Obejmują nie tylko budowle i urządzenia, które dokonują faktycznego przetworzenia, ale także wszelkie niezbędne instalacje do magazynowania półproduktów, produktów finalnych, również do ich lokalnego transportu etc. Mogą być one stosowane w różnych dziedzinach, takich jak przemysł chemiczny, petrochemiczny, spożywczy, farmaceutyczny itp.
Procesy w instalacjach procesowych
Określenie wywodzi się od zaawansowanych procesów zachodzących w zakładach przemysłowych, które wykorzystują instalacje procesowe. Przykłady procesów obejmują destylację, reakcje chemiczne, separację, mieszanie, fermentację, ekstrakcję, suszenie i wiele innych.
- Destylacja to proces, w którym mieszanina substancji rozpuszczonych lub składników jest oddzielana poprzez parowanie i kondensację. W instalacjach destylacyjnych stosuje się destylatory, które podgrzewają mieszaninę do punktu wrzenia, a następnie kondensują parę, aby oddzielić składniki o różnych temperaturach wrzenia. Jest to często stosowane w przemyśle chemicznym i petrochemicznym do oczyszczania i oddzielania różnych składników. Elementy instalacji biorące w udział w procesie to np. destylatory, reaktory, kolumny destylacyjne, wymienniki ciepła, chłodnice, komory kondensacyjne, separatory faz, systemy pompowania, systemy sterowania i monitorowania.
- W instalacjach procesowych zachodzą reakcje chemiczne, w których substancje chemiczne ulegają przemianie w inne związki chemiczne pod wpływem odpowiedniej kombinacji temperatury, ciśnienia i katalizatorów. Reakcje te mogą być wykorzystywane do produkcji różnych produktów chemicznych, farmaceutycznych, petrochemicznych itp. Elementy instalacji biorące udział w procesie to np. reaktory chemiczne (np. zbiorniki reakcyjne), systemy zasilania w surowce, systemy dostarczania katalizatorów, systemy regulacji temperatury i ciśnienia, systemy mieszania, systemy separacji i filtracji.
- Procesy separacji służą do rozdzielania mieszanin substancji na składniki o różnych właściwościach fizycznych lub chemicznych. Przykłady to destylacja, ekstrakcja, destylacja azeotropowa, krystalizacja, membranowe procesy separacyjne itp. W procesie biorą udział kolumny destylacyjne, ekstraktory, kolumny ekstrakcyjne, filtry, krystalizatory, separator cyklonowy, membrany, cyklony, odwirowywacze, destylatory azeotropowe.
- Mieszanie jest kluczowym procesem w wielu instalacjach procesowych, gdzie różne składniki są łączone w celu uzyskania jednolitej mieszanki. Mieszanie może być stosowane w produkcji chemikaliów, żywności, napojów, farmaceutyków i wielu innych produktów. W procesie biorą udział mieszadła, mieszalniki, mieszalniki statyczne, zbiorniki mieszające, pompy do mieszania, systemy dozowania, systemy podgrzewania i chłodzenia, systemy monitorowania i sterowania mieszaniem.
- Fermentacja to proces biologiczny, w którym mikroorganizmy, takie jak drożdże lub bakterie, przekształcają substancje organiczne w inne związki chemiczne, często przy użyciu glukozy jako substratu. Fermentacja jest powszechnie stosowana w produkcji alkoholu, kwasu mlekowego, a także w przemyśle spożywczym do produkcji jogurtu, sera itp. Do tego procesu wykorzystuje się bioreaktory, fermentory, systemy podawania substratów, systemy wentylacji i mieszania, systemy regulacji pH i temperatury, systemy dozowania substancji odżywczych, systemy kontroli procesu fermentacji.
- Ekstrakcja to proces polegający na wydobywaniu określonych substancji chemicznych lub związków organicznych z materiału wyjściowego, takiego jak rośliny, za pomocą rozpuszczalnika. Jest to często stosowane w produkcji olejków eterycznych, ekstraktów roślinnych, farmaceutyków itp. W procesie biorą udział ekstraktory, ekstraktory rozpuszczalnikowe, ekstraktory ciekłych cieczy, komory ekstrakcyjne, destylatory, separator faz, systemy recyrkulacji rozpuszczalników, systemy oddzielania i filtracji.
- Suszenie jest procesem usuwania wilgoci z substancji stałych, aby zmniejszyć ich zawartość wody do pożądanego poziomu. Jest to powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym i innych branżach do konserwacji produktów, zmniejszania masy lub poprawy jakości. Do takich procesów instalacja wykorzystuje np. suszarki, komory suszenia, bębny suszące, systemy dostarczania gorącego powietrza, systemy odprowadzania wilgoci, systemy monitorowania wilgotności i temperatury, systemy kontroli przepływu powietrza.
Charakterystyka instalacji procesowych
Mimo omówionego w pierwszych akapitach wspólnego mianownika łączącego instalacje procesowe w ramach budownictwa przemysłowego, każdy z takich systemów jest unikatowy. Instalacje procesowe są projektowane i budowane z uwzględnieniem specyfiki danego procesu technologicznego. Ważne jest, aby były one bezpieczne, wydajne i zgodne z obowiązującymi normami i przepisami.
Przykłady instalacji procesowych:
- Rafineria ropy naftowej: składa się z wielu instalacji, które przetwarzają ropę naftową na różne produkty, takie jak benzyna, ropa naftowa, olej napędowy, gaz płynny.
- Zakład produkcji amoniaku: w tym zakładzie azot i wodór są łączone w procesie Habera-Boscha w celu wytworzenia amoniaku, który jest następnie wykorzystywany do produkcji nawozów sztucznych.
- Huta metali: w hucie metale wydobywane z rud są oczyszczane i przetwarzane na różne produkty, takie jak pręty, blachy, druty.
- Fabryka papieru: w fabryce papieru celuloza z drewna jest przetwarzana na papier, tekturę i inne produkty papiernicze.
- Elektrownia jądrowa: w elektrowni jądrowej energia cieplna wytwarzana w reaktorze jądrowym jest wykorzystywana do produkcji pary wodnej, która napędza turbiny i generuje prąd elektryczny.
