prosessivirtoja

Prosessivirtoja ovat prosessin yksikköjen välillä kulkevat materiaalivirrat sekä niihin liittyvät energiavirrat ja tilamuutokset. Jokaisella virralla on määritelty massavirta tai molivirta sekä koostumus, lämpötila, paine ja faasi. Virtoja ovat esimerkiksi raaka-aineet, lopulliset tuotteet, sivu- ja takaisinvirrat sekä hylkäysvirrat. Ne muodostavat prosessin virtakaavion eli flowsheetin ja toimivat linkkinä yksikköoperaatioiden välillä.

Virtojen kuvaaminen mahdollistaa massan tasapainon sekä energian tasapainon laskemisen. Massatasapainossa inflow ja outflow on sovitettava yhteen ottaen huomioon mahdolliset reaktiot ja liikkeiden yhdistelyt. Energiatasapainossa huomioidaan entalpia, lämpötilat, paineet sekä lämmönsiirrot ja reaktioiden lämpövaikutukset. Prosessisimuloinneissa virtoja kuvataan yleisesti muuttujilla F (massavirta tai molivirta), y (koostumus), T (lämpötila), p (paine) ja h (entalpia), sekä niihin liittyvillä ominaisuuksilla kuten faasi ja epäpuhtaudet.

Prosesivirtoja käytetään laajasti prosessisuunnittelussa, optimoinnissa, ohjauksessa ja turvallisuusanalyysissä. Ne mahdollistavat massan- ja energian tasapainojen suorittamisen, energiankulutuksen arvioinnin, lämmönvaihtojen sekä sekoitus- ja reaktioprosessien suunnittelun. Tuotantolaitoksissa virtoja hallitaan ja dokumentoidaan flowsheetien sekä prosessikirjastojen avulla, ja niihin liittyvät tiedot päivitetään prosessin elinkaaren aikana. Esimerkiksi hajutuskolonnin tapauksessa syöttö-, ylätuotteen-, ala-tuotteen- ja mahdollinen kierrätysvirta määritellään erikseen ominaisuuksineen.