化學(xué)工程與工藝排名

化學(xué)工程與工藝排名

化學(xué)工程包括單元操作、化學(xué)反響工程、傳遞過程、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程、過程動(dòng)態(tài)學(xué)及掌握等方面。

●單元操作構(gòu)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(jié)晶、枯燥等。這些根本過程稱為單元操作。對(duì)單元操作的討論，得到具有共性的結(jié)果，可以用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計(jì)。在20世紀(jì)初，對(duì)化學(xué)工程的熟悉雖只限于單元操作，但卻開拓了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域和消失了一些從事嶄新職業(yè)的化學(xué)工程師。這些化學(xué)工程師不同于以往的化工生產(chǎn)工，他們經(jīng)受過化學(xué)工程這一特地學(xué)科的訓(xùn)練，故有力量使化工生產(chǎn)過程和設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和操作掌握更為合理。直到今日，各個(gè)單元操作的討論還是有著極為重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，而且是為了適應(yīng)新的技術(shù)要求，一些新的單元操作不斷消失并逐步充實(shí)進(jìn)來。

●化學(xué)反響工程化學(xué)反響是化工生產(chǎn)的核心局部，它打算著產(chǎn)品的收率，對(duì)生產(chǎn)本錢有著重要影響。盡管如此，在早期因其簡(jiǎn)單性而阻礙了對(duì)它的系統(tǒng)討論。直到20世紀(jì)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(fù)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(zhì)和傳熱、反響相外傳質(zhì)和傳熱、反響器的穩(wěn)定性等。對(duì)于這些問題的討論，以及它們對(duì)反響動(dòng)力學(xué)的各種效應(yīng)的討論，構(gòu)成了一個(gè)新的學(xué)科分支即化學(xué)反響工程，從而使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了充實(shí)和進(jìn)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(shè)備和反響裝置中進(jìn)展的物理過程不外乎三種傳遞：動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。例如，以動(dòng)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(zhì)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(shí)存在,如氣體增減濕等。作為化學(xué)工程的學(xué)科分支,傳遞過程著重討論上述三種傳遞的”速率及相互關(guān)系，連貫起一些本質(zhì)類同但表現(xiàn)形式各異的現(xiàn)象。

●化工熱力學(xué)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(yīng)過程分析和設(shè)計(jì)所需的有關(guān)根底數(shù)據(jù)。因此，化學(xué)工程的學(xué)科分支也可以分兩個(gè)層次：?jiǎn)卧僮骱头错懝こ梯^多地直接面對(duì)工業(yè)實(shí)際，傳遞過程和化工熱力學(xué)較多地從根底討論角度，支持前兩個(gè)分支。通過這兩個(gè)層次使理論和實(shí)際得以親密結(jié)合。

隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)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(shè)計(jì)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(gè)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(gè)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(xué)科在化學(xué)工程中得到了快速的進(jìn)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(xué)反響工程這兩個(gè)學(xué)科分支相結(jié)合的產(chǎn)物。為了保持操作的合理和優(yōu)化，過程動(dòng)態(tài)特性和掌握方法也是化學(xué)工程的重要內(nèi)容。

化學(xué)工程的討論對(duì)象通常是特別簡(jiǎn)單的，主要表現(xiàn)在：

①過程本身的簡(jiǎn)單性：既有化學(xué)的，又有物理的，并且兩者時(shí)常同時(shí)發(fā)生,相互影響。

②物系的簡(jiǎn)單性:既有流體(氣體和液體)，又有固體，時(shí)常多相共存。流體性質(zhì)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(shí)，在過程進(jìn)展中有物性顯著轉(zhuǎn)變，如聚合過程中反響物系從低粘度向高粘度的轉(zhuǎn)變。

③物系流淌