, ortama verilmesi gereken veya yüksek verimlilik için ısıtma amacıyla geri kazanılması gereken atık ısı oluşturur.

<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">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.

<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.

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

Kimyasal reaksiyon mühendisliği, 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. 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.

<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.

<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.

<span class="mw-page-title-main">Dia (yazılım)</span>

Dia, orijinal olarak Alexander Larsson tarafından geliştirilen ücretsiz ve açık kaynak kodlu genel amaçlı diyagram oluşturma yazılımıdır. GIMP ve Inkscape'e benzer kontrollü tek belge arabirimi (SDI) kullanır.


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.