Procesno inženjerstvo

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Procesno inženjerstvo se fokusira na dizajn, operacije, kontrole i optimizaciju hemijskih, fizičkih i bioloških procesa. Proces tehnika obuhvata širok spektar industrije, kao što su hemijska, petrohemijska, poljoprivredna, mineralne sirovine, naprednih materijala, prehrambenu, farmaceutsku, razvoj softvera i biotehnološku industriju.

Procesno inženjerstvo obuhvata translaciju potreba kupca u (tipično) proizvodna postrojenja koja pretvaraju "sirovine" u vrednosne komponente sa dodatom vrednošću, koje se transportuju do sledeće fazu u lancu snabdevanja, obično "inženjerstvo ambalaže", mada neki procesi većeg obima kao što su rafinisanje nafte imaju tendenciju da odlažu proizvode u domen transportne industrije (kamionima ili železnicom), koji se zatim usmereju do distributera ili prodajnih mesta na veliko. Pre izgradnje, dizajnerski rad procesnog inženjerstva počinje sa "blok dijagramom" kojim se prikazuju sirovine i željene transformacije/jedinične tehnološke operacije. Dizajnerski rad zatim napreduje u vidu procesnih dijagrama protoka, gde se navode putevi protoka materijala, oprema za skladištenje (kao što su tankovi i silosi, transformacije/jedinične operacije (kao što je destilacija kolona, prijemni/čeoni tankovi, mešanje, razdvajanje, pumpanje itd.) i brzine protoka, kao i spisak svih cevi i transportera i njihov sadržaj, karakteristike materijala, kao što su gustina, viskoznost, raspodele veličina čestica, brzine protoka, pritisci, temperature, i građevinski materijali za cevovodne i jedinične operacije.

Procesni dijagram toka (ili PDF) se zatim koristi za razvoj dijagrama cevovoda i instrumenacije (P&ID) koji sadrži informacije o ceviva i konvejerima koji su potrebni za ostvarivanje željenih brzina protoka, procesa kontrole (kao što je indikacija nivoa u rezervoaru, merenje protoka materijala, vage, kontrole brzine motora, indikatori/kontrolori temperature i pritiska, itd). "P&ID" se zatim koristi kao osnova dizajna za razvoj „sistemskog operacionog vodiča“ ili „funkcionalno dizajnerske specifikacije“, koja ocrtava operacije procesa. Od "P&ID", predloženi izgled (opšti sporazum) procesa može biti prikazan od gore (građevinski plan) i sa strane (Elevejšn), i druge inženjerske discipline uzimaju učešća, kao što su građevinski inženjeri za pripremu terena (planiranje zemljišta), dizajn fondacije, dizajn betonske i čelične konstrukcije za smeštaj opreme, itd. Sav prethodni rad je usmeren ka definisanju okvira projekta, zatim razvoja procene troškova za ostvarinje dizajna, kao i raspored rada da bi se komunicirale vremenske potrebe za inženjering, nabavku, izradu, instalaciju, puštanje, startap, a tekuću proizvodnju procesa. U zavisnosti od zahtevane tačnosti procene troškova i rasporeda, nekoliko iteracija dizajna se generalno daju kupcima ili akterima na uvid, koji na o odgovaraju njihovim zahtevima, i procesni inženjer inkorporira ove dodatne instrukcije i želje (revizije opsega) u sveukupni dizajn, i procena dodatnih troškova i raspored se razvija za odobrenje finansijskih resursa. Nakon odobravanja sredstava, projekat se sprovodi pupem projektnog menadžmenta.

Primena sistematskih kompjuterskih metoda na procesno inženjerstvo je procesno sistemsko inženjerstvo.

Značajna dostignuća[uredi | uredi izvor]

Nekoliko dostignuća su napravljena u proces tehnici:[1]

  • Procesni dizajn: sinteza mreža energije oporavka, sinteza destilacije sistema (aerotroskopom), sinteza reaktora mreža, hijerarhija raspadanja tokom procesa, nadgradnja optimizacije, dizajn multiproduktovanih biljaka. Dizajn proizvodnih reaktora za proizvodnju plutonijuma, dizajn nuklearnih podmornica.
  • Procesna kontrola: model prediktivne kontrole, mere kontrole, robuts kontrola, nelinearna kontrola, statička kontrola procesa, praćenje procesa, osnove termodinamike
  • Procesna operacija: zakazivanje procesa mreže, multiperiod planiranja i optimizacije, pomirenje podataka, realno vreme optimizacije, fleksibilnost mera, diagnoza grešaka
  • Pomoćna oruđa: redna modularna simulacija, jednačina zasnovana procesom simulacije, AI/ekspertni sistemi, velika nelinearnost programiranja (NLP), optimizacija diferencijalnih algebarskih jednačina (DAEs), mešovitost celih nelinearnosti programiranja (MINLP), globalna optimizacija.

Istorija sistema proces tehnike[uredi | uredi izvor]

Sistemi proces tehnike (PSE) su relativno mlada oblast hemijskog inženjerstva. Prvi put je ovaj termin korišćen u specijalnom zavodu u AIChE simpozijum seriji 1961.godine. Međutim, to je bilo sve do 1982.godine kada je prvi međunarodni simpozijum na tu temu održan u Kjotou, u Japanu, pa je termin PSE počeo da bude opšte prihvaćen.

Prvi udžbenik ove oblasti bio je "Strategija proces tehnike" Dejl F. Ruda i Čarlija S. Votsona, Vilej, 1968.godine. Računarstvo i sistemi tehnologije (CAST) Divizija, deseta oblast na AIChE, je osnovana 1977.godine i trenutno ima oko 1200 članova. CAST ima četiri sekcije:proces dizajna, proces kontrole, proces poslovanja i primenjena matematika.

Prvi časopis posvećen PSE-u bio je "Računari i hemijsko inženjerstvo" koji se pojavio 1977, godine. Konferencija osnova računarskih procesa projektovanja (FOCAPD) 1980. godine u Henikeru bila je jedna od prvih sastanaka u nizu o toj temi u PSE području. Sada se prate uspešne serije o kontroli (CPC), operacijama (FOCAPO), i svetske serije pod nazivom proces tehnike. CACHE korporacija (Računarski program za hemijsko inženjerstvo) je korporacija koja orgaizuje obe konferencije, i prvobitno su je akademici pokrenulu 1970. godine, motivisana je za uvođenjem procesa stimulacije u nastavnom planu i programu hemijskog inženjerstva.

Rodžer V. H. Sardžent sa Imperijal Koledža je bio jedan od pionira u ovoj oblasti. PSE je aktivna oblast istraživanja u mnogim drugim zemljama, posebno u Velikoj Britaniji, Nemačkoj, Japanu, Koreji i Kini.

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Research Challenges in Process Systems Engineering by Ignacio E. Grossmann and Arthur W. Westerberg, Department of Chemical Engineering at Carnegie Mellon University in Pittsburgh, PA

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Процесно_инжењерство&oldid=26983872”