İçeriğe atla

Süreç mühendisliği

Geleneksel bir merox ünitesinin basit akış şeması. Süreç mühendisleri bunun gibi katma değerli ürünler üreten tesisleri tasarlar ve geliştirir.

Süreç mühendisliği (veya proses mühendisliği), insanların hammaddeleri ve enerjiyi endüstriyel düzeyde toplum için yararlı ürünlere dönüştürmesini sağlayan temel ilkelerin ve doğa kanunlarının anlaşılması ve uygulanmasıdır.[1] 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.[1] 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.

Genel bakış

Süreç mühendisliği, birden fazla araç ve yöntemin kullanılmasını kapsar. Sistemin tam yapısına bağlı olarak matematik ve bilgisayar bilimlerinin kullanılmasıyla süreçlerin modellenmesi ve simülasyonunun yapılması gerekir. Faz değişimi ve faz dengesiyle ilgili süreçler, enerji ve verimlilikteki değişikliklerin miktarının belirlenebilmesi için termodinamiğin ilke ve yasalarını kullanılarak analiz yapılmasını gerektirir. Buna karşın, madde ve enerji akışına odaklanan süreçler dengeye ulaştıkça en iyi akışkanlar mekaniği ve taşınım olayı disiplinleri kullanılarak analiz edilir. Akışkanların ya da gözenekli ve dağınık ortamların varlığında mekanik alanındaki disiplinlerin uygulanması gerekir. Gerektiğinde malzeme mühendisliği ilkelerinin de kullanılması gerekmektedir.[1]

Bir hidrodesülfürizasyon sürecinin proses akış şeması.

Süreç mühendisliği alanındaki imalatlarda süreç sentezi adımları uygulanır.[2] Süreç mühendisliğiyle oluşturulan endüstriyel süreçler, madde akış yollarının, depolama ekipmanlarının, dönüşüm ekipmanlarının (distilasyon kolonları, dolum/tepe tankları, karıştırma tankı, ayırma işlemi, pompa vb.) ve debilerin yanı sıra boru ve konveyör listesi, taşınanların isimleri, yoğunluk, viskozite, tane büyüklüğü dağılımı, debiler, basınçlar, sıcaklıklar ve borulama ve süreçteki birim işlemlerin yapı malzemelerinin gösterildiği proses akış şeması (PFD) ile gösterilir.[1]

Proses akış şeması hazırlandıktan sonra, gerçekleştirilen sürecin asıl hâlinin grafiksel olarak gösteren bir borulama ve enstrümantasyon şeması (P&ID) geliştirmek için kullanılır. P&ID, bir PFD'den daha karışık ve detaylıdır.[3] Hazırlanan P&ID, teknik şartname ve tasarım kriteri dokümanlarının hazırlanması için bir temel tasarım belgesi olarak kullanılır. P&ID'ler ekipman ve borulama tasarımı, fiyat belirleme ve satın alma için kullanıldığı gibi, tesis inşaatının ilerleyişinin izlenmesi ve operatörlerin eğitimi için de kullanılır.[4]

Bir evaporatif kristalizörün P&ID'si.

P&ID'deki bilgilerden, süreç için kuşbakışı (saha planı) ve yandan bir plan (genel yerleşim) hazırlanabilir. Saha işleri (toprak taşıma), temel tasarımı, beton plak tasarım işi, ekipmanı desteklemek için yapı çeliği vb. işler için inşaat mühendisleri ve diğer mühendislik disiplinleri dahil edilir. Tüm önceki çalışmalar, projenin kapsamını tanımlamaya ve ardından yapılan tasarımın sahada kurulmasını sağlamak için bir maliyet tahmini yapmaya, mühendislik, tedarik, imalat, kurulum, devreye alma, başlatma ve endüstriyel sürecin sürekli üretime geçmesi için gereken zamanlama çin bir çizelge geliştirmeye yöneliktir.

Maliyet tahmini için ihtiyaç duyulan kesinliğe ve zamanlama gerekliliklerine bağlı olarak genellikle gereksinimleri hakkında geri bildirim yapan müşterilere veya paydaşlara çeşitli tasarım tekrarları sağlanır. Süreç mühendisi, bu ek talimatları (diğer bir deyişle kapsam revizyonları) tüm tasarıma dahil eder ve bunun üzerinden finansman onayının alınması için ek maliyet tahminleri ve zaman çizelgeleri oluşturulur. Finansman onayını takiben proje, proje yönetim birimi üzerinden yürütülür.[5]

Süreç mühendisliğindeki başlıca faaliyet alanları

Süreç mühendisliği faaliyetleri aşağıdaki disiplinlere ayrılabilir:[6]

  • Proses tasarımı: Enerji geri kazanım ağlarının sentezi, damıtma sistemlerinin sentezi (azeotropik damıtma da olabilir), reaktör ağlarının sentezi, akış şemalarının hiyerarşik olarak birbirinden ayrılması, üstyapı optimizasyonu, birden fazla ürün üreten kesikli tesislerin tasarımı. Uç örnekler arasında plütonyum imalatı için üretim reaktörlerinin tasarımı ve nükleer denizaltıların tasarımı verilebilir.
  • Proses kontrol: Üç temel öğe olan ölçümler topluluğu, ölçüm yapma yöntemi ve istenilen ölçümü kontrol edebilmek için bir sistem ile ifade edilen model öngörülü kontrol, kontrol edilebilirlik ölçüleri, dayanıklı kontrol, doğrusal olmayan kontrol, istatistiksel proses kontrol, proses izleme, termodinamik tabanlı kontrol.[7]
  • Proses operasyonları: Süreç ağlarının zamanlanması, çok dönemli planlama ve optimizasyon, veri mutabakatı, gerçek zamanlı optimizasyon, esneklik ölçümleri, arıza teşhisi.
  • Destekleyici araçlar: Sıralı modüler simülasyon, denklem tabanlı süreç simülasyonu, AI/uzman sistemler, büyük ölçekli doğrusal olmayan programlama (NLP), cebirsel diferansiyel denklemlerin optimizasyonu, karışık tam sayılı doğrusal olmayan programlama (MINLP),[8] küresel optimizasyon, belirsizlik altında optimizasyon,[9][10] ve kalite fonksiyon yayılımı (QFD).[11]
  • Süreç ekonomisi:[12] Tesisin ısı ve kütle aktarımının analizinden sonra başabaş noktasını, net bugünkü değerini, marjinal satışlarını, marjinal maliyetini, yatırım getirisini bulmak için Aspen, Super-Pro gibi simülasyon yazılımlarının kullanılmasını kapsar.[12]
  • Süreç Veri Analizi: Süreçteki üretim sorunları için veri analizi ve makine öğrenimi yöntemlerinin uygulanması.[13][14]

Süreç mühendisliğinin tarihi

Almanya, Wesseling'de bulunan ve LyondellBasell şirketine ait kimyasal tesisleri. Sanayi Devrimi ile dünya çapında bütün endüstriler gelişti. Süreç mühendisleri, endüstriyel tesisleri tasarlar, geliştirir ve optimize eder.
Ayrıca bakınız: Kimya mühendisliği tarihi

Çok eski zamanlardan beri endüstriyel süreçlerde çeşitli kimyasal teknikler kullanılmıştır. Ancak 1780'lerde termodinamiğin ve kütlenin korunumu yasasının ortaya çıkışına kadar süreç mühendisliği düzgün bir şekilde geliştirilip kendi başına bir disiplin olarak uygulanmadı. Şimdi süreç mühendisliği olarak bilinen bilgi topluluğu, Sanayi Devrimi boyunca deneme yanılma yoluyla gelişti.[1]

Sanayi ve üretim ile ilgili süreç (veya proses) teriminin kullanımı, 18. yüzyıla kadar uzanır. Bu süre zarfında, çeşitli ürünlere yönelik talepler büyük ölçüde arttı ve bu ürünlerin oluşturulduğu süreçleri optimize etmek için süreç mühendislerine ihtiyaç duyuldu.[1]

1980 yılına gelindiğinde, süreç mühendisliği kavramı, kimya mühendisliği tekniklerinin ve uygulamalarının çeşitli endüstrilerde kullanılması gerçeğinden ortaya çıktı. Söz konusu zamana kadar süreç mühendisliği, "malzemenin değiştiği süreçleri en uygun şekilde tasarlamak, analiz etmek, geliştirmek, inşa etmek ve işletmek için gerekli bilgi topluluğu" olarak tanımlanıyordu.[1] Süreç mühendisliği, 20. yüzyılın sonuna gelindiğinde, kimya mühendisliğine dayalı teknolojilerden, metalurji mühendisliği, ziraat mühendisliği ve ürün mühendisliği gibi diğer uygulamalara doğru genişledi.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ a b c d e f g Process engineering and industrial management. Dal Pont, Jean-Pierre. Londra: ISTE Ltd. 2012. ISBN 9781118562130. OCLC 830512387. 
  2. ^ "An Overview of Chemical Process Design Engineering". Proceedings of the Canadian Engineering Education Association. 2011. doi:10.24908/pceea.v0i0.3824.  Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)
  3. ^ "Learn How to Read P&ID Drawings - A Complete Guide". hardhatengineer.com (İngilizce). 13 Kasım 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Eylül 2018. 
  4. ^ "Piping and Instrument Diagrams" (PDF). AICHE. 6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Eylül 2019.  Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)
  5. ^ Modelling and management of engineering processes. Heisig, Peter, 1962-, Clarkson, John, 1961-, Vajna, S. (Sándor), 1952-. Londra: Springer. 2010. ISBN 9781849961998. OCLC 637120594. 
  6. ^ Research Challenges in Process Systems Engineering 22 Aralık 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. by Ignacio E. Grossmann and Arthur W. Westerberg, Department of Chemical Engineering at Carnegie Mellon University in Pittsburgh, PA
  7. ^ "Process Control". A-to-Z Guide to Thermodynamics, Heat and Mass Transfer, and Fluids Engineering. Thermopedia. 2006. doi:10.1615/AtoZ.p.process_control. ISBN 0-8493-9356-6. Erişim tarihi: 15 Eylül 2019.  Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)
  8. ^ "Mixed-integer nonlinear programming 2018". Optimization and Engineering. 20 (2): 301-306. 2019. doi:10.1007/s11081-019-09438-1.  Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)
  9. ^ Sahinidis (2004). "Optimization under uncertainty: State-of-the-art and opportunities". Computers & Chemical Engineering. 28 (6–7): 971-983. doi:10.1016/j.compchemeng.2003.09.017. 
  10. ^ Ning (2019). "Optimization under uncertainty in the era of big data and deep learning: When machine learning meets mathematical programming". Computers & Chemical Engineering. 125: 434-448. arXiv:1904.01934 $2. doi:10.1016/j.compchemeng.2019.03.034. 
  11. ^ "Building a Better Delivery System: A New Engineering/Health Care Partnership". National Center for Biotechnology Information. 14 Nisan 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Eylül 2019. 
  12. ^ a b Process engineering economics. New York: Marcel Dekker. 2003. ISBN 0824756371. OCLC 53905871.  Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)
  13. ^ "Processes". 6 Eylül 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  14. ^ Shang (2019). "Data Analytics and Machine Learning for Smart Process Manufacturing: Recent Advances and Perspectives in the Big Data Era". Engineering. 5 (6): 1010-1016. doi:10.1016/j.eng.2019.01.019. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Mühendislik</span> tasarımdan ekipman imalatına kadar ilerleyişi sağlayan işlevler kümesi, uygulamalı bilim

Mühendislik, köprüler, tüneller, yollar, araçlar ve binalar dahil olmak üzere makineler, yapılar ve diğer öğeleri tasarlamak ve inşa etmek için bilimsel ilkelerin kullanılmasıdır. Mühendislik disiplini, her biri uygulamalı matematik, uygulamalı bilim ve uygulama türlerinin belirli alanlarına özel vurgu yapan, geniş bir yelpazede uzmanlaşmış mühendislik alanları’nı kapsar.

<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">Makine mühendisliği</span> Mühendislik

Makine mühendisliği, mekanik sistemlerin tasarım, analiz, imalat ve bakımı için mühendislik fiziği ve mühendislik matematiği ilkelerini malzeme bilimi ile birleştiren bir mühendislik dalıdır.

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

Mühendislik Yönetimi, mühendislik ilkelerinin iş dünyasına ve örgütsel pratiklere uygulanmasıyla ilgili çok disiplinli bir alandır.

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

Akış şeması algoritmaları ve işlemleri birbirine oklarla bağlı değişik tiplerdeki kutular içerisinde gösteren yaygın bir şema tipidir. Akış şemaları çeşitli alanlardaki işlem ve uygulamaların yönetilmesi, belgelendirilmesi, tasarlanması ve çözümlenmesinde kullanılır.

V-Model, sistem geliştirme sürecinde karmaşıklığı basitleştirmek amacıyla tasarlanmış bir kavramsal modelden, ayrıntılı ve özenli yaşam döngüsü modellerine ve proje yönetimi araçlarına kadar uzanan bir dizi modele uygulanan bir terimdir. İngiltere ve dünya genelindeki test topluluklarında, V-Model'in yazılım geliştirme sürecinde test edilebilmesi için ISTQB kuruluş müfredatı içinde tanımlanması, açıklayıcı ve değişken bir tanım olarak kabul edilir. V-Model'e ilişkin alternatif makalelerde bu modelin tek bir kabul edilmiş tanımının olmadığı görülür. Bu nedenle, farklı varyasyonlara sahip birçok versiyonu bulunmaktadır.

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

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

Bir sistem mimarisi veya çoklu sistemlerin mimarisi; sistemin yapısını, davranışını ve biçimselliğini tanımlayan kavramsal modeldir. Bir mimari tanımı; sistemin yapıları ve davranışları hakkında mantıksallığı destekleyecek şekilde organize edilen ilişkiselliğin standart bir açıklaması veya temsilidir.

<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">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.

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">Proses kontrol</span>

Proses kontrol, proses emniyeti, üretim kapasitesi ve ürün kalitesinde belli hedeflere ulaşılabilmesi için kontrol sistemlerinin analizi, tasarımı ve uygulanmasıdır. Herhangi bir prosesin istenilen koşullarda emniyetli ve verimli bir şekilde çalıştırılması, çevresel standartlara uyumun ve ürünlerin kalite açısından gerekliliklerinin sağlanması, proses kontrol uygulamalarının ana hedefleridir. Petrol rafinerileri, kimyasal tesisleri, kâğıt fabrikaları, elektrik santralleri gibi birçok büyük ölçekli entegre tesiste sıcaklık, konsantrasyon ve basınç gibi binlerce proses değişkeni ölçülmeli ve kontrol edilmelidir. Proses kontrol sistemleri, bu değişkenlerin kontrolü için akış hızı gibi birçok başka proses değişkeni üzerinde değişiklik yapılmasını sağlar ve prosesin istenilen değerler dahilinde çalışmasına olanak tanır.

Proses akış şeması, bir endüstriyel süreçteki kütle ve enerji dengelerinin görselleştirilmiş halidir. Proses akış şemaları, çeşitli endüstriyel 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.


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.