مهندسی شیمی

معرفی

مهندسی شیمی (به انگلیسی: Chemical engineering) شاخه ای از علوم مهندسی است که با طراحی، ساخت و بهره برداری از فرآیند ها 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. 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.

گرایش های مهندسی شیمی

این رشته در مقطع کارشناسی دارای هشت گرایش زیر می باشد:

پالایش

دانش تبدیل نفت خام به فرآورده های نفتی.

پتروشیمی

دانش تبدیل شاخه ای از فراورده های نفتی به فرآورده های غیر نفتی (پلیمرهای خام و محصولات پتروشیمی)

پلیمر

دانش تبدیل پلیمرهای خام (PVC,PP,PE) به پلیمرهای صنعتی (لاستیک، چسب، رنگ و ...)

صنایع گاز

دانش تبدیل گاز طبیعی به گاز قابل مصرف (شامل عملیات استخراج، پالایش، انتقال و ...) (با توجه به منابع غنی گاز در ایران و رتبه دوم ایران در جهان از این حیث، آینده این گرایش بسیار درخشان خواهد بود)

صنایع شیمیایی معدنی

دانش تبدیل مواد شیمیایی استخراج شده از معدن به محصولات شیمیایی معدنی (گچ، سیمان، کاشی، اسیدها و بازها، گازهای صنعتی و ... )

صنایع غذایی

دانش تبدیل مواد غذایی به محصولات غذایی مغذی‌تر و با طعم بهتر.

طراحی فرایندهای صنعت نفت

همانطور که از نام آن مشخص است در دروس اختصاصی و اختیاری این گرایش باید مسائل مربوط به صنایع نفت مطرح شود.

بهره برداری

این گرایش را می توان رشته ای مستقل دانست و شامل دروسی مانند اکتشاف نفت، حفاری، مخازن هیروکربنی و ... است.

انتخاب حالت کور رنگی