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化学工程
研究化学工业和其他过程工业 (process industry) 生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。这些工业包括石油炼制工业、冶金工业、建筑材料工业、食品工业、造纸工业等。 它们从石油、煤、天然气、盐、石灰石、其他矿石和粮食、木材、水、空气等基本的原料出发,借助化学过程或物理过程,改变物质的组成、性质和状态,使之成为多种价值较高的产品,如化肥、汽油、润滑油、合成纤维、合成橡胶、塑料、烧碱、纯碱、水泥、玻璃、钢、铁、铝、纸浆等等。
学生将系统地学习本专业必须的基础理论和工程技术知识,特别是以下方面的知识:
(1)无机化学、有机化学、物理化学的基础理论与实验;
(2)化工原理、化工热力学、化学反应工程、分离工程、化工生产工艺与设备的基础理论与实验;
(3)化工技术经济分析和生产运行管理;
(4)研究与开发新产品、新设备和新工艺的初步能力等。
本专业毕业生的基本要求是:
(1)具有高度社会责任感和良好道德修养,具有为祖国现代化建设服务的思想;
(2)具有良好的文化素质;
(3)具有强健的体魄与健康的心理素质;
(4)具有较强的自学能力、表达与交往能力以及处理工程实际问题的能力;
(5)系统地掌握化学工程与工艺的基础理论与专业知识,能够结合化工生产的社会经济目标,从事研究、开发、设计、生产与企业管理等工作;
(6)富有求实精神、创新精神、合作精神和应变能力,具有一定的国际交往能力;
(7)熟练掌握一门外国语,通过国家外语四级考试;
(8)具备使用计算机的基本技能。
主要课程
有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。
就业方向
在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作。
精细化工
是生产精细化学品工业的通称。具有品种多,更新换代快;产量小,大多以间歇方式生产;具有功能性或最终使用性:许多为复配性产品,配方等技术决定产品性能;产品质量要求高;商品性强,多数以商品名销售;技术密集高,要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究,重视技术服务;设备投资较小;附加价值率高等特点。精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工己成为世界各国调整化学工业结构、提升一化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点。精细化工率(精细化工产值占化工总产值的比例)的高低己经成为衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。
1、培养目标与深造方向
本专业培养具有化学研究、化工产品开发及生产技术管理能力的高级技术人才,尤其注重培养在精细化工领域,特别是在各种助剂、涂料、香料、功能高分子材料等方面具有上述能力的综合型人才。通过宽厚、扎实的化学理论学习和实践环节、科研开发、工业生产实际的综合训练,达到化学工程与工艺(精细化工)领域高素质人才的培养目的。
本专业毕业生可报考本专业或相近专业研究生。
2、课程设置
主要课程:无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等基础课,机械制图、材料力学、化工原理、精细有机合成单元反应等专业基础课,精细化学品化学、精细化工工程、高分子科学导论、香料化学及工艺、胶粘剂与涂料、化工工艺开发与设计等专业课。
3、学制/学位:本科四年制/工学学士。
详细介绍
化学工程
包括单元操作、化学反应工程、传递过程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等方面。
现代工业生产的规模常要求一套装置的年产量达数十万吨或更高。这些装置必然面临大量的工程问题,而且指标稍有下降,就会带来很大的经济损失。科学技术的进步,时时刻刻在创造新的产品和新的工艺。但这些新的产品必须借助工程的手段才能实现工业生产,新的工艺要有经济和技术的合理性才能取代原有工艺。
上述装置大型化和新产品、新工艺工业化的问题都属于化学工程的研究范围。化学工程在国民经济中的重要作用是十分明显的。例如将大量烟气中硫、氮氧化物等有害组分脱除后再排放,在实验室达到要求后,进而要在工业规模中实现大量烟气的净化,就必须考虑大规模净化的经济性和可行性,着眼点与实验室研究很不相同。又如化工生产中 , 要求十分纯净的产品作为原料 , 如高分子化工中常要求聚合前单体的杂质含量是在百万分之几 (ppm) 数量级。对于实验室工作来说 , 这一点并不一定困难,而且小实验也不要求提纯的经济指标。但是要求大型生产装置在低消耗和设备简易可行的条件下做到这一点 , 却是一个完全不同的课题。这种课题的解决 , 有赖于单元操作的研究。假使在实验反应器中确定了优选的温度、浓度和反应时间,获得了满意的效果。而在放大过程中,由于流动的不均匀性,物料在反应器中的停留时间(反应时间)出现不均匀,偏离了优选的反应时间。由于反应热效应,大装置中因传热的限制而出现的温度不均匀,使反应温度偏离了优选温度。温度的不均匀必然导致浓度的不均匀。这些效应引起大装置中效率下降,产品成本提高,甚至可能因此失去工业价值而不宜用于生产。这个例子说明化学反应工程研究的作用和意义。
另一个例子是工业生产中为适应各过程的需要,时而需要加热,时而需要冷却。在实验室中能耗指标并不重要,但大生产就必须考虑热量的合理利用,应尽可能使加热和冷却相匹配,尽可能利用低位热能。如何合理利用热量,如何合理安排众多的设备,这一课题,是无法用实验方法解决的,而是通过化工系统工程的研究解决的。
上述数例说明生产大型化后人们对化学工程知识的紧迫需要。化学工程的成就已能在相当程度上解决这些问题。
精细化工
包括的范围
各国也不甚一致,大体可归纳为:医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、催化剂、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、食品添加剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多个行业和门类。随着国民经济的发展,精细化学品的开发和应用领域将不断开拓,新的门类将不断增加。
精细化工发展方向
按照经济发展和合作组织(OECD)的规定,根据技术密集度的情况,汽车、机械、有色冶金、化工属于中技术产业。高新技术及其产业是按其研究开发含量高而确定的特定领域,航天航空,信息产业、制药等。作为化学工业分支的精细化工大体也属于中技术范畴,但作为精细化学品的高性能化工新材料、制药、生物化工等已确定属于高新技术范畴。21世纪是知识经济时代,一场以生物工程、信息科学和新材料科学为主的三大前沿科学的新技术革命必将对化学工业产生重大的影响。像精细化工这样的传统工业的发展趋势必定是越来越加重技术知识的密集程度,并与高新技术相辅相成。
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