¿Qué es la ingeniería química?
Disciplina de la ingeniería que estudia las mismas leyes de los procesos químicos y físicos que se llevan a cabo en la producción de la industria química y otras industrias de procesos. Además de la fabricación de productos químicos tradicionales (como la refinación de petróleo, los materiales metálicos, la síntesis de plásticos, el procesamiento de alimentos y la fabricación catalítica, etc.), los productos químicos modernos también incluyen la bioingeniería, los biofarmacéuticos y la nanotecnología relacionada. Este tipo de productos químicos modernos se ha desarrollado muy rápidamente en los últimos años, aportando una gran comodidad a la vida humana y teniendo un profundo impacto en el estilo de vida humana.
Nombre chino
Ingeniería química
Nombre extranjero
Ingeniería química
Características
Aplicación de las matemáticas y la física a la industria química
Contenidos de la investigación
Operaciones unitarias, ingeniería de reacciones químicas
Rápida
Navegación
Características
Objetos de investigación
Contenido de la investigación
Métodos de investigación
Papel importante
Dirección del desarrollo
Objetivos de cultivo
Requisitos básicos
Platos principales
Definición
Proceso químico se refiere al cambio químico de sustancias El proceso de reacción, como el craqueo catalítico del diésel para preparar gasolina de alto octanaje, es un proceso de reacción química.
Los procesos físicos se refieren a los cambios de composición, propiedades, estado y energía de sustancias que ocurren sin reacciones químicas. Por ejemplo, el petróleo crudo se separa mediante destilación para obtener productos como gasolina, diesel y queroseno.
En cuanto a otros campos, como la fundición de minerales, la quema de combustibles, la fermentación biológica, la fabricación de cuero, la desalinización de agua de mar, etc., aunque los procesos tienen varias formas, todos pueden descomponerse en el producto químico mencionado anteriormente. procesos y procesos físicos. De hecho, los procesos químicos suelen ocurrir simultáneamente con los procesos físicos. Por ejemplo, el craqueo catalítico es un proceso químico típico, pero se complementa con calentamiento, enfriamiento y separación, y durante la reacción también debe ir acompañado de flujo, transferencia de calor y transferencia de masa. Todos estos procesos pueden entenderse y explicarse a través de la investigación en ingeniería química y pueden aplicarse al desarrollo, diseño y operación de procesos y dispositivos de producción para optimizar y mejorar la eficiencia.
Características
La característica común de la producción industrial antes mencionada es que desde el laboratorio hasta la producción industrial, especialmente la producción a gran escala, se debe resolver el problema de amplificación de un dispositivo. Una forma importante de ampliar la escala de producción y mejorar los beneficios económicos es ampliar el equipo para ahorrar inversiones, reducir el consumo, reducir la ocupación de la tierra y ahorrar mano de obra. Sin embargo, algunos indicadores que se pueden lograr en dispositivos grandes suelen ser más bajos que los resultados de pruebas pequeñas. La razón es que a medida que se agranda el dispositivo, los factores y condiciones de los procesos físicos, como el flujo de material, la transferencia de calor y la transferencia de masa, cambian. . Este efecto, que se origina en el proceso de amplificación, se ha denominado durante mucho tiempo "efecto de amplificación" en general e incluye la influencia de muchos factores físicos (o factores de ingeniería) identificados o no identificados.
Objetos de investigación
Una tarea importante de la ingeniería química es estudiar los efectos de factores relevantes de la ingeniería en procesos y dispositivos, especialmente los efectos en la amplificación, para resolver problemas relacionados con el proceso. desarrollo y diseño de dispositivos y teorías y métodos operativos. Se basa en los principios de la física, la química y las matemáticas, utiliza ampliamente diversos métodos experimentales y coopera con procesos químicos para resolver problemas de producción industrial.
Los objetos de investigación de la ingeniería química suelen ser muy complejos, manifestándose principalmente en:
①La complejidad del proceso en sí: tanto químico como físico, y ambos suelen ocurrir simultáneamente y se influyen mutuamente. .
②Complejidad del sistema físico: Hay tanto fluidos (gases y líquidos) como sólidos, y a menudo existen multifases. Las propiedades de los fluidos pueden variar mucho, como baja viscosidad y alta viscosidad, newtonianas y no newtonianas, etc.
A veces, las propiedades físicas cambian significativamente durante el proceso, como la transición del sistema reactivo de baja viscosidad a alta viscosidad durante la polimerización.
③La complejidad del límite cuando fluye el sistema de material: dado que la geometría del equipo (como bandejas, paletas agitadoras, deflectores, etc.) es cambiante, la forma del relleno (como catalizadores, rellenos, etc.) También es variable, lo que hace que los límites del flujo sean complejos y difíciles de determinar y describir.
Contenidos de investigación
La ingeniería química incluye operaciones unitarias, ingeniería de reacciones químicas, procesos de transferencia, termodinámica química, ingeniería de sistemas químicos, dinámica y control de procesos, etc.