專業(yè)概述
化學工程(Chemcial Engineering),簡稱化工 (ChE),是研究以化學工業(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)過程中有關化學過程與物理過程的一般原 理和規(guī)律,并應用這些規(guī)律來解決過程及裝置的開發(fā)、設計、操作及優(yōu)化問題的工程技術學科。
專業(yè)分支介紹
A. 國內(nèi)大學分支
化學工程包括單元操作、化學反應工程、傳遞過程、化工熱力學、化工系統(tǒng)工程、過程動態(tài)學及控制等方面。
單元操作(Unit Operations) 是化學工程的主要研究領域,是在化學工業(yè)生產(chǎn)中具有共同的物理變化特點的基本操作,是由各種化工生產(chǎn)操作概括得來的,基本包括五個方面:
流體流動過程,包括流體輸送、過濾、固體流態(tài)化等。
傳熱過程,包括熱傳導、對流、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。
機械過程,包括固體輸送、粉碎、篩分等。
化學反應工程(Chemical Reaction Engineering) 以工業(yè)反應過程為主要研究對象,以反應技術的開發(fā)、反應過程的優(yōu)化和反應器設計為主要目的的一門新興工程學科。
研究化學反應規(guī)律,建立反應動力學模型;
研究反應器的傳遞規(guī)律,建立反應器傳遞模型;
研究反應器內(nèi)傳遞過程對反應結果的影響。
傳遞過程(Transport processes) 是單元操作和反應工程的共同基礎。在各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程主要有三種傳遞:動量傳遞、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(Chemical Engineering Thermodynamic) 是熱力學基本定律應用于化學工程領域中而形成的一門學科。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 和改進實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用于化工過程領域的一門新興的邊緣學科,是化學工程的一個分支。它的基本內(nèi)容是:從系統(tǒng)的整體目標出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部各個組成部 分的特性及其相互關系,確定化工系統(tǒng)在規(guī)劃、設計、控制和管理等方面的最優(yōu)策略。借助的數(shù)學工具是運籌學和現(xiàn)代控制論的一些方法,依靠的技術手段是電子計 算機。研究的對象是化工生產(chǎn)過程中的某個系統(tǒng),謀求的目標是該系統(tǒng)的整體優(yōu)化,即合理確定和控制系統(tǒng)各個組成部分輸入、輸出狀態(tài),使得反映系統(tǒng)效益的某種 定量函數(shù)達到最大值或最小值。
化工過程控制(Chemical Process Control) 及過程動態(tài)學 又稱過程控制,是化工生產(chǎn)過程自動控制的簡稱;み^程控制主要是研討控制理論在化工生產(chǎn)過程中的應用,包括各種自動化系統(tǒng)的分析、設計和現(xiàn)場的實施、運 行,而不包括純理論的研究和儀表的設計、制造;み^程控制與一般化工方法最大的區(qū)別是動態(tài)和反饋。
B.美國大學分支
Biotechnology
Biomolecular Engineering 生物分子工程
Biomedical Engineering生物醫(yī)學工程
Cellular Engineering 細胞工程
Catalysis/ Kinetics 催化/動力學
Computational Chemical Engineering 計算化工
Complex Fluids 復雜流體
Electro- Chemical 電氣化工
Energy 能源
Environmental Engineering 環(huán)境工程
Materials/ Devices 材料/設備
Advance Materials 高級材料
Modeling & Simulation 建模與仿真
Microelectronics 微電子學
Microfluidics 微流體學
Nano- Sciences 納米科學
Petroleum Engineering 石油工程
Process Systems and Engineering 過程系統(tǒng)與工程
Process Systems 過程系統(tǒng)
Process Control 過程控制
Process Safety 過程安全
Polymers 高分子
Reaction Engineering (and Catalysis) 反應工程
Rheology 流動學
Soft Matter 軟物質(zhì)
Surface & Interface Science 表面科學與界面科學
Transport 傳遞
Thermodynamics 熱動力學