प्रक्रिया डिजाइन

This article is about केमिकल इंजीनियरिंग में प्रक्रिया डिजाइन. For प्रबंधन संदर्भों में प्रक्रिया डिजाइन, see व्यापार प्रक्रिया.

रासायनिक इंजीनियरिंग में, प्रक्रिया डिज़ाइन सामग्री के वांछित भौतिक और/या रासायनिक परिवर्तन के लिए इकाइयों का चयन और अनुक्रमण होता है। प्रक्रिया डिज़ाइन रासायनिक इंजीनियरिंग के केंद्र में है, और इसे उस क्षेत्र का शिखर माना जा सकता है, जो क्षेत्र के सभी घटकों को एक साथ लाता है।

प्रक्रिया डिज़ाइन नई सुविधाओं का डिज़ाइन हो सकता है या यह वर्तमान सुविधाओं का संशोधन या विस्तार हो सकता है। डिज़ाइन वैचारिक स्तर पर प्रारंभ होता है और अंततः निर्माण और निर्माण योजनाओं के रूप में समाप्त होता है।

प्रक्रिया डिजाइन उपकरण डिजाइन से अलग होते है, जो इकाई संचालन के डिजाइन की सक्रिय के अधिक समीप होता है। प्रक्रियाओं में अधिकांशतः कई इकाई संचालन मे सम्मलित होते हैं।

प्रलेखीकरण

प्रक्रिया डिज़ाइन प्रलेख डिज़ाइन को परिभाषित करने के लिए कार्य करते हैं और वे सुनिश्चित करते हैं कि डिज़ाइन घटक एक साथ अनुरूप होंते है। वे डिज़ाइन से जुड़े अन्य इंजीनियरों, बाहरी नियामक एजेंसियों, उपकरण विक्रेताओं और निर्माण ठेकेदारों के लिए विचारों और योजनाओं को संप्रेषित करने में उपयोगी होते हैं।

बढ़ते विवरण के क्रम में, प्रक्रिया डिजाइन प्रलेखों में सम्मलित होता हैं:

• ब्लॉक प्रवाह आरेख (बीएफडी): आयतों और रेखाओं से बने बहुत ही सरल आरेख जो प्रमुख सामग्री या ऊर्जा प्रवाह को दर्शाते हैं।
• प्रक्रिया प्रवाह आरेख (पीएफडी): सामान्यतः प्रमुख इकाई संचालन के साथ-साथ प्रवाह रेखाओं के अधिक जटिल आरेख होता है। वे सामान्यतः भौतिक संतुलन और कभी-कभी एक ऊर्जा संतुलन सम्मलित होता है, जो विशिष्ट या डिज़ाइन प्रवाह दर, धारा संरचना, और धारा और उपकरण दबाव और तापमान दिखाता है।
• पाइपिंग और इंस्ट्रुमेंटेशन आरेख (पी एंड आईडी): पाइपिंग श्रेणी का (कार्बन स्टील या स्टेनलेस स्टील) और पाइप आकार (व्यास) के साथ प्रत्येक पाइपलाइन को दर्शाने वाले आरेख होते है। वे उपकरण स्थानों और प्रक्रिया नियंत्रण रूपरेखा के साथ छिद्र भी दिखाते हैं।
• विशिष्टताएँ: सभी प्रमुख उपकरण मदों की लिखित डिज़ाइन आवश्यकताएँ।

प्रक्रिया डिजाइनर सामान्यतः प्रक्रिया को प्रारंभ करने, संचालित करने और बंद करने के पद्धति परिचालन पर नियमावली लिखते हैं। वे अधिकांशतः दुर्घटना योजनाएं और पर्यावरण पर प्रक्रिया संचालन के अनुमान को भी विकसित करते हैं।

परिचालन कर्मियों के संदर्भ के लिए प्रक्रिया सुविधा के निर्माण के बाद दस्तावेजों का रखरखाव किया जाता है। जब संशोधन योजना बनाई जाती है तो दस्तावेज़ भी उपयोगी होते हैं।

प्रक्रिया दस्तावेज़ों को विकसित करने की एक प्राथमिक विधि प्रक्रिया प्रवाह चित्रण होता है।

डिजाइन विचार

किसी भी रासायनिक प्रक्रिया इकाई को डिज़ाइन करते समय कई बातों पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है। उत्पाद की शुद्धता, उपज और थ्रूपुट दरों को परिभाषित करने के बाद डिजाइन अवधारणा और विचार प्रारंभ कर सकते हैं।

वे उद्देश्य जिनमें कोई डिजाइन सम्मलित करने का प्रयास कर सकते हैं:

• संदेश प्रवाह के माध्यम से

* प्रक्रम उत्पाद

• उत्पाद की शुद्धता

प्रतिबंध में सम्मलित होते हैं:

* पूंजीगत लागत: बजट की राशि या निवेश के लिए अंत प्रक्रिया का निर्माण करने के लिए।

• उपलब्ध स्थान: संयंत्र बनाने के लिए भूमि का क्षेत्रफल।
• पर्यावरण,_स्वास्थ्य_और_सुरक्षा: औद्योगिक दुर्घटनाओं या खतरनाक रसायनों पर जोखिम विश्लेषण के प्रति विचार।
• पर्यावरणीय प्रभाव और प्रक्षेपित बहिःस्राव और उत्सर्जन
• अपशिष्ट उत्पादन/पुनर्चक्रण: आसपास के वातावरण को नुकसान न पहुँचाने के लिए प्रक्रिया के सह-उत्पाद के रूप में उत्पादित अपशिष्ट का प्रबंधन करें।
• संचालन और रखरखाव लागत: संयंत्र के परिचालन की परिवर्तनीय लागत का प्रतिनिधित्व करती है।

अन्य कारक जिन्हें डिज़ाइनर सम्मलित कर सकते हैं वे हैं:

• स्थिरता

* अतिरेक

• नम्यता
• प्रभरण स्टॉक में प्रत्याशित परिवर्तनशीलता और उत्पाद में स्वीकार्य परिवर्तनशीलता होती है।

डिजाइन जानकारी के स्रोत

डिजाइनर सामान्यतः शून्य से प्रारंभ नहीं करते हैं, खासकर जटिल परियोजनाओं के लिए। अधिकांशतः इंजीनियरों के पास प्रायोगिक संयंत्र डेटा या पूर्ण पैमाने पर परिचालन सुविधाओं से डेटा उपलब्ध होता है। जानकारी के अन्य स्रोतों में प्रक्रिया लाइसेंसदाताओं, प्रकाशित वैज्ञानिक डेटा, प्रयोगशाला प्रयोगों और फीडस्टॉक और उपयोगिताओं के आपूर्तिकर्ताओं द्वारा प्रदान किए गए स्वामित्व डिजाइन मानदंड मे सम्मलित होता हैं।

डिजाइन प्रक्रिया

डिजाइन प्रक्रिया संश्लेषण के साथ प्रारंभ होता है -लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए प्रौद्योगिकी का चयन और औद्योगिक इकाइयों का संयोजन होता है। जैसे-जैसे अन्य इंजीनियर और हितधारक प्रत्येक चरण पर हस्ताक्षर करते हैं, अधिक विस्तृत डिज़ाइन आगे बढ़ता है: विस्तृत डिजाइन के लिए सांबोंधिक होता है।

अनुकार सॉफ़्टवेयर का उपयोग अधिकांशतः डिज़ाइन इंजीनियरों द्वारा किया जाता है। अनुकार डिजाइन में कमजोरियों की पहचान कर सकते हैं और इंजीनियरों को बेहतर विकल्प चुनने की अनुमति दे सकते हैं। चूँकि, एक प्रक्रिया को डिजाइन करते समय इंजीनियर अभी भी अनुमान, अंतर्ज्ञान और अनुभव करते हैं। जटिल डिज़ाइनों में मानव रचनात्मकता तत्व होता है।

यह भी देखें

• रासायनिक अभियंता
• केमिकल संयंत्र
• रासायनिक प्रक्रिया
• प्रक्रिया एकीकरण
• प्रक्रिया अनुकरण
• रासायनिक प्रक्रिया मॉडलिंग
• पर्यावरणीय इंजीनियरिंग
• औद्योगिक प्रक्रिया
• रासायनिक प्रक्रिया सिमुलेटर की सूची
• प्रक्रिया अभियंता
• प्रक्रिया सुरक्षा
• यूनिट प्रक्रिया

अनुशंसित रासायनिक इंजीनियरिंग पुस्तकें

• Sinnott and Towler (2009). केमिकल इंजीनियरिंग डिजाइन: सिद्धांत, अभ्यास और संयंत्र और प्रक्रिया डिजाइन का अर्थशास्त्र (5th ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0750685511.
• Ullmann's (2004). केमिकल इंजीनियरिंग और प्लांट डिजाइन. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-31111-8.
• Moran, Sean (2015). प्रक्रिया और संयंत्र डिजाइन के लिए एक अनुप्रयुक्त गाइड (1st ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0128002421.
• Moran, Sean (2016). प्रक्रिया संयंत्र लेआउट (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0128033555.
• Peter, Frank (2008). प्रक्रिया संयंत्र डिजाइन. Wiley. ISBN 9783527313136.
• Kister, Henry Z. (1992). आसवन डिजाइन (1st ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-034909-6.
• Perry, Robert H. & Green, Don W. (1984). पेरी की केमिकल इंजीनियर्स हैंडबुक (6th ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-049479-7.
• Bird, R.B., Stewart, W.E. and Lightfoot, E.N. (August 2001). Transport Phenomena (Second ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-41077-2.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• McCabe, W., Smith, J. and Harriott, P. (2004). केमिकल इंजीनियरिंग की इकाई संचालन (7th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-284823-5.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Seader, J. D. & Henley, Ernest J. (1998). पृथक्करण प्रक्रिया सिद्धांत. New York: Wiley. ISBN 0-471-58626-9.
• Chopey, Nicholas P. (2004). केमिकल इंजीनियरिंग गणना की पुस्तिका (3rdEdition ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-136262-2.
• Himmelbau, David M. (1996). केमिकल इंजीनियरिंग में बुनियादी सिद्धांत और गणना (6th ed.). Prentice-Hall. ISBN 0-13-305798-4.
• Editors: Jacqueline I. Kroschwitz and Arza Seidel (2004). किर्क-ओथमर एनसाइक्लोपीडिया ऑफ केमिकल टेक्नोलॉजी (5th ed.). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience. ISBN 0-471-48810-0. {{cite book}}: |author= has generic name (help)
• King, C.J. (1980). पृथक्करण प्रक्रियाएं (2nd ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-034612-7.
• Peters, M. S. & Timmerhaus K. D. (1991). रासायनिक इंजीनियरों के लिए संयंत्र डिजाइन और अर्थशास्त्र (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-100871-3.
• J. M. Smith, H. C. Van Ness and M. M. Abott (2001). केमिकल इंजीनियरिंग थर्मोडायनामिक्स का परिचय (6th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-240296-2.

बाहरी संबंध

• Chemical Process Design Open Textbook (Northwestern University by Fengqi You)

• A General Framework for Process Synthesis, Integration, and Intensification (OSTI / Texas A&M University)