化學工程與工藝排名

化學工程與工藝排名

化學工程包括單元操作、化學反響工程、傳遞過程、化工熱力學、化工系統(tǒng)工程、過程動態(tài)學及掌握等方面。

●單元操作構成多種化工產(chǎn)品生產(chǎn)的物理過程都可歸納為有限的幾種根本過程，如流體輸送、換熱(加熱和冷卻)、蒸餾、汲取、蒸發(fā)、萃娶結晶、枯燥等。這些根本過程稱為單元操作。對單元操作的討論，得到具有共性的結果，可以用來指導各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設備的設計。在20世紀初，對化學工程的熟悉雖只限于單元操作，但卻開拓了一個嶄新的領域和消失了一些從事嶄新職業(yè)的化學工程師。這些化學工程師不同于以往的化工生產(chǎn)工，他們經(jīng)受過化學工程這一特地學科的訓練，故有力量使化工生產(chǎn)過程和設備設計、制造和操作掌握更為合理。直到今日，各個單元操作的討論還是有著極為重要的理論意義和應用價值，而且是為了適應新的技術要求，一些新的單元操作不斷消失并逐步充實進來。

●化學反響工程化學反響是化工生產(chǎn)的核心局部，它打算著產(chǎn)品的收率，對生產(chǎn)本錢有著重要影響。盡管如此，在早期因其簡單性而阻礙了對它的系統(tǒng)討論。直到20世紀中葉，在單元操作和傳遞過程討論成果的根底上，在各種反響過程中，如氧化、復原、硝化、磺化等發(fā)覺了若干具有共性的問題，如反響器內(nèi)的返混、反響相內(nèi)傳質和傳熱、反響相外傳質和傳熱、反響器的穩(wěn)定性等。對于這些問題的討論，以及它們對反響動力學的各種效應的討論，構成了一個新的學科分支即化學反響工程，從而使化學工程的內(nèi)容和方法得到了充實和進展。

●傳遞過程是單元操作和反響工程的共同基矗在各種單元操作設備和反響裝置中進展的物理過程不外乎三種傳遞：動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞。例如，以動量傳遞為根底的流體輸送、反響器中的氣流分布;以熱量傳遞為根底的換熱操作,聚合釜中聚合熱的移出;以質量傳遞為根底的汲取操作，反響物和產(chǎn)物在催化劑內(nèi)部的集中等。有些過程有兩種或兩種以上的傳遞現(xiàn)象同時存在,如氣體增減濕等。作為化學工程的學科分支,傳遞過程著重討論上述三種傳遞的”速率及相互關系，連貫起一些本質類同但表現(xiàn)形式各異的現(xiàn)象。

●化工熱力學是單元操作和反響工程的理論根底，討論傳遞過程的方向和極限，供應過程分析和設計所需的有關根底數(shù)據(jù)。因此，化學工程的學科分支也可以分兩個層次：單元操作和反響工程較多地直接面對工業(yè)實際，傳遞過程和化工熱力學較多地從根底討論角度，支持前兩個分支。通過這兩個層次使理論和實際得以親密結合。

隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和資源、能源的大量耗用，使得早先并不顯得很重要的問題漸漸突出起來。例如能量利用問題，設計和操作優(yōu)化問題，在大型生產(chǎn)中都非常重要。由于化工過程中，各個過程單元相互影響，相互制約，因此很有必要將化工過程看作一個綜合系統(tǒng)，并建立起整體優(yōu)化的概念。于是系統(tǒng)工程這一學科在化學工程中得到了快速的進展，也取得了明顯的效果，形成了化工系統(tǒng)工程。它是系統(tǒng)工程方法與單元操作和化學反響工程這兩個學科分支相結合的產(chǎn)物。為了保持操作的合理和優(yōu)化，過程動態(tài)特性和掌握方法也是化學工程的重要內(nèi)容。

化學工程的討論對象通常是特別簡單的，主要表現(xiàn)在：

①過程本身的簡單性：既有化學的，又有物理的，并且兩者時常同時發(fā)生,相互影響。

②物系的簡單性:既有流體(氣體和液體)，又有固體，時常多相共存。流體性質可有大幅度變化，如低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。

有時，在過程進展中有物性顯著轉變，如聚合過程中反響物系從低粘度向高粘度的轉變。

③物系流淌