Introduksjon til kjemisk prosessindustri

I det forrige kapittelet lærte du å tegne enkle flytskjemaer for kjemiske prosesser. Disse flytskjemaene viser enhetsoperasjonene i prosessen (ofte tegnet som firkanter) og transporten av råvarer og mellomprodukter (vist som piler mellom enhetsoperasjonene).

I mursteinsfabrikken har vi tre enhetsoperasjoner: forming/blanding, brenning og lakkering. Du klarer sikkert å lage et flytskjema for denne prosessen (se oppgaven “Mursteinsfabrikken”).

Men vi kan lage en annen type skjema for denne prosessen. De tingene operatøren kan justere på i en prosess, kalles ofte for pådrag. I mursteinsfabrikken har vi disse pådragene (vi ser foreløpig bort fra lakkering av mursteinene):

• Blandeforholdet mellom de to leiretypene
• Temperatur i ovn
• Oppholdstid i ovn

Når operatøren endrer et av disse pådragene kaller vi det en pådragsendring. Slike pådrag som operatøren kan endre på kalles “regulerte”.

Resultatet av endringene i pådragene er at kvaliteten på mursteinene endrer seg. De tingene som endrer seg når vi gjør en pådragsendring kaller vi utganger. I mursteinsfabrikken er det de fire kvalitetsmålingene som gjøres på hver enkelt murstein som er utganger:

• Porøsitet (porosity)
• Gjennomtrengningsevne (permeability)
• Sprøhet (crunchiness)
• Hardhet (hardness)

Nå har vi skaffet oss en oversikt over pådrag og utganger for prosessen, og vi kan sette opp et enkelt skjema som viser denne sammenhengen (vi ser fortsatt bort fra lakkeringen):
Vi har laget et enkelt skjema som viser pådrag og utganger i prosessen. Vi kaller slike skjema for blokkdiagram.

I noen prosesser er sammenhengen mellom pådrag og utgang ganske enkel. Om du slipper inn mer bensin og luft i en bensinmotor får du mer kraft ut. Da er det blandingen av bensin og luft som er pådraget og kraften er utgangen. I de fleste prosesser er sammenhengen mye mer komplisert.

Hva skjer når du endrer temperaturen i mursteinsfabrikken? Det vil påvirke alle de fire utgangene, noen vil stige og noen vil synke. Dessuten er effekten av temperaturen avhengig av hva de andre pådragene er satt til. Dette kalles for samvirkning.

Men når sammenhengene i en prosess er så kompliserte, hvordan skal vi da klare å finne en god måte å styre prosessen på? Vi kan gjøre planlagte forsøk, og på den måten skaffe oss kunnskap. Dessuten skaffer vi oss kunnskap gjennom å få erfaring med å styre prosessen.

Når man gjør forsøk er det viktig å være systematisk. Dersom du bare prøver med tilfeldige innstillinger vil det gå med mye tid og penger. Forsøkene bør derfor være godt planlagte og gjennomtenkte.