L’équipement d’usine chimique utilisé pour le traitement chimique comprend une large gamme de machines, de réservoirs et d’autres pièces. À partir du moment où les matières premières entrent dans un processus, elles sont stockées, déplacées et traitées de nombreuses manières. Une façon d’examiner les équipements importants d’une usine chimique consiste à parcourir les principales étapes du processus.
Les matières premières peuvent être livrées par bateau, camion ou train, sous forme liquide et solide. Ils sont souvent stockés dans des réservoirs pour les matériaux en vrac, et le stockage en entrepôt peut être utilisé pour les sacs ou les fûts. Les matériaux finissent par entrer dans le processus par des réservoirs d’alimentation qui stockent suffisamment de produits pour alimenter les étapes de réaction, ou des produits chimiques en sac peuvent être ajoutés à la main.
La prochaine étape du processus consiste à mélanger et à faire réagir les produits. Les réservoirs de mélange avec de grandes pales d’agitateur ou des jets d’air peuvent mélanger les solides et les liquides. Les réacteurs à tour déplacent les liquides et les gaz dans la même direction ou dans des directions opposées pour produire des réactions chimiques. Les réacteurs peuvent être chauffés pour faire fondre les matières premières ou fournir les températures nécessaires aux réactions chimiques. La chaleur peut être fournie par l’électricité, nécessitant des serpentins de chauffage électrique, ou avec de la vapeur fournie par une centrale à vapeur séparée. Certains processus sont effectués à basse température et nécessitent des systèmes de refroidissement pour maintenir des températures appropriées.
Une fois que la réaction ou les réactions multiples se sont produites, le prochain type d’équipement d’usine chimique est la séparation et la purification. Dans de nombreux procédés, le produit souhaité est mélangé avec des matières premières ou d’autres produits chimiques utilisés dans la réaction. Ces produits peuvent être éliminés à l’aide de réservoirs qui séparent les liquides et les gaz ou par des tours qui extraient le produit souhaité en mélangeant le flux avec de l’eau ou des solvants. Le produit final peut être séché dans de grands réservoirs appelés tours de pulvérisation, où le liquide est pulvérisé en gouttes qui permettent au liquide de s’évaporer, créant un produit final sec.
Les produits peuvent avoir besoin d’être séchés dans de grands tambours rotatifs, appelés fours, qui éliminent l’eau ou les solvants pour créer le produit final. Les liquides peuvent avoir besoin d’être chauffés ou refroidis avant l’expédition et sont stockés dans des réservoirs qui fournissent les températures nécessaires. Les produits secs peuvent être placés dans des sacs ou d’autres conteneurs, nécessitant l’installation d’une usine de conditionnement qui charge les sacs à partir du stockage en vrac.
Un examen de l’équipement de l’usine chimique doit également inclure les systèmes qui soutiennent le fonctionnement de l’usine. Les usines chimiques nécessitent souvent une grande capacité de refroidissement, et les tours de refroidissement peuvent être utilisées pour fournir de l’eau froide pour l’utilisation de l’usine. Les compresseurs d’air fournissent de l’air sous pression pour les besoins des processus et de l’instrumentation. Les instruments contrôlent tout en surveillant les conditions de l’usine et en actionnant les vannes de régulation, et peuvent être alimentés par de l’électricité ou de l’air comprimé. Des systèmes de réfrigération peuvent être nécessaires pour le refroidissement des processus ou pour le stockage de produits sensibles à la température.
Un autre type d’équipement d’usine chimique est utilisé pour déplacer le produit dans l’usine. Les pompes déplacent les liquides et les mélanges liquide/solide à travers les différentes étapes du processus et chargent le produit fini sur les wagons, les navires et les camions. Certains solides peuvent être mélangés à l’air et déplacés à travers la tuyauterie comme un liquide, ce qui permet d’économiser du temps et de manipuler des sacs ou des conteneurs. Les vannes peuvent démarrer et arrêter le mouvement du produit dans et hors des réacteurs ou des réservoirs, ou changer la direction du flux vers différents réacteurs ou réservoirs de stockage.
Les convoyeurs utilisant des courroies continues déplacent les solides en vrac ou en vrac d’un endroit à l’autre, et dans ou hors des bâtiments de stockage ou des réservoirs. Des groupes de réservoirs de stockage appelés parcs de stockage stockent des produits en attente de transport ou d’utilisation dans une autre usine. Les entrepôts stockent des sacs, des conteneurs ou des fûts de produits finis pour l’expédition et peuvent être à température contrôlée. Il y a normalement un quai de chargement attaché à un entrepôt, et des chargeurs motorisés appelés chariots élévateurs peuvent ramasser des palettes ou des conteneurs et les placer dans des camions de transport.