En un sentido científico , un proceso químico es un método o medio para cambiar de alguna manera una o más sustancias químicas o compuestos químicos . [1] Un proceso químico de este tipo puede ocurrir por sí solo o ser causado por una fuerza externa e implica una reacción química de algún tipo. En un sentido de " ingeniería ", un proceso químico es un método destinado a ser utilizado en la fabricación o a escala industrial (ver Proceso industrial ) para cambiar la composición de sustancias químicas o materiales, generalmente utilizando tecnología similar o relacionada. al utilizado en las plantas químicas o en la industria química .
Ninguna de estas definiciones es exacta en el sentido de que siempre se puede decir definitivamente qué es un proceso químico y qué no lo es; son definiciones prácticas. También existe una superposición significativa en estas dos variaciones de definición. Debido a la inexactitud de la definición, los químicos y otros científicos utilizan el término "proceso químico" sólo en un sentido general o en el sentido de ingeniería. Sin embargo, en el sentido de "proceso (ingeniería)", el término "proceso químico" se utiliza ampliamente. El resto del artículo cubrirá el tipo de ingeniería de procesos químicos.
Aunque este tipo de proceso químico a veces puede implicar un solo paso, a menudo implican varios pasos, denominados operaciones unitarias . En una planta , cada una de las operaciones unitarias comúnmente ocurren en recipientes individuales o secciones de la planta llamadas unidades . A menudo, están involucradas una o más reacciones químicas , pero se pueden usar otras formas de cambiar la composición química (o del material), como procesos de mezcla o separación . Los pasos del proceso pueden ser secuenciales en el tiempo o secuenciales en el espacio a lo largo de una corriente de material que fluye o se mueve; ver Planta química . Para una cantidad determinada de material de alimentación (entrada) o material de producto (salida), se puede determinar una cantidad esperada de material en pasos clave del proceso a partir de datos empíricos y cálculos de balance de materiales. Estas cantidades pueden ampliarse o reducirse para adaptarse a la capacidad u operación deseada de una planta química particular construida para tal proceso. Más de una planta química puede utilizar el mismo proceso químico, y cada planta quizás con capacidades de diferente escala. Los procesos químicos como la destilación y la cristalización se remontan a la alquimia en Alejandría , Egipto .
Estos procesos químicos se pueden ilustrar generalmente como diagramas de flujo de bloques o, con más detalle, como diagramas de flujo de procesos . Los diagramas de flujo de bloques muestran las unidades como bloques y las corrientes que fluyen entre ellos como líneas de conexión con puntas de flecha para mostrar la dirección del flujo.
Además de las plantas químicas para producir productos químicos, también se utilizan procesos químicos con tecnología y equipos similares en refinación de petróleo y otras refinerías , procesamiento de gas natural , fabricación de polímeros y productos farmacéuticos , procesamiento de alimentos y tratamiento de agua y aguas residuales .
El procesamiento unitario es el procesamiento básico en ingeniería química . Junto con las operaciones unitarias, constituye el principio fundamental de las diversas industrias químicas. Cada género de procesamiento unitario sigue la misma ley química de la misma manera que cada género de operaciones unitarias sigue la misma ley física.
El procesamiento unitario de ingeniería química consta de los siguientes procesos importantes: