本專業(yè)畢業(yè)生的基本要求是:
(1)具有高度社會責(zé)任感和良好道德修養(yǎng),具有為祖國現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)的思想;
(2)具有良好的文化素質(zhì);
(3)具有強(qiáng)健的體魄與健康的心理素質(zhì);
(4)具有較強(qiáng)的自學(xué)能力、表達(dá)與交往能力以及處理工程實(shí)際問題的能力;
(5)系統(tǒng)地掌握化學(xué)工程與工藝的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識,能夠結(jié)合化工生產(chǎn)的社會經(jīng)濟(jì)目標(biāo),從事研究、開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)與企業(yè)管理等工作;
(6)富有求實(shí)精神、創(chuàng)新精神、合作精神和應(yīng)變能力,具有一定的國際交往能力;
(7)熟練掌握一門外國語,通過國家外語四級考試;
(8)具備使用計算機(jī)的基本技能。
化學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
使畢業(yè)生適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的需求,成為具備寬厚的理論基礎(chǔ)知識,通曉化工生產(chǎn)技術(shù)的專業(yè)原理、專業(yè)技能與研究方法,能夠從事過程工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品研制與開發(fā)、裝置設(shè)計、生產(chǎn)過程的控制以及企業(yè)經(jīng)營管理等方面工作的高素質(zhì)科技人才。
1.化工原理:重點(diǎn)論述各個化工單元操作的基本原理,典型設(shè)備及其計算,主要單元操作的操作因素分析與操作調(diào)節(jié)原理;新技術(shù)新設(shè)備的發(fā)展動向以及節(jié)能措施等。
2.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ):該課程主要以薄膜應(yīng)力理論為基礎(chǔ),介紹了薄壁容器器身及其附件的設(shè)計計算和標(biāo)準(zhǔn)件選用,使學(xué)生掌握列管式換熱器,塔設(shè)備及攪拌設(shè)備等中低壓容器的強(qiáng)度設(shè)計方法和結(jié)構(gòu)及機(jī)械設(shè)計方法。
3.化工工藝學(xué):重點(diǎn)論述典型的有機(jī)化工和無機(jī)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、工藝計算、生產(chǎn)原理和工藝技術(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域和檢測方法等,為學(xué)生打下扎實(shí)的化工專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。
4.石油煉制工程:石油及其產(chǎn)品的化學(xué)組成和性質(zhì)、石油蒸餾、燃料生產(chǎn)和潤滑油的生產(chǎn)等內(nèi)容。
5.物理化學(xué):主要內(nèi)容有氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)平衡、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)與相平衡、電化學(xué)、表面現(xiàn)象、化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)和膠體化學(xué)。
6.工業(yè)催化基礎(chǔ):主要講授催化作用與催化劑、吸附作用與多相催化、各類催化劑及其催化作用、工業(yè)催化劑的制備與使用、工業(yè)催化劑的活性評價與宏觀物性的表征等。
百度百科里面找得到的我就不說了。簡單的來說。就是將化工的產(chǎn)品工廠化。有很多的化學(xué)產(chǎn)品只能小批量的在實(shí)驗(yàn)室制取?;さ淖饔糜幸徊糠志褪茄芯咳绾螌⑦@些產(chǎn)品工廠化。大批量的投入現(xiàn)實(shí)生活之中。但是。這些可能主...
化學(xué)工程師就是能夠獨(dú)立完成化學(xué)工程專門技術(shù)的設(shè)計、施工、生產(chǎn)的專門人員。 以本人的理解,化學(xué)工程師是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和化工廠中間的紐帶,橋梁或者說轉(zhuǎn)換器。在一個化學(xué)品實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的過程中化學(xué)工程師起了...
就業(yè)那可是相當(dāng)容易,要找到工作非常容易,不過要找到對口的還是比較不容易的。當(dāng)然,人往高處走,要是有心讀研究生的話,有關(guān)于化學(xué)的研究生專業(yè)都可以去選,畢竟學(xué)的四大化學(xué)都是A。作為男生的話,繼續(xù)學(xué)化工的話...
1.電工實(shí)習(xí)
對學(xué)生進(jìn)行電工常用工具使用,照明、內(nèi)外線及電纜安裝的實(shí)際訓(xùn)練,開關(guān)、繼電器、控制盤的安裝以及控制回路故障的處理等。
2.金工實(shí)習(xí)
使學(xué)生熟悉有關(guān)機(jī)械制造工藝方面的基本知識,了解機(jī)械加工設(shè)備、工具、操作安全知識。增強(qiáng)實(shí)踐動手、分析問題、解決問題的能力,接受思想作風(fēng)培養(yǎng),為將來工作打下必要的基礎(chǔ)。
3.有機(jī)合成實(shí)習(xí)
有機(jī)合成實(shí)習(xí)為專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)踐訓(xùn)練的一部分。目的是培養(yǎng)學(xué)生對有機(jī)反應(yīng)中典型操作、典型反應(yīng)有理性的理解和認(rèn)識,它的任務(wù)就是讓學(xué)生學(xué)會處理化學(xué)藥品、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、技巧,熟練使用常規(guī)儀器。
4.課程設(shè)計
其任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)理論知識和實(shí)踐技能,解決生產(chǎn)實(shí)際中有關(guān)換熱器和釜式反應(yīng)器技術(shù)問題的能力。
5.化工專業(yè)實(shí)習(xí)
主要內(nèi)容包括表面活性劑的合成與應(yīng)用、化工中間體的合成、膠粘劑合成、涂料調(diào)配、化妝品調(diào)配、工業(yè)助劑合成等,掌握實(shí)驗(yàn)室合成與復(fù)配技術(shù),并結(jié)合實(shí)習(xí)基地工業(yè)設(shè)備,了解研制與中試放大至工業(yè)化生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)特點(diǎn)及技術(shù)。
6.生產(chǎn)實(shí)習(xí)
使學(xué)生通過現(xiàn)場參觀、聽取第一線工程技術(shù)人員、管理人員講解,初步獲得本專業(yè)及相近專業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)、企業(yè)觀看、企業(yè)管理現(xiàn)狀、產(chǎn)品類型、生產(chǎn)設(shè)備種類、原材料特性、工藝技術(shù)特點(diǎn)等方面的感性認(rèn)識,激發(fā)專業(yè)興趣、明確專業(yè)課的學(xué)習(xí)方向,檢驗(yàn)理論課學(xué)習(xí)效果,為學(xué)好專業(yè)課打下基礎(chǔ)。
7.畢業(yè)設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合應(yīng)用能力,解決實(shí)際問題能力的重要環(huán)節(jié),設(shè)計題目主要來源于生產(chǎn)、工程實(shí)際項目和科研項目。要求學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計、寫出完整的畢業(yè)設(shè)計論文及報告,并要附外文翻譯資料。
在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作。 2100433B
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評分: 4.6
畢 業(yè) 設(shè) 計 題目 八十萬噸每年常減壓電脫鹽工藝流程設(shè)計 姓 名 學(xué)號 系 院 班級 指導(dǎo)教師 職稱 學(xué)院中心 前言 北蒸餾裝置始建于 1997年,由中國石油天然氣華東勘察設(shè)計研究院設(shè)計,中建八 局施工,同時設(shè)計裝置年處理量 50 萬噸孤島原油,采用 FCS現(xiàn)場總線操作控制系統(tǒng), 屬于燃料型常減壓裝置,于 1998年 7月投產(chǎn)。在此基礎(chǔ)上, 2004年由石大煉油化工設(shè) 計所、常減壓車間和洛陽設(shè)計院等單位聯(lián)合進(jìn)行擴(kuò)能改造設(shè)計,中石化十公司施工,于 2004年 7月改造后開車投產(chǎn),設(shè)計年處理量 80萬噸管輸原油,采用 DCS集散操作控制 系統(tǒng)。該裝置除生產(chǎn)常規(guī)常減壓產(chǎn)品外,還可生產(chǎn)運(yùn)動粘度合格的減粘燃料油。 作為原油加工過程的第一道工序 ,電脫鹽裝置的主要作用是從原油中脫除鹽、水和 其他雜質(zhì)。原油中的無機(jī)鹽類主要是氯化物 ,其中氯化鈉占 75%,氯化鈣占 10%,氯化鎂占 15%,氯化物會造
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評分: 4.5
上?;ぴO(shè)計院化學(xué)工程專業(yè),目前主要是進(jìn)行與工藝和管道工程設(shè)計及項目經(jīng)濟(jì)評價有關(guān)方面的計算程序開發(fā)工作。經(jīng)過十多年來的積累,目前已有化工工藝設(shè)計中比較實(shí)用的程序22個,例如換熱器、冷凝器、干燥器、蒸餾塔、吸收塔和某些主要的反應(yīng)器、管道壓降(包括二相流壓降)、項目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價和合成氨通用流程模擬系統(tǒng)等。上述程序都是由化學(xué)工程專業(yè)的同志自行開發(fā)編制的。此外,還有5個用于管道熱應(yīng)力及振動計算的通用程序。
本書介紹了典型化工機(jī)器(泵、閥門、減速器、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī))的工作原理、結(jié)構(gòu)形式、拆裝方法和維修技術(shù);作為拆裝與維修必備知識,還介紹了化工機(jī)器拆裝常用工具和拆裝維修通用技術(shù)。
本書根據(jù)教育部化學(xué)工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的基本要求而編寫,學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),可以獲得典型化工機(jī)器拆裝與修理的基本知識和技能。
本書可作為過程裝備與控制工程、化工工藝、化學(xué)工程等化工類專業(yè)本科教材,也可供高職院校、中等職業(yè)學(xué)校選用,還可作為化工行業(yè)技術(shù)工人自學(xué)的參考。
廖傳華,男,副教授,從事過程裝備與控制工程、傳質(zhì)過程工藝與設(shè)備的教學(xué)和研究工作。現(xiàn)為中國化工學(xué)會化學(xué)工程專業(yè)委員會干燥專業(yè)組理事、中國通用機(jī)械干燥協(xié)會技術(shù)委員會委員、中國通用機(jī)械干燥協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化委員會委員、南京工業(yè)大學(xué)——山東省科學(xué)院超臨界流體技術(shù)工程研究中心副主任。先后在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物、學(xué)術(shù)會議上發(fā)表論文70余篇。
化學(xué)工程專業(yè)的建立與英國的情況相反,戴維斯的這些活動在美國卻引起了普遍的注意,化學(xué)工程這一名詞在美國很快獲得了廣泛應(yīng)用。1888年,根據(jù)L.M.諾頓教授的提議,麻省理工學(xué)院開設(shè)了世界上第一個定名為化學(xué)工程的四年制學(xué)士學(xué)位課程,即著名的第十號課程。隨后,賓夕法尼亞大學(xué)(1892),戴倫大學(xué)(1894)、密歇根大學(xué)(1898)也相繼開設(shè)了類似的課程。這些課程的開設(shè)標(biāo)志著培養(yǎng)化學(xué)工程師的最初嘗試。但這些課程的主要內(nèi)容是由機(jī)械工程和化學(xué)構(gòu)成的,還未具有今天化學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)。這樣培養(yǎng)出來的化學(xué)工程師雖然具有制造各種化工產(chǎn)品的工藝知識,但仍不懂得化工生產(chǎn)的內(nèi)在規(guī)律,因此還不能滿足化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。
戴維斯實(shí)際上已提出了培養(yǎng)化學(xué)工程師的一種新的途徑。但他的工作偏重于對以往經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和對各種化工基本操作的定性敘述,而缺乏創(chuàng)立一門獨(dú)立學(xué)科所需要的理論深度。1902年W.H.華克爾受命徹底改造麻省理工學(xué)院化學(xué)工程的實(shí)驗(yàn)教育,開始了對化學(xué)工程教育的一系列改革,使化學(xué)工程的發(fā)展進(jìn)入了一個新時期。
學(xué)科基礎(chǔ)的奠定華克爾當(dāng)時是著名物理化學(xué)家A.諾伊斯的助手,在此之前他曾和A.D.利特爾一起從事化學(xué)工業(yè)方面的咨詢工作,這種經(jīng)歷使他有條件致力于探索如何把物理化學(xué)和工業(yè)化學(xué)知識結(jié)合起來,去解決化學(xué)工業(yè)發(fā)展中面臨的工程問題。在1905年受聘在哈佛大學(xué)講述的工業(yè)化學(xué)課程中,他已系統(tǒng)發(fā)揮了化工原理的基本思想。1907年華克爾全面修訂了化學(xué)工程課程計劃,更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的化學(xué)訓(xùn)練和工程原理的實(shí)際應(yīng)用。
單元操作概念的提出利特爾對化學(xué)工程早期發(fā)展也作出了重要貢獻(xiàn)。他曾長期從事化學(xué)工業(yè)方面的咨詢工作,1908年參予發(fā)起成立美國化學(xué)工程師協(xié)會,并擔(dān)任過該會的主席。對化學(xué)工程的興趣,以及同華克爾的友誼,使他一直關(guān)心著麻省理工學(xué)院的化學(xué)工程教育。1908年,根據(jù)他的建議,麻省理工學(xué)院建立了應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)工程實(shí)用學(xué)校,讓學(xué)生接受各種化工基本操作的實(shí)際訓(xùn)練。1915年,他在給麻省理工學(xué)院的一份報告中,提出了單元操作的概念,他指出:任何化工生產(chǎn)過程,無論其規(guī)模大小都可以用一系列稱為單元操作的技術(shù)來解決。只有將紛雜眾多的化工生產(chǎn)過程分解為構(gòu)成它們的單元操作來進(jìn)行研究,才能使化學(xué)工程專業(yè)具有廣泛的適應(yīng)能力。這些意見對化學(xué)工程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
化學(xué)工程師的培養(yǎng)1920年,在麻省理工學(xué)院,化學(xué)工程脫離化學(xué)系而成為一個獨(dú)立的系,由W.K.劉易斯任系主任。這年夏天,在華克爾的緬因州夏季別墅里,華克爾、劉易斯和W.H.麥克亞當(dāng)斯完成了<化工原理>一書的初稿,此書油印后立即用于化工系的教育,后于1923年正式出版?!痘ぴ怼逢U述了各種單元操作的物理化學(xué)原理,提出了它們的定量計算方法,并從物理學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科中吸取了對化學(xué)工程有用的研究成果(如雷諾關(guān)于湍流、層流的研究)和研究方法(如因次分析和相似論,奠定了化學(xué)工程作為一門獨(dú)立工程學(xué)科的基礎(chǔ),影響了此后化學(xué)工程師的培養(yǎng)和化學(xué)工程的發(fā)展。
20世紀(jì)20年代,在汽車工業(yè)的推動下,石油煉制工業(yè)獲得了很大的發(fā)展,出現(xiàn)了第一個化學(xué)加工過程──熱裂化,在化工生產(chǎn)中,連續(xù)操作日益普遍。這些過程的操作和放大,都需要加深理解流體流動、熱量的傳遞和利用以及相際傳質(zhì)的規(guī)律。麻省理工學(xué)院培養(yǎng)的第一批具有單元操作知識的化學(xué)工程師,在熱裂化過程的開發(fā)中發(fā)揮了很好的作用。這些進(jìn)一步推動了單元操作的研究,并取得了豐碩的成果。繼《化工原理》后,一批論述各種單元操作的著作,如C.S.魯賓遜的《精餾原理》(1922)和《蒸發(fā)》(1926)、劉易斯的《化工計算》(1926)、麥克亞當(dāng)斯的《熱量傳遞》(1933)、T.K.舍伍德的《吸收和萃取》(1937)相繼問世。
化工熱力學(xué)的誕生在闡述單元操作的原理時,華克爾等曾利用了熱力學(xué)的成果。但是化學(xué)工程面臨的許多問題,例如許多化工過程中都會遇到的高溫、高壓下氣體混合物的p-V-T關(guān)系的計算,經(jīng)典熱力學(xué)并沒有提供現(xiàn)成的方法。30年代初,麻省理工學(xué)院的H.C.韋伯教授等人提出了一種利用氣體臨界性質(zhì)的計算方法。雖然從物理化學(xué)的觀點(diǎn)來看,這種方法十分粗糙,但對工程應(yīng)用,卻已夠準(zhǔn)確。這是化工熱力學(xué)最早的研究成果。1939年韋伯寫出了第一本化工熱力學(xué)教科書《化學(xué)工程師用熱力學(xué)》。1944年耶魯大學(xué)的B.F.道奇教授寫的第一本取名為《化工熱力學(xué)》的著作出版了,于是化學(xué)工程的一個新的分支學(xué)科──化工熱力學(xué)誕生了。
化學(xué)工程的研究第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)以后,化學(xué)工程的研究也轉(zhuǎn)入了滿足戰(zhàn)爭需要的軌道。40年代前期,在重大化工過程的開發(fā)中,即碳四餾分的分離和丁苯橡膠的乳液聚合、粗柴油的流態(tài)化催化裂化以及曼哈頓原子彈工程計劃等,化學(xué)工程都發(fā)揮了重要作用。例如:流態(tài)化催化裂化的設(shè)想就是由麻省理工學(xué)院的劉易斯教授和E.R.吉利蘭教授提出的。在他們的指導(dǎo)下,幾所大學(xué)同時進(jìn)行了流化床性能的研究,確定了顆粒尺寸、密度和使顆粒床層膨脹,以造成氣固間良好接觸和顆粒運(yùn)動所需的氣速間的關(guān)系,證實(shí)了在催化裂化反應(yīng)器和再生器之間連續(xù)輸送大量固體催化劑的可能性。這三項開發(fā)的成功,使人們認(rèn)識到要順利實(shí)現(xiàn)過程放大,特別是高倍數(shù)的放大(在曼哈頓工程中放大倍數(shù)高達(dá)1000),必須對過程的內(nèi)在規(guī)律有深刻的了解,沒有堅實(shí)的基礎(chǔ)研究工作,是很難做到這一點(diǎn)的。同時,在單元操作經(jīng)過二、三十年的研究已有了一定的基礎(chǔ)后,反應(yīng)器的工程放大對化工過程開發(fā)的重要性顯得更為突出。這些都為戰(zhàn)后化學(xué)工程的進(jìn)一步發(fā)展指明了方向。
學(xué)科體系的形成如果說單元操作概念的提出是化學(xué)工程發(fā)展過程中經(jīng)歷的第一個歷程的話,那么在第二次世界大戰(zhàn)后,化學(xué)工程又經(jīng)歷了其發(fā)展過程中的第二個歷程,這就是“三傳一反”(動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和反應(yīng)工程)概念的提出。
三傳一反概念的形成 化學(xué)工程誕生之初,對工業(yè)反應(yīng)過程的研究吸引著化學(xué)工程師的注意。戴維斯在《化學(xué)工程手冊》中曾對化學(xué)工業(yè)中的反應(yīng)作過分類。單元操作的概念,在處理只包含物理變化的化工操作時獲得了巨大的成功。有人將反應(yīng)過程按化學(xué)特征分為硝化、磺化、加氫、脫氫等單元過程,試圖解決工業(yè)反應(yīng)過程的開發(fā)問題。但實(shí)踐證明單元過程的概念沒有抓住反應(yīng)過程開發(fā)中所需解決的工程問題的本質(zhì)。
1913年哈伯- 博施法(見合成氨工業(yè)發(fā)展史)投入生產(chǎn),這一成功極大地促進(jìn)了催化劑和催化反應(yīng)的研究。1928年釩催化劑被成功用于二氧化硫的催化氧化。1936年發(fā)明了用硅鋁催化劑進(jìn)行的粗柴油催化裂化工藝。對這些氣固相催化反應(yīng)過程和燃燒過程的研究,使化學(xué)工程師開始認(rèn)識到,在工業(yè)反應(yīng)過程中質(zhì)量傳遞和熱量傳遞對反應(yīng)結(jié)果的影響。30年代后期,德國的G.達(dá)姆科勒和美國的E.W.蒂利分別對反應(yīng)相外傳質(zhì)和傳熱以及反應(yīng)相內(nèi)傳質(zhì)和傳熱作了系統(tǒng)的分析。這些成果至今仍是化學(xué)反應(yīng)工程的重要組成部分。50年代初,隨著石油化工的興起,在對連續(xù)反應(yīng)過程的研究中,提出了一系列重要的概念。如返混、停留時間分布、宏觀混合、微觀混合、反應(yīng)器參數(shù)敏感性、反應(yīng)器的穩(wěn)定性等。在1957年于阿姆斯特丹舉行的第一屆歐洲化學(xué)反應(yīng)工程討論會上,水到渠成地宣布了化學(xué)反應(yīng)工程這一學(xué)科的誕生。
在《化工原理》中,華克爾等已經(jīng)吸取了流體力學(xué)、傳熱學(xué)和關(guān)于質(zhì)量傳遞的研究成果。到50年代,化學(xué)工程師更清楚地認(rèn)識到從本質(zhì)上看,所有單元操作都可以分解成動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞這三種傳遞過程或它們的結(jié)合。在工業(yè)反應(yīng)器中傳遞過程對化學(xué)反應(yīng)的影響,在化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科形成過程中,也被清楚地認(rèn)識到了。對單元操作和反應(yīng)過程的深入研究,都離不開對傳遞過程規(guī)律的探索?;瘜W(xué)工業(yè)在發(fā)展過程中也提出了許多新課題,例如在聚合物加工中,化學(xué)工程師必須處理高粘度物料,在噴霧干燥設(shè)備的設(shè)計中,必須對流動模型和傳熱、傳質(zhì)速率作詳細(xì)分析。50年代初,許多大學(xué)都開始給化工系的學(xué)生講授流體力學(xué),擴(kuò)散原理等課程,并出現(xiàn)了把三種傳遞過程加以綜合的趨向。1957年在普渡大學(xué)召開的美國工程學(xué)科的系主任會議上,傳遞過程和力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)等一起被列為基礎(chǔ)工程學(xué)科,并制訂了這一課程的詳細(xì)計劃。在這種背景下,威斯康星大學(xué)教授R.B.博德、W.E.斯圖爾德和E.N.萊特富特著手編寫《傳遞現(xiàn)象》,先在威斯康星大學(xué)試用,經(jīng)修訂后于1960年正式出版。這部著作的出版幾乎和當(dāng)年的《化工原理》一樣產(chǎn)生了巨大的影響,到1978年就印刷了19次,成為化學(xué)工程發(fā)展進(jìn)入“三傳一反”的新時期的標(biāo)志。
分支學(xué)科的綜合和深化50年代中期,電子計算機(jī)開始進(jìn)入化工領(lǐng)域,對化學(xué)工程的發(fā)展起了巨大的推動作用,化工過程數(shù)學(xué)模擬迅速發(fā)展。由對一個過程或一臺設(shè)備的模擬,很快發(fā)展到對整個工藝流程甚至聯(lián)合企業(yè)的模擬,在50年代后期出現(xiàn)了第一代的化工模擬系統(tǒng)。在計算機(jī)上進(jìn)行模擬試驗(yàn),既省時又省錢,使得研究化工系統(tǒng)的整體優(yōu)化成為可能,形成了化學(xué)工程研究的一個新領(lǐng)域──化工系統(tǒng)工程。這是化學(xué)工程在綜合方面上的深化。至此,化學(xué)工程形成了比較完整的學(xué)科體系。
在化學(xué)反應(yīng)工程、傳遞工程、化工系統(tǒng)工程取得突破性進(jìn)展的同時,單元操作和化工熱力學(xué)并沒有停滯不前。傳遞過程研究和電子計算機(jī)的應(yīng)用給單元操作帶來了新的活力。50年代初,美國化學(xué)工程師協(xié)會組織了蒸餾塔板效率的研究工作,對影響塔板效率的主要因素及應(yīng)如何改進(jìn)塔板結(jié)構(gòu)有了感性認(rèn)識。浮閥塔板、舌形塔板、斜孔塔板等新形塔板相繼問世,通過設(shè)計方法的改進(jìn),篩板塔重新獲得廣泛應(yīng)用。反滲透、電滲析、超過濾等膜分離操作和區(qū)域熔煉等提純技術(shù)投入了工業(yè)應(yīng)用。液膜分離、參數(shù)泵分離等新的分離技術(shù)開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究。
高壓過程的普遍采用和傳質(zhì)分離過程設(shè)計計算方法的改進(jìn),推動了化工熱力學(xué)關(guān)于狀態(tài)方程和多元汽液平衡、液液平衡及相平衡關(guān)聯(lián)方法的研究,提出了一批至今仍獲得廣泛應(yīng)用的狀態(tài)方程(如RK方程,馬丁-侯方程)和活度系數(shù)方程(如馬格勒斯方程、威爾遜方程、NRTL方程)。
新興領(lǐng)域的出現(xiàn)進(jìn)入70年代后,化學(xué)工業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,并且面臨著環(huán)境污染和能源緊缺的挑戰(zhàn),化學(xué)工程的各分支學(xué)科繼續(xù)生氣勃勃地向前發(fā)展。在單元操作領(lǐng)域里,固體物料的加工和處理開始得到普遍的注意,正在形成粉體工程的新分支。在化工熱力學(xué)研究中,狀態(tài)方程和相平衡關(guān)聯(lián)依然是活躍的課題,提出了PR方程(1976)、SRK方程 (1972)等形式簡單又有足夠精確度的新狀態(tài)方程和基于基團(tuán)貢獻(xiàn)原則的UNIFAC方程(1977)等活度系數(shù)方程。降低能耗的迫切要求,使過程熱力學(xué)分析獲得了很大的發(fā)展。高分子化工和生物化工的發(fā)展推動了非牛頓型流體傳遞過程特征的研究,激光測量、流場顯示等新技術(shù)開始應(yīng)用于傳遞過程的研究?;瘜W(xué)反應(yīng)工程不斷向復(fù)雜領(lǐng)域擴(kuò)展,70年代初出現(xiàn)了處理有大量連續(xù)組分參與反應(yīng)的復(fù)雜反應(yīng)體系的集總動力學(xué)方法和聚合反應(yīng)工程、電化學(xué)反應(yīng)工程等新分支。化工系統(tǒng)工作開始對系統(tǒng)綜合進(jìn)行探索,在換熱器網(wǎng)絡(luò)和分離流程的合成方面已取得有實(shí)用價值的成果,80年代初開發(fā)了以ASPEN為代表的第三代化工模擬系統(tǒng)。
但是,由化工熱力學(xué)、傳遞過程、單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程和化工系統(tǒng)工程構(gòu)成的學(xué)科體系,無論在深度和廣度上都已覆蓋了傳統(tǒng)化學(xué)工程的各個領(lǐng)域,所以在傳統(tǒng)化學(xué)工程的范圍內(nèi)難以期望再會出現(xiàn)過去那種令人激動的突破。近十幾年來,化學(xué)工程更引人注目的發(fā)展是在與鄰近學(xué)科的交叉滲透中已經(jīng)或正在形成的一些充滿希望的新領(lǐng)域。
第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的青霉素生產(chǎn),開創(chuàng)了化學(xué)工程與生物化學(xué)結(jié)合的新時代。戰(zhàn)后各種抗生素和激素的生產(chǎn)迅速增長,微生物技術(shù)被用于石油蛋白生產(chǎn)和進(jìn)行污水凈化。70年代,分子生物學(xué)取得了重組DNA技術(shù)等重大成果,開拓了制備生物化學(xué)品和醫(yī)藥品的新領(lǐng)域,已可預(yù)見將對人類社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響。生物化學(xué)工程無論在生化反應(yīng)還是分離技術(shù)方面都在不斷取得進(jìn)展。
化學(xué)工程師已經(jīng)以自己的專長為醫(yī)學(xué)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn),生物醫(yī)學(xué)工程這一新學(xué)科正在形成。人的身體實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一座構(gòu)造復(fù)雜的小型化工廠,許多生理過程可借助化學(xué)工程原理進(jìn)行分析。傳質(zhì)原理已被用于潛水病的研究,傳熱原理已被用于體內(nèi)熱調(diào)節(jié)的研究,停留時間分布的概念可用來分析藥物的療效,在人工心肺機(jī)、人工腎的研制中應(yīng)用了非牛頓流體流動和滲析的原理。
化學(xué)工程與固體物理、結(jié)晶化學(xué)、材料科學(xué)相結(jié)合,在化學(xué)氣相淀積過程的研究中發(fā)揮著自己的作用?;瘜W(xué)氣相淀積是近二十年來獲得迅速發(fā)展的一種制備無機(jī)材料的新技術(shù),在微電子、光纖通訊、超導(dǎo)等新技術(shù)領(lǐng)域中,廣泛用于各種功能器件的制造。
正如一百年前從化學(xué)中分裂出了化學(xué)工程一樣,今天在化學(xué)工程中又在孕育著新的學(xué)科。2100433B