Disseny de processos

Refineria d'oli en Mount Backer (EEUU). Com a eixemple de procés químic industrial.

l'ingenieria química i ingenieria de processos, consistix en l'elecció de la seqüència de transformacions físiques i/o químiques d'un material en la finalitat d'obtindre un atre de major valor o utilitat. El disseny de processos és un dels pilars d'estes ingenieries i pot ser considerat el camp a on els seus demés branques convergixen cap a un objectiu comú. El disseny de processos inclou el disseny de nous servicis o la modificació d'un procés existent.

El disseny de processos en una primera etapa consistix en un disseny conceptual, en el qual s'articulen les interaccions, processos i estratègies de transformació que es van a portar a terme. Esta etapa contempla l'us de les diferents operacions unitàries i les seues interaccions com a part del procés de transformació, aixina com les possibles interaccions en cas que el procés es desvie. Posteriorment s'eixecuta la denominada ingenieria de detall, a on s'especifiquen totes les variables importants de procés, el tipo de maquinària i servicis a utilisar, és dir, contempla la forma de producció, incloent els plans de construcció.

Documentació

La documentació té com a finalitat definir el disseny i s'encarrega de que els components del disseny encaixen, ademés d'eliminar redundància, posar de manifest carències en el disseny general i previndre conflictes creats per falta d'estàndarts. La documentació també permet comunicar idees i plans a atres ingeniers que participen en el disseny, agències regulatorias, proveïdors d'equips i contractistes.

La documentació en el disseny de processos inclou:

• Diagrames de balanços de matèria i energia, comunament representant als processos en rectànguls i en llínees els fluix másicos i d'energia.

Diagrames de fluix alvançats, a on es descriuen en major detalle les operacions unitàries, en este es descriuen també pressions d'operació, temperatura, composició, fluix másico de disseny, reaccions químiques i percentages de conversió.

Diagrames de Canonades i Instrumentació (P&ID), mostren cada canonada junt en la seua classe respectiva (acer al carbó, acer inoxidable, níquel), diàmetros, accessoris (com a vàlvules). Ademés, mostren esquemes de control i instruments aixina com la seua localisació.

Especificacions: Este escrit conté els requisits de disseny per als equips més importants, com a dimensions, potència, capacitat, etc.

Manuals d'operació d'equips, solen incloure instruccions d'arrancada, operació i apagat del procés.

Els documents solen mantindre's despuix de la construcció dels processos per a facilitar al personal operatiu la seua referència, esta informació sol ser útil quan es necessiten modificacions en el procés o per a realisar algunes planificacions.

Consideracions de disseny

El disseny té objectius i llimitacions, inclús un procés simple requerix una compensació entre estos factors.

Els objectius del disseny solen incloure: Requisits de velocitat. Procés de producció. Purea del producte.

Les llimitacions inclouen: Costs econòmics de construcció. Disponibilitat d'espai. Consideracions de seguritat. Impacte ambiental i emissions. Producció de rebujos. Costs de manteniment.

Atres factors de disseny són:

Rendabilitat. Redundància. Flexibilitat. Variabilitat anticipada en les propietats de les matèries primeres i els rancs de variabilitat del producte.