美國(guó)留學(xué)熱門專業(yè)之化學(xué)工程專業(yè);瘜W(xué)工程(Chemcial Engineering),簡(jiǎn)稱化工 (ChE),是研究以化學(xué)工業(yè)為代表的,以及其他過程工業(yè)(如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等)生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的一般原 理和規(guī)律,并應(yīng)用這些規(guī)律來解決過程及裝置的開發(fā)、設(shè)計(jì)、操作及優(yōu)化問題的工程技術(shù)學(xué)科。
美國(guó)留學(xué)熱門專業(yè)之化學(xué)工程專業(yè)分支介紹
A. 國(guó)內(nèi)大學(xué)分支
化學(xué)工程包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)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)及控制等方面。
單元操作(Unit Operations) 是化學(xué)工程的主要研究領(lǐng)域,是在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中具有共同的物理變化特點(diǎn)的基本操作,是由各種化工生產(chǎn)操作概括得來的,基本包括五個(gè)方面:
流體流動(dòng)過程,包括流體輸送、過濾、固體流態(tài)化等。
傳熱過程,包括熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射、沸騰、蒸發(fā)、冷凝等。
傳質(zhì)過程,即物質(zhì)的傳遞,包括氣體吸收、蒸餾、萃取、吸附、干燥等。
熱力過程,即溫度和壓力變化的過程,包括液化、冷凍等。
機(jī)械過程,包括固體輸送、粉碎、篩分等。
化學(xué)反應(yīng)工程(Chemical Reaction Engineering) 以工業(yè)反應(yīng)過程為主要研究對(duì)象,以反應(yīng)技術(shù)的開發(fā)、反應(yīng)過程的優(yōu)化和反應(yīng)器設(shè)計(jì)為主要目的的一門新興工程學(xué)科。
研究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型;
研究反應(yīng)器的傳遞規(guī)律,建立反應(yīng)器傳遞模型;
研究反應(yīng)器內(nèi)傳遞過程對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。
傳遞過程(Transport processes) 是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ)。在各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進(jìn)行的物理過程主要有三種傳遞:動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞,傳遞過程著重研究上述三 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)(Chemical Engineering Thermodynamic) 是熱力學(xué)基本定律應(yīng)用于化學(xué)工程領(lǐng)域中而形成的一門學(xué)科。主要研究化工過程中各種形式的能量之間相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律及過程趨近平衡的極限條件,為有效利用能量 和改進(jìn)實(shí)際過程提供理論依據(jù)。
化工系統(tǒng)工程(Chemical System Engineering) 將系統(tǒng)工程的理論和方法應(yīng)用于化工過程領(lǐng)域的一門新興的邊緣學(xué)科,是化學(xué)工程的一個(gè)分支。它的基本內(nèi)容是:從系統(tǒng)的整體目標(biāo)出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)組成部 分的特性及其相互關(guān)系,確定化工系統(tǒng)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、控制和管理等方面的最優(yōu)策略。借助的數(shù)學(xué)工具是運(yùn)籌學(xué)和現(xiàn)代控制論的一些方法,依靠的技術(shù)手段是電子計(jì) 算機(jī)。研究的對(duì)象是化工生產(chǎn)過程中的某個(gè)系統(tǒng),謀求的目標(biāo)是該系統(tǒng)的整體優(yōu)化,即合理確定和控制系統(tǒng)各個(gè)組成部分輸入、輸出狀態(tài),使得反映系統(tǒng)效益的某種 定量函數(shù)達(dá)到最大值或最小值。
化工過程控制(Chemical Process Control) 及過程動(dòng)態(tài)學(xué) 又稱過程控制,是化工生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的簡(jiǎn)稱。化工過程控制主要是研討控制理論在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,包括各種自動(dòng)化系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施、運(yùn) 行,而不包括純理論的研究和儀表的設(shè)計(jì)、制造;み^程控制與一般化工方法最大的區(qū)別是動(dòng)態(tài)和反饋。