تلفن 03153292222  تلگرام Eitaa گوگل مپ Instagram

مهندسی شیمی

کد : 10077

  1. معرفی رشته مهندسی شیمی

    از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

    Colonne distillazione.jpg

    مهندسی شیمی (به انگلیسی: Chemical engineering) شاخه ای از علوم مهندسی است که با طراحی، ساخت و بهره برداری از فرآیندها و کارخانجات مرتبط با صنایع شیمیایی درگیر است. منظور از صنایع شیمیایی آن دسته از صنایع هستند که در آنها تغییری شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیک مواد خام را به محصولات با ارزش صنعتی تبدیل می کنند. حیطه اصلی مطالعات یک مهندس شیمی بر سه بخش، اختلاط، مهندسی واکنش و جداسازی دارد[۱]. بر این مبنا کارخانجات بسیاری از قبیل واحدهای یک پالایشگاه، پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ، صنایع غذایی، صنایع داروئی و تجهیزات پزشکی، صنایع سلولزی، صنایع پلیمر، صنایع شیمیایی معدنی و بسیاری دیگر از صنایع به طور مستقیم از کاربردهای علم مهندسی شیمی بهره می برند. به این بخش از مهندسی شیمی که با فرایندهای صنعتی شیمیایی در مقیاس بزرگ ارتباط دارد، در اصطلاح مهندسی فرایند گفته می‌شود.

    فرایندهای مجزایی که توسط یک مهندس شیمی به کار گرفته می‌شوند (مانند تقطیر، استخراج و...)، عملیات واحد نام داشته و شامل ،عملیات انتقال جرم، انتقال حرارت و انتقال اندازه حرکت هستند. این فرایندها برای سنتز شیمیایی یا جداسازی شیمیایی با هم ترکیب می‌شوند.

    سه قانون فیزیکی اساسی در مهندسی شیمی، اصل بقای جرم، اصل بقای انرژی و اصل بقای اندازه حرکت هستند. انتقال ماده و انرژی در یک فرایند با استفاده از موازنهٔ جرم و انرژی برای کل واحد، عملیات واحد یا بخشی از آن ارزیابی می‌شود. مهندسین شیمی اصول ترمودینامیک، سینتیک واکنش و پدیده‌های انتقال را به کار می‌گیرند.

    مهندسی شیمی نوین، گستره‌ای فراتر از مهندسی فرایند را در بر می‌گیرد. هدف اصلی مهندسی شیمی استفاده از دانش فیزیک و ریاضیات در خلق مواد و محصولات بهتر برای دنیای امروز است. امروزه مهندسین شیمی علاوه بر فرایندهای تولید مواد اولیهٔ پایه، بلکه در توسعه و تولید محصولات باارزش و متنوع شرکت دارند. این محصولات شامل مواد ویژه و کارآمد برای صنایعی همچون تجهیزات پالایشگاهی. هوافضا، خودروسازی، پزشکی، صنایع الکترونیک، کاربردهای محیط زیست و صنایع نظامی است. به عنوان مثال‌هایی از این محصولات می‌توان به الیاف، منسوجات و چسب‌های بسیار قوی، مواد زیست‌سازگار و داروهای جدید اشاره کرد. امروزه مهندسی شیمی ارتباطی تنگاتنگ با علوم زیست‌شناسی، مهندسی پزشکی و اغلب شاخه‌های مهندسی دارد.[۲][۳]

    محتویات

    تاریخچهٔ مهندسی شیمی

    اولین درس در زمینهٔ مهندسی شیمی نخستین بار توسط پروفسور «نورتون» در سال ۱۸۸۱ در دانشگاه MIT و در دانشکدهٔ مکانیک تدریس شد؛ نورتون شیمی صنعتی تدریس می‌کرد.

    در آن زمان صنایع شیمیایی رو به توسعه گذاشته بودند و لازم بود ساخت و بهره‌برداری از فرایندهای شیمیایی توسّط افراد متخصّص صورت گیرد. در آن زمان طرّاحی و نظارت بر ساخت فرایندهای شیمیایی و صنایع شیمیایی به دو شکل صورت می‌گرفت:

    ۱) به وسیله شیمی‌دان‌هایی که از تئوری‌های شیمیایی و علوم آزمایشگاهی آگاهی داشته، ولی اطّلاعات فنّی و تجارب کافی از طراحی صنعتی نداشتند.

    ۲) به وسیلهٔ مهندسان مکانیکی که تجربه طرّاحی صنعتی داشتند، ولی اطّلاعات کافی از فرایندهای شیمیایی نداشتند.

    این موضوع باعث شد که تا مدّتی برای طرّاحی واحدهای شیمیایی از شیمیدانان و مهندسان مکانیک به صورت مشترک استفاده شود. امّا برای هماهنگ کردن کار این دو گروه، به افرادی نیاز بود که هم از فرایندهای شیمیایی و هم از طرّاحی صنعتی مطّلع باشند و هم تجربه‌های آزمایشگاهی لازم را داشته باشند. از این رو رشته‌ای جدید در دانشگاه‌ها با نام «شیمی صنعتی» یا «صنایع شیمیایی» به وجود آمد. با توسعه تدریجی صنایع شیمیایی، نیاز به چنین متخصّصانی که هم در زمینه طرّاحی صنعتی و هم در زمینه فرایندهای شیمیایی تخصص داشتند، بیشتر احساس شد. به این ترتیب، دوره‌هایی با نام «مهندسی شیمی مدرن» در دانشگاه‌ها پایه گذاری شدند. توسعه صنایع شیمیایی باعث شد که دانشگاه‌ها اقدام به تأسیس دانشکده مهندسی شیمی به صورت مجزّا کرده و آن را جدا از رشته‌های شیمی و مکانیک تدریس کنند.[۴]

    گرایش‌های مهندسی شیمی

    دروس مهندسی شیمی در ایران

    بر اساس مصوّبات شورای عالی انقلاب فرهنگی، علاوه بر دروس عمومی و علوم پایه که دانشجویان فنّی مهندسی موظف به گذراندن آن هستند، سایر دروس این رشته به دو دسته «اصلی» و «تخصّصی» تقسیم می‌شوند. دروس اصلی آن دسته از دروس هستند که تمامی دانشجویان مهندسی شیمی با هر گرایشی آنها را می‌گذرانند و دروس تخصصی به دروسی اطلاق می‌شود که با توجه به گرایش، دانشجو موظف به گذراندن آنها است.

    بسته به گرایش متفاوت است.

    نرم‌افزارهای مورد استفاده در مهندسی شیمی

    در چند دهه اخیر، نرم‌افزارهای متعدّدی برای شبیه سازی فرایندهای شیمیایی نوشته شده اند که از بین آن ها این نرم‌افزارها در ایران شناخته شده تر هستند:

    Ansys-Fluent، Comsol حل عددی هیدرودینامیک فرایندهای شیمیایی همراه با در نظر گرفتن انتقال جرم و انتقال حرارت (این دسته از نرم‌افزارها به عنوان نرم‌افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی (Computational Fluid Dynamics-CFD)شناخته می شوند)

    aspen plus برای شبیه سازی و طرّاحی فرایند

    aspen bjac برای شبیه سازی و طرّاحی مبدل

    aspen HTFS برای طرّاحی مبدل

    aspen polymer برای شبیه سازی واکنش های پلیمری

    aspen adsim برای شبیه سازی جذب سطحی

    aspen dynamic برای شبیه سازی فرایندهای پویا (دینامیک)

    aspen icarus برای براورد اقتصادی فرایندهای شیمیایی

    aspen hysys برای شبیه سازی فرایندهای پایا

    hysys dynamic برای شبیه سازی فرایندهای پویا

    pipesys برای شبیه سازی خطوط لوله

    chemcad برای شبیه سازی فرایندهای شیمیایی

    تفاوت با شیمی

    این دو عنوان بعضی اوقات ،به دلیل تشابه اسمی، باهم اشتباه میشوند.

    یک مهندس شیمی فردی است با قابلیت طراحی و کنترل وسایل و تجهیزات صنعتی برای تولید مواد شیمیایی که در عین حال مقداری از علم شیمی، که در طراحی های صنعتی لازم است، می داند.

    مهندسی شیمی علم کاربرد ریاضیات، شیمی، فیزیک و اقتصاد در فرآیند تبدیل مواد خام به مواد باارزش‌تر یا سودمندتر است. مهندسی شیمی را می‌توان بطور کلی علم استفاده از موازنه جرم، موازنه انرژی و موازنه اندازه حرکت برای طراحی و کنترل واحدهای فرآیندی شیمیایی از قبیل واحد‌های یک پالایشگاه پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ و غیره در نظر گرفت.[۷]

    درحالی که یک شیمیست بیشتر با آزمایشگاه سروکاردارد و درحوزه علم (science)و تحقیق (research) فعالیت دارد.

    جستارهای وابسته

    منابع

  2. Schaschke, C. (2014). A Dictionary of Chemical Engineering: OUP Oxford.
  3. AIChE
  4. Concise Encyclopedia of Chemistry (۲۰۰۴). McGraw-Hill.ISBN 0-07-143953-6
  5. دانشکده مهندسی شیمی - تاریخچه مهندسی شیمی
  6. وب سایت دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف
  7. آشنایی با رشته مهندسی شیمی
  8. «مهندسی شیمی، شیمی محض و کاربردی - سخن تازه». بازبینی‌شده در 2017-06-19.

سرفصل مهندسی شیمی

دانلود فایل های مربوطه

کارشناسی مهندسی شیمی
نوع فایل : pdf
اندازه فایل : 383.78KB
مهندسی شیمی ورودی 93
نوع فایل : pdf
اندازه فایل : 5.13MB
ارشد و دکتری مهندسی شیمی
نوع فایل : pdf
اندازه فایل : 20.11MB
کارشناسی ناپیوسته صنایع شیمیایی
نوع فایل : pdf
اندازه فایل : 8.55MB
کلیه حقوق این سایت متعلق به دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا می باشد