美国化学工程专业简介
化学工程是研究化学工业和其他过程工业(process industry) 生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。这些工业包括石油炼制工业、冶金工业、建筑材料工业、食品工业、造纸工业等。所有这些过程都可通过化学工程的研究来认识和阐释其规律性,并使之应用于生产过程和装置的开发、设计、操作,以达到优化和提高效率的目的。
从实验室到工业生产特别是大规模的生产,都要解决一个装置的放大问题。化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应,特别是在放大中的效应,以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它以物理学、化学和数学原理为基础,广泛应用各种实验手段,与化学工艺相配合,去解决工业生产问题。
化学工程包括单元操作、化学反应工程、传递过程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等方面。
单元操作
构成多种化工产品生产的物理过程都可归纳为有限的几种基本过程,如流体输送、换热、蒸馏、吸收、蒸发、萃取、结晶、干燥等。这些基本过程称为单元操作。对单元操作的研究,得到具有共性的结果,可以用来指导各类产品的生产和化工设备的设计。
化学反应工程
化学反应是化工生产的核心部分,它决定着产品的收率,对生产成本有着重要影响。
传递过程
传递过程是单元操作和反应工程的共同基础。在各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程主要有三种传递:动量传递、热量传递和质量传递,传递过程着重研究上述三种传递的速率及相互关系,连贯起一些本质类同但表现形式各异的现象。
化学工程的研究对象是非常复杂的,主要表现在:①过程本身的复杂性。②物系的复杂性。③物系流动时边界的复杂性。