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过程工程(英语:Process engineering)是化学、物理、生物过程的设计、运行、控制、优化与强化。涉及大量的工业领域,如化学、石化、农业、冶金、先进材料、食品、制药、软件开发、生物技术工业等。通过建模(modeling),仿真(simulation)和优化(optimization),基于计算机的系统方法应用称为“过程系统工程”(process systems engineering)。
过程工程把客户的需求转化为生产设施处理原材料,产生增值的成份;这些成分运送到供应链的下一阶段。
过程工程在设计时,使用块图表示原材料与期望的变换(单元处理),然后使用过程流程图(PFD)表示物料流程路径、存储设备(如罐、箱、料仓等),变换(如蒸馏塔、进料罐、出料罐、混合、分离、泵等)、过程测量,以及所有的管线、传送、内容物、材料属性如密度、黏度、粒度分布、流速、压力、温度、管线材质、单元操作等。
根据过程流程图,设计出管线与仪表图(P&ID),包括管线、传送器的尺寸信息以满足期望的流速、过程工作(如罐体液位指示、物料流仪表、称重设备、引擎速度控制、温度压力指示/控制等)。P&ID是“系统操作指南”与功能说明书。
根据P&ID,可以制出过程的建议布局(总体安排)。其他工程领域如土木工程的场地平整、基础设计、混凝土结构设计、钢结构设计、项目成本估算、工程进度安排、采购、制造、安装、试车、启动、投产。
过程系统工程包含的重要技术领域:[1]
过程系统工程(PSE)是化学工程中一个年轻领域。1961年美国化学工程学会会刊出的一卷特刊,首次使用了这个术语。1982年在日本京都召开了首次过程系统工程国际学术会议,PSE才开始被广泛使用。
该领域第一本教科书是Strategy of Process Engineering,作者Dale F. Rudd与Charles C. Watson(Wiley, 1968)。美国化学工程学会第10领域,于1977年组建了Computing and Systems Technology (CAST) Division,包含四个子领域:
该领域第一本专业期刊是Computers and Chemical Engineering,1977年创刊。
1980年在亨尼克召开的Foundations of Computer-Aided Process Design (FOCAPD) conference是该领域第一个定期会议。
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