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¿Qué es un proceso químico?

Un proceso químico es cualquier actividad industrial o de laboratorio donde los productos se hacen reaccionar químicamente entre sí para formar nuevos productos. Las reacciones de cambiar la estructura de las moléculas de producto, en lugar de añadir juntos en un proceso de mezcla. Las mezclas pueden ser el resultado de estas actividades, pero se ha producido un cambio químico en uno o más de los materiales reaccionado.

Diseño de los procesos a menudo implican la construcción de moléculas más grandes a partir de moléculas más pequeñas que se encuentran en las materias primas. Algunas reacciones pueden romper las moléculas más grandes y reorganizarlos en diferentes formas para producir un producto final. Reacciones múltiples pueden ser necesarios para producir una molécula deseada, y pueden incluir materiales o cambios en la temperatura o la presión para causar diferentes productos para formar primas adicionales. Un proceso puede ser un solo paso de reacción, o una operación industrial creación de productos químicos terminados en gran escala.

Los productos químicos se produjo por primera vez en el equipo a escala de laboratorio, tanto para confirmar las medidas necesarias y para afinar las temperaturas y presiones de reacción a menudo se requieren para las reacciones que se produzcan. Muchos procesos químicos industriales se producen a altas temperaturas y / o presiones, pero con menos frecuencia, las reacciones pueden ocurrir a presiones muy bajas o en el vacío, o a temperaturas muy bajas.

Los catalizadores se pueden usar para ayudar a la reacción química en el diseño de un proceso químico. Se trata de productos que aceleran o aceleran la reacción, hacen que más del producto final deseado frente a otros derivados, o en algunos casos permiten a las reacciones que se producen a temperaturas o presiones para reducir los costos más bajos. Recipientes de reacción de alta presión o de temperatura pueden ser costosos de fabricar, por lo que un catalizador puede ser importante en el diseño de plantas químicas.

Las pruebas en planta piloto, o pequeña escala, las operaciones puede ser el siguiente paso en el diseño del proceso. Los tiempos de reacción, temperaturas y presiones deben ser revisados ​​y optimizados para producir los productos químicos correctos y reducir los materiales de desecho. Los productos deben ser separados y purificados de nuevas medidas adicionales, y pueden ser necesarios reacciones adicionales antes de hacer un producto final. Los materiales de desecho deben ser determinados, y encontrar la manera de neutralizar o disponer de ellos para minimizar los problemas ambientales. Pruebas de la planta piloto es importante, debido a que algunas pruebas de laboratorio no funcionan correctamente cuando se ejecuta en un equipo más grande, y se puede necesitar cambios en el diseño antes de construir una planta a gran escala.

Un proceso químico industrial a gran escala puede tomar años para construir a un alto costo, por lo que se tiene cuidado de verificar todos los requisitos de los equipos y de control de procesos antes de que comience la construcción. Las plantas químicas requieren prima de suministro de materiales en tren o camión, el uso de tanques para líquidos, cilindros o recipientes de alta presión para gases y espacio de almacenamiento para las bolsas o tambores. Se necesitan tanques de reacción o torres para la producción de los productos acabados crudos o no purificados, y todas las tuberías, instrumentación eléctrica y deben ser diseñados para conectar todas las partes del proceso. Diseño de los procesos químicos incluyen métodos para separar y reciclar materias primas no utilizadas de nuevo al frente del proceso para reducir los costos de desecho y de operación.

Cuando los productos acabados se han purificado y separado de la corriente de proceso químico, puede ser necesario de almacenamiento hasta que se envían a los clientes. Esto puede incluir tanques adicionales para líquidos, cilindros para gases y el almacenamiento de los bidones o bolsas, y algunos productos puede alcanzar temperaturas específicas o condiciones de almacenamiento para mantener la calidad y evitar problemas de seguridad. Un fabricante puede tener camiones o carros tanque disponibles para enviar grandes cantidades a los clientes, y estas flotas puede ser propio o alquilado.

Cada reacción en un proceso químico es un paso, y muchos se pueden combinar en una compleja cadena de eventos llamados una planta química. Ingenieros de procesos químicos y diseñadores de plantas consideren cuidadosamente la interacción de todos los pasos para crear una operación eficiente. La calidad del producto, la eficiencia energética y la reducción de residuos son cuidadosamente considerados en el diseño de procesos, y son fundamentales para producir una operación química rentable.