مقاله وتحقیق
جدیدترین مقالات در مورد علوم مختلف

> سریال خارق العاده آموزش زبان extra

> آموزش برق خودرو

> آموزش مكانيك پژو 405

> راهنمای پرورش زنبور عسل

> آموزش زبان انگليسي در خواب

> آموزش پرورش قارچ

> آموزش ساخت جعبه كادويي

> مجموعه آموزشی پرورش بوقلمون

> آموزش سفره آرايي و ميوه آرايي

> قلم قاری قرآن

> مجموعه آموزشی تعمیرات لپ تاپ

> آموزش شغل پرسود پرورش شترمرغ

کسب درآمد از طریق اینترنت از هفت راه متفاوت بدون نیاز به تجربه وتخصص
نویسنده: امیر - ۱۳٩٠/۱/۱٧

مهندسی شیمی کاربرد علم، ریاضیات و اقتصاد در فرآیند تبدیل مواد خام به مواد باارزش‌تر یا سودمندتر است.

مهندسی شیمی عمدتاً در طراحی و نگهداری فرآیندهای شیمیایی برای تولید انبوه به کار می‌رود. به این بخش از مهندسی شیمی، مهندسی فرآیند گفته می‌شود. تفاوت شیمی و مهندسی شیمی را می‌توان با یک مثال درباره آب پرتقال بیان کرد! یک شیمیدان با کار در آزمایشگاه، راه‌های مختلفی را برای استخراج آب پرتقال مطالعه و کشف می‌کند. ساده‌ترین راه شناخته شده برای این کار، دو نیم کردن پرتقال و فشردن آن است. راه پیچیده‌تر، کندن پوست پرتقال، خرد کردن آن و جمع‌آوری آب پرتقال است. شرکتی یک مهندس شیمی را استخدام می‌کند تا برایش یک واحد تولید هزاران تن آب پرتقال در سال طراحی کند. مهندس شیمی همه راه‌های موجود تولید آب پرتقال را مطالعه و ارزیابی اقتصادی می‌کند. با آن که آبگیری دستی ساده‌ترین راه است، اما از لحاظ اقتصادی استخدام صدها نفر برای این کار به صرفه نیست. بنابراین روشی ارزان‌تر انتخاب می‌شود. این مثال نشان می‌دهد که ساده‌ترین روش آزمایشگاهی لزوماً اقتصادی‌ترین روش تولید انبوه نیست.


فرآیندهای مجزایی که توسط یک مهنس شیمی به کار گرفته می‌شوند (مانند تقطیر، استخراج و ...)، عملیات واحد نام داشته و شامل واکنش شیمیایی، عملیات انتقال جرم، انتقال حرارت و انتقال اندازه حرکت هستند. این فرآیندها 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 فرآیند شیمیایی با استفاده از موازنه 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 فرآیند را در بر می‌گیرد. هدف اصلی مهندسی شیمی استفاده از دانش شیمی در خلق مواد و محصولات بهتر برای دنیای امروز است. امروزه مهندسین شیمی علاوه بر فرآیندهای تولید مواد اولیه پایه، بلکه در تو سعه و تولید محصولات باارزش و متنوع شرکت دارند. این محصولات شامل مواد ویژه و کارآمد برای صنایعی همچون 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.

 

تأسیس مدارس علم شیمی به اوایل قرن نوزدهم باز می‌گردد، لیکن در آن ایام از رشته مهندسی شیمی خبری نبود. مدارس فنی که بعدا تأسیس شد، هنوز رشته مهندسی شیمی را تدریس نمی‌کردند. در آن زمان، شیمیدانها با انجام آزمایشها و پژوهش‌های خود، روش ساخت مواد شیمیایی را در آزمایشگاهها ابداع می‌کردند، لیکن جهت ساخت صنایع شیمیایی مربوط توانایی و تجربه علمی و عملی لازم را نداشتند. بنابراین، مهندسین مکانیک را استخدام می‌کردند. مهندسین مکانیک با توجه به نیاز شیمیدانها، تجهیزات، وسایل و امکانات را طراحی کرده، می‌ساختند.
بدین ترتیب، با همکاری شیمیدانها و مهندسین مکانیک، صنایع شیمیایی ساخته می‌شد.این روش کار دارای مشکلات زیادی بود و علت آن از اینجا ناشی می‌شد که دو گروه مستقل که از فعالیت یکدیگر اطلاع کافی نداشتند، با همدیگر همکاری می‌کردند. مهندسین مکانیک از علوم مربوط به شیمی و نحوه انجام فرآیندهای شیمیایی آگاهی نداشتند و شیمیدانها نیز از نحوه طراحی و ساخت واحدهای شیمیایی مطلع نبودند. بدین لحاظ،‌ ایده ایجاد رشته‌ای که علاوه بر آگاهی از علم شیمی، توانایی طراحی و ساخت صنایع شیمیایی را نیز داشته‌باشد، در اذهان پدیده آمد. بدین ترتیب برای اولین بار، رشته مهندسی شیمی در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه MIT (آمریکا) در سال 1888 میلادی تأسیس گردید و پس از آن سایر دانشگاهها به پیروی از این شیوه، رشته مهندسی شیمی را دایر کردند. با گذشت زمان و مشخص شدن بیش از پیش اهمیت این رشته، رشته مهندسی شیمی از دانشکده‌های مهندسی مکانیک جدا شد و دانشکده مستقلی برای آن به وجود آمد. در ایران نیز اولین بخش مهندسی شیمی در سال 1323 در دانشکده فنی دانشگاه تهران دایر شد.

مهندسی شیمی، شاخه‌ای از مهندسی است که با ایجاد و کاربرد فرآیندهایی که در آنها تغییرات شیمیایی یا فیزیکی صورت می‌گیرد، رابطه دارد. بسیاری از فرآیندهایی که در گروه صنایع شیمیایی طبقه‌بندی می‌شوند، فقط شامل تغییرات فیزیکی هستند و از جمله آنها می‌توان از تقطیر نفت که یک فرآیند جداسازی مواد از یکدیگر و یک تغییر فیزیکی است، نام برد.
البته مانند هر یک از شاخه‌های علوم، تعیین مرز بندی و ارائه تعریفی جامع برای آن ممکن نیست، ولی به طور کلی می‌توان گفت که وظیفه اصلی مهندس شیمی این است که کشفیات شیمیدان پژوهشگر را در اختیار گیرد و به آن در صنعت شیمی جامه عمل بپوشاند. البته در کنار این وظیفه مهم، به فعالیتهای دیگری از جمله تحقیق و بررسی در صنایع شیمیایی و انجام اقدامات بهینه سازی آن نیز می‌پردازد.

 

مهندسی شیمی ، رشته ای دانشگاهی است که البته دارای زیر شاخه‌های متفاوت در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی می‌باشد. تمامی این رشته‌ها ، در تکنولوژی امروز بشری نهادینه شده‌اند و نقش اساسی در اداره و پیشرفت صنعت کشورهای گوناگون دارند. با خواندن مقاله زیر که به بررسی شاخه‌های مختلف مهنسی شیمی پرداخته است، با این علوم ، آشنا می‌شویم.

صنایع پالایش

صنعت پالایش نفت ، صنعتی است که با آن ، از تفکیک و تصفیه نفت خام ، محصول متنوع و پرارزشی از قبیل گاز مایع ، سوخت اتومبیل و هواپیما ، سوخت موتورهای دیزل ، نفت سفید ، حلال های نفتی ، مواد اولیه صنایع پتروشیمی ، روغن موتور ، انواع گریس و روغن‌های روان‌کننده و دهها فراورده دیگر تولید می‌شود.

با مقایسه ای ساده بین ارزش نفت خام و ارزش فراورده های حاصل از پالایش ، می‌توان به سودآوری عظیم این صنعت و نقش آن در اقتصاد کشور پی برد. چرا که پالایشگاه ، نفت خام را به طیف وسیعی از فراورده های پر ارزش نفتی تبدیل می‌کند. همچنین با توجه به وجود اندوخته هنگفت نفت در کشور و تاکید دولت بر جایگزینی صادرات فرآورده ها نفتی به جای صدور نفت خام و نیاز روز افزون کشور به فرآورده های نفتی ، اهمیت صنایع پالایش در کشور بیشتر روشن می‌شود.

صنایع پتروشیمی

بر حسب تعریف ، صنایع پتروشیمی به صنایعی اطلاق میشود که در آنها هیدروکربنهای موجود در نفت خام یا گاز طبیعی به محصولات شیمیایی تبدیل می‌گردند. امروزه پتروشیمی ، صنعتی بسیار گسترده و با فن شناسی پیچیده و فراورده های متنوع می‌باشد و در حال حاضر ، شماره محصولات پتروشیمی به هزارها می‌رسد.

از جمله این محصولات که همگی از مواد اولیه هدروکربنی و طی یک رشته عملیات فیزیک- شیمیایی بدست می‌آیند، می‌توان انواع کودهای شیمیایی ، برخی از اسیدها ، بازها و نمک ها ، منومرها و پلیمرها ، ترکیبات آروماتیک و مواد واسطه و بسیاری از صنایع شیمیایی دیگر را نام برد. اهمیت محصولات پتروشیمی کاملا روشن است. فقط کافی است توجه شود که تولید محصولات کشاورزی ، تولید پارچه وپوشاک ، ساخت مسکن ، تولید مواد شوینده و پاک کننده و تولید داروهای مختلف بدون استفاده از محصولات پتروشیمی ، هرگز کفاف نیازهای رو به افزایش جمعیت جهان را نخواهد داد و مطمئنا بدون آنها زندگی بشر در ابعاد گوناگون ، به‌کلی مختل خواهد شد.

صنایع پتروشیمی از جمله صنایع مادر تلقی می‌شود و توسعه اقتصادی کشور را در زمینه‌های مختلف صنعتی و کشاورزی فراهم می‌آورد. با توجه به اینکه گسترش این صنایع و کاهش واردات و افزایش صدور محصولات پتروشیمی مورد تاکید دولت است، اهمیت این رشته آشکار می‌شود.

صنایع پلیمر

پلیمرها موادی هستند که بیشتر مردم ، آنها را با نام عمومی لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها می‌شناسند، در حالی که که این‌ها تنها بخش کوچکی از طیف وسیع مواد پلیمری هستند. امروزه پلیمرها در همه جا کاربرد پیدا کرده‌اند. صنایع نظامی ، الکترونیک ، خودروسازی ، پزشکی ، ساختمان سازی و... تنها نمونه‌هایی از کاربرد در زندگی روزمره بشر می‌باشند.

اهمیت کاربرد پلیمرها در صنایع گوناگون به حدی است که در حال حاضر علوم پلیمر ، نه‌تنها به‌عنوان گرایشی از مهندسی شیمی ، بلکه به‌عنوان شاخه ای مستقل از علوم فنی و مهندسی مطرح شده‌اند. پلیمرها کاربرد وسیعی در صنایع مختلف کشور دارند.

صنایع گاز

گاز طبیعی که از منبع گاز زیرزمینی کشور استخراج می‌شود، به‌صورت ماده ای خام ، چه به‌عنوان سوخت و یا به‌عنوان ماده اولیه برای دیگر صنایع (از جمله صنایع پتروشیمی) قابل استفاده نیست و باید تحت عملیات پالایش گاز ، معیان گاز ، انتقال و توزیع گاز طبیعی و گاز مایع باشد. اهمیت این رشته ، با توجه به وجود ذخایر عظیم گاز طبیعی در کشور و تاکید دولت بر توسعه صنایع گاز طبیعی به‌عنوان سوخت و منبع انرژی و استفاده از آن در صنایع مختلف نظیر نیروگاههای حرارتی تولید برق ، کارخانه های تولید سیمان ، صنایع ذوب آهن و نیز طرح گاز سوز کردن اتومبیل‌ها برای کاهش آلودگی هوا به‌خوبی محسوس است.

 

صنایع پتروشیمی

بر حسب تعریف ، صنایع پتروشیمی به صنایعی اطلاق میشود که در آنها هیدروکربنهای موجود در نفت خام یا گاز طبیعی به محصولات شیمیایی تبدیل می‌گردند. امروزه پتروشیمی ، صنعتی بسیار گسترده و با فن شناسی پیچیده و فراورده های متنوع می‌باشد و در حال حاضر ، شماره محصولات پتروشیمی به هزارها می‌رسد.

از جمله این محصولات که همگی از مواد اولیه هدروکربنی و طی یک رشته عملیات فیزیک- شیمیایی بدست می‌آیند، می‌توان انواع کودهای شیمیایی ، برخی از اسیدها ، بازها و نمک ها ، منومرها و پلیمرها ، ترکیبات آروماتیک و مواد واسطه و بسیاری از صنایع شیمیایی دیگر را نام برد. اهمیت محصولات پتروشیمی کاملا روشن است. فقط کافی است توجه شود که تولید محصولات کشاورزی ، تولید پارچه وپوشاک ، ساخت مسکن ، تولید مواد شوینده و پاک کننده و تولید داروهای مختلف بدون استفاده از محصولات پتروشیمی ، هرگز کفاف نیازهای رو به افزایش جمعیت جهان را نخواهد داد و مطمئنا بدون آنها زندگی بشر در ابعاد گوناگون ، به‌کلی مختل خواهد شد.

صنایع پتروشیمی از جمله صنایع مادر تلقی می‌شود و توسعه اقتصادی کشور را در زمینه‌های مختلف صنعتی و کشاورزی فراهم می‌آورد. با توجه به اینکه گسترش این صنایع و کاهش واردات و افزایش صدور محصولات پتروشیمی مورد تاکید دولت است، اهمیت این رشته آشکار می‌شود.

صنایع پلیمر

پلیمرها موادی هستند که بیشتر مردم ، آنها را با نام عمومی لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها می‌شناسند، در حالی که که این‌ها تنها بخش کوچکی از طیف وسیع مواد پلیمری هستند. امروزه پلیمرها در همه جا کاربرد پیدا کرده‌اند. صنایع نظامی ، الکترونیک ، خودروسازی ، پزشکی ، ساختمان سازی و... تنها نمونه‌هایی از کاربرد در زندگی روزمره بشر می‌باشند.

اهمیت کاربرد پلیمرها در صنایع گوناگون به حدی است که در حال حاضر علوم پلیمر ، نه‌تنها به‌عنوان گرایشی از مهندسی شیمی ، بلکه به‌عنوان شاخه ای مستقل از علوم فنی و مهندسی مطرح شده‌اند. پلیمرها کاربرد وسیعی در صنایع مختلف کشور دارند.

صنایع گاز

گاز طبیعی که از منبع گاز زیرزمینی کشور استخراج می‌شود، به‌صورت ماده ای خام ، چه به‌عنوان سوخت و یا به‌عنوان ماده اولیه برای دیگر صنایع )از جمله صنایع پتروشیمی) قابل استفاده نیست و باید تحت عملیات پالایش گاز ، معیان گاز ، انتقال و توزیع گاز طبیعی و گاز مایع باشد. اهمیت این رشته ، با توجه به وجود ذخایر عظیم گاز طبیعی در کشور و تاکید دولت بر توسعه صنایع گاز طبیعی به‌عنوان سوخت و منبع انرژی و استفاده از آن در صنایع مختلف نظیر نیروگاههای حرارتی تولید برق ، کارخانه های تولید سیمان ، صنایع ذوب آهن و نیز طرح گاز سوز کردن اتومبیل‌ها برای کاهش آلودگی هوا به‌خوبی محسوس است.

 

صنایع شیمیایی معدنی

صنایع شیمیایی معدنی ، دسته ای از صنایع تولیدی هستند که از برخی مواد شیمیایی معدنی یا سنگهای استخراج شده از معدن‌ها به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌کنند. صنایع شیشه ، کاشی و سرامیک ، گچ ، آهک ، سیمان ، باتری‌سازی ، تولید مواد شیمیایی معدنی (اسیدها ، بازها ، نمک‌ها) ، ساخت رنگدانه‌ها ، گازهای صنعتی (مانند کلر) و ترکیبات کلردار معدنی (نظیر مواد رنگ‌بر(، نمونه‌هایی از صنایع شیمیایی معدنی می‌باشند.

ضرورت و اهمیت این گرایش با توجه به وجود ذخایر عظیم مواد معدنی در کشور ، لزوم قطع وابستگی به محصولات شیمیایی وارداتی ، میل به خودکفایی در این صنایع و نیاز روز افزون کشور به محصولات شیمایی معدنی ، بخصوص صنایع شیمیایی ، قابل درک است.

صنایع غذایی

همانطوری که از نام این صنایع بر می‌آید، صنایع غذایی به صنایعی اطلاق می‌شود که در زمینه تولید انبوه مواد و محصولات غذایی مورد نیاز بشر فعالیت می‌کند. از میان این صنایع ، می‌توان به صنایع روغن نباتی ، قند و شکر ، شیر و لبنیات پاستوریزه ، کنسرو و خوشاب‌سازی ، تولید چای ، نوشابه‌سازی ، بیسکویت و شکلات سازی ، تولید مارکاونی و نیز صنایع تخمیری نظیر سرکه‌سازی اشاره کرد.

شاید این مساله که گرایش صنایع غذایی در زمینه مهندسی شیمی مطرح می‌شود، کمی دور از ذهن به نظر برسد. ولی باید دانست که در کارخانه‌های صنایع غذایی بیشتر از همان عملیات و تجهیزاتی استفاده می‌شود که در دیگر صنایع شیمیایی بکار می‌روند.

 

صنعت و بازار کار

در خصوص زمینه‌های کاری مهندسی شیمی می‌توان گفت که محدوده وسیعی را شامل می‌شود و بطور خلاصه می‌توان آنرا به چند گروه تقسیم کرد. گروهی از مهندسین شیمی می‌توانند در مراکز تحقیقاتی از جمله پژوهشگاه های صنعت نفت به تحقیق و پژوهش در زمینه نحوه تولید و ساخت مواد یا در زمینه توسعه در کار‌خانه‌های شیمیایی به عنوان مسؤول و مدیر کارخانه با مهندس بهره بردار به فعالیت مشغول شوند و در کنار آنها برخی دیگر از مهندسین شیمی به‌عنوان مسؤول تعمیر و نگهداری کار می‌کنند.

برخی از مهندسین شیمی نیز با توجه به آشنایی شان با مواد شیمیایی، به فعالیتهای بازرگانی در زمینه مواد شیمیایی اقدام می‌کنند.

البته در خصوص فعالیت مهندسین شیمی، توضیح یک نکته ضروری است و آن اینکه چون مهندسی شیمی در جامعه ما آن چنان که باید شناخته شده نیست، بسیاری از مردم، حتی طبقه تحصیل کرده جامعه نیز جایگاه مهندسین شیمی و مهندسین مکانیک را به خوبی نمی‌شناسند و در نتیجه، امور مربوط به مهندسین شیمی را به مهندسین مکانیک واگذار کرده، چنین تصور می‌کنند که زمینه کاری مهندسین شیمی، مشابه زمینه کاری تحصیل کردگان رشته شیمی (علوم پایه)، فقط در آزمایشگاههای شیمی است و باید فقط در خصوص علوم شیمی فعالیت کنند. به عبارت دیگر به گذشته بازگشت کرده، فعالیتهای فنی و کارهای مهندسی را در محدوده کاری مهندسی مکانیک می‌پندارند.

 

کسب درآمد از طریق اینترنت

نویسندگان وبلاگ:
مطالب اخیر:
کدهای اضافی کاربر :