تبلیغات
مهندسی پلیمر(polymer engineering) - معرفی انتگراسیون فرآیند
چهارشنبه 14 اردیبهشت 1390

معرفی انتگراسیون فرآیند

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

معرفی انتگراسیون فرآیند

صنعت فرآیند از جمله مهمترین امکانات تولیدات انبوه است که یک محدوده وسیعی از صنایع مثل تولیدات شیمیایی، نفت، گاز، پتروشیمی، غذایی، دارویی و ... را در بر می گیرد و کارایی آن به طور جد به مهندسان و مهندسی آن وابسته است.

اولین و ابتدایی ترین وظیفه یک مهندس فرآیند چیست؟ بسیاری از مهندسان فرآیند بر این باورند که نقش آن ها به طور کلی بر پایه طراحی و به کار انداختن فرآیندهای صنعتی سریعتر، بهتر، ارزانتر و سالمتر بنا نهاده شده که به طور کلی شامل موضوعاتی مثل کاهش قیمت مواد اولیه، کاهش سرمایه گذاری اولیه، کاهش مصرف انرژی، افزایش انعطاف پذیری فرآیند، توجه بیشتر به کیفیت، تأکید بیشتر بر سلامت فرآیند و حفاظت از محیط زیست می شود. اما سوال این است: دسترسی به این هدف چگونه امکان پذیر است و مشکلات و ابزارهای موجود برای یک مهندس در جهت تحقق اهدافش چیست؟

برای روشن تر شدن مطلب به یک مثال ساده توجه کنید که فرایند تولید  و طی آن کاهش آب مصرفی و تنگازدایی را مورد بررسی قرار می دهد. به فرآیندی که در شکل جهت تولید  نشان داده شده توجه کنید.

واکنش اصلی در فرآیند شامل واکنش دهنده های شیمیایی شامل آمونیاک، پروپیلن و اکسیژن در فاز بخار است که در دمای  و فشار 2atm وارد راکتور می شوند.

مطابق شکل در یک نقطه در فرآیند از آب به عنوان ورودی فرآیند در مقابل در نقاط d,c,b,a پساب خروجی داریم.

کل بحث این مثال به عنوان یکی از مثال های کاربردی صنعتی در این امر خلاصه می شود یک مهندس فرآیند باید قدرت تشخیص و تجزیه و تحلیل این امر را داشته باشد که به طور همزمان پساب خروجی و آب ورودی تازه را کاهش دهد. یک راه برای حل این مشکل قبول کردن و به کار گیری روش بازیافت پساب است. ولی مشکل اینجاست: بازیافت کدام جریان، کوام مواد، از طریق چه دستگاهی، برای حل این مشکل بی شمار راه وجود دارد ولی راه حل مناسب انتخاب یک راه حل بهینه و از هر جهت کامل از بین بی شمار مسیر و تقریب موجود است.

در گذشته برای توسعه فرآیند و بهبود آن راه های زیادی وجود داشت از جمله:

- فکر ناگهانی و ارائه راه حل از طریق کنفرانس و گفتگو: در این روش تعدادی از مهندسان با تجربه گرد هم جمع می شدند و به صورت ادراکی و شهودی راه های مختلفی را پیشنهاد می دادند. این روش ممکن است جواب بهینه را به ما ندهد در واقع جواب ارائه شده یک راه حل بهینه از تعداد کمی از راه های ممکن است.

- قبول کردن و استنتاج فرآیندهای پیش از این، به این صورت که مشکل موجود را با مشکلات و راه حل های قبلی که در فرآیندهای مشابه اتفاق افتاده بود مقایسه می کردند و در جهت حل مشکل موجود از آن ها استفاده می کردند.

و روش های مختلف دیگر . در طی سالها این روش ها، راه حل های ارزشمندی را برای مشکلات صنعت ارائه کرده اند و به طور عادی استفاده می شدند علی رغم این موضوع، محدودیت های جدی هم دارند. برای مثال نمی توان بی شمار راه حل را یک یک بررسی کرد و هیچ تضمینی هم برای انتخاب راه مناسب از میان تعداد راه حل ها کم و محدود وجود ندارد، در ضمن بررسی هر کدام از این راه ها از لحاظ زمان و سرمایه هزینه بر هستند و به طور کلی برای ارائه مناسب ترین راه حل باید ریشه و اصل مشکل را درون یابی کنیم و با توجه به قوانین و معیارهای فرآیند بهترین راه را پیشنهاد دهیم.

خوشبختانه پیشرفت های اخیر در طراحی فرآیند ما را به سوی توسعه سیستماتیک، بنیادی و به طور کلی تکنیک های کاربردی در جهت غلبه بر محدودیت ها و مسائل مذکور سوق داده و تمام این ها از طریق انتگراسیون فرآیند  و عناصر حیاتی آن یعنی ترکیب و تجزیه و تحلیل امکان پذیر است.

ترکیب فرآیندها چیست؟ ترکیب شامل کنار هم قرار دادن عناصر جدا برای اتصال و یکی کردن تمام آن هاست که شامل دو بحث مهم است.

1) کدام یک از بی شمار قسمت ترکیب را که در دسترس داریم باید مورد استفاده قرار دهیم؟ 2) برای ساخت یک محلول بهینه چگونه باید به هم متصل شوند؟

به طور کلی هدف اختلاط فرآیند، بهینه کردن ساختار منطقی فرآیندهای شیمیایی، مخصوصاً سلسله مراحلی شامل، واکنش، تقطیر، استخراج و ... منبع و مقصد جریان بازیافت است. بنابراین در ترکیب فرآیند ترکیب عناصر ورودی و خروجی فرآیند مشخص است و در واقع تجدید نظر در ساختار و پارامترهای فرآیند مطلوب است. تحلیل فرآیندها چیست؟ در حالی که هدف از اختلاط ترکیب عناصر فرآیند در جهت یکی کردن آن هاست تحلیل فرآیند شامل تجزیه این ترکیبات به عناصر سازنده آن هاست. بنابراین تجزیه و تحلیل فرآیند نقطه مقابل (متمم) ترکیب فرآیند است، در این گونه مسائل ما از ورودی و ساختار فرآیند آگاهیم و در واقع در جستجوی خروجی فرآیند هستیم.

در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی ما می دانیم ترکیب و تجزیه فرآیند چیست؟ حتی برای بهینه سازی آن راه حل پیشنهاد می کنیم مثلاً در مورد فرآیند تولید  ما می دانیم که باید بعضی از جریان ها را بازیافت کنیم و از آن ها به عنوان ورودی فرآیند استفاده کنیم. اما مشکل اصلی ما در این مثال و مثال های مشابه صنعتی نداشتن و در واقع نبود یک انتگراسیون جرمی یا انرژی و به طور کلی انتگراسیون فرآیند مشخص است.

انتگراسیون فرآیند چیست؟ یک فرآیند شیمیایی، یک سیستم کامل از واحدهای مرتبط به هم و جریان های مختلف است. انتگراسیون فرآیند یک راه کلی برای طراحی و اجرایی کردن فرآیند است و به طور کلی تأکید آن بر یکپارچگی فرآیند است  که خود شامل وظایف و بخش های متعدد است. به طور کلی در دو دهه گذشته تقسیم بندی های بیشماری در بحث انتگراسیون فرآیند شده است که به روش مختلفی انجام گرفته. یکی از این روش ها بر پایه و مصرف دو چیز عادی و همیشگی در فرآیند است. جرم و انرژی بنابراین انتگراسیون فرآیند به طور کلی به دو دسته انتگراسیون انرژی و انتگراسیون جرمی تقسیم می شود. به طور مثال در فرآیند تولید  بحث استفاده از انتگراسیون جرمی (آب) مطرح بود.

در پایان امید است با توضیحات و معرفی مختصری که از انتگراسیون فرآیند شد، دانشجویان و مهندسان آینده ضرورت و اهمیت این مبحث بسیار کلیدی و مهم صنعت را فرا گرفته و در جهت عملی و اجرایی نمودن آن، انگیزه و دید کلی را بدست آورده باشد.


How much does it cost for leg lengthening?
یکشنبه 15 مرداد 1396 04:35 ب.ظ
Attractive component of content. I just stumbled upon your blog and in accession capital to claim
that I get in fact loved account your blog posts.
Anyway I will be subscribing on your feeds or
even I success you get entry to persistently fast.
http://carlynlawther.jimdo.com/
سه شنبه 10 مرداد 1396 01:04 ق.ظ
Excellent way of telling, and good article to obtain data regarding my presentation subject, which i am
going to present in institution of higher education.
BHW
دوشنبه 21 فروردین 1396 04:20 ب.ظ
Good day! Do you know if they make any plugins to help with Search Engine Optimization?
I'm trying to get my blog to rank for some targeted keywords
but I'm not seeing very good gains. If you
know of any please share. Kudos!
manicure
یکشنبه 20 فروردین 1396 09:11 ب.ظ
Quality content is the main to be a focus for the users
to go to see the site, that's what this web page is providing.
manicure
یکشنبه 13 فروردین 1396 12:10 ق.ظ
I've been surfing online more than 3 hours lately, yet I by no means
discovered any attention-grabbing article like yours.
It's pretty worth sufficient for me. Personally,
if all webmasters and bloggers made good content
material as you probably did, the net might be a lot more
helpful than ever before.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر