Химично инженерство

Химичното инженерство е приложна наука и академична дисциплина, която обединява химията, физиката и машиностроенето. Старо (и много сполучливо) наименование в България е било "процеси и апарати в химическата промишленост". Тя се занимава с химични и/или физични процеси, които служат за превръщането на изходни суровини в дадени продукти, както и с апаратите, в които става това. Типични задачи, изпълнявани от инженер-химиците са съставяне на материални и енергийни баланси, определяне на подаваните или отвежданите топлинни потоци, технологично оразмеряване на апаратите (топлообменна повърхност, обем на апарата), математическо описание (моделиране) на процесите и тяхната оптимизация.

Типични дисциплини, които се изучават от инженер-химиците (наред с математика, информатика и др. общообразователни предмети) са:

химия	физика	машиностроене
неорганична химия	термодинамика	техническо чертане
органична химия	(техническа) механика	хидравлика
физикохимия	топло- и масопренасяне	машини и апарати
аналитична химия		електротехника
корозия		топлотехника
		измервателна техника и автоматизация
реакционна техника

Инженер-химиците могат да намерят реализация не само в химическата промишленост, но и във фармацевтичната, петролната, хранително-вкусовата, текстилната промишлености, в биотехнологията и др.

Процеси

В химическата (а също така и нефтохимическата, хранителната и др.) промишленост (а в доста случаи и в бита) се срещат типични, повтарящи се процеси, които се прилагат при производството на всевъзможни продукти. Тяхното изучаване и практическо приложение е една от основните цели на химичното инженерство. Тази група от процеси е позната в англоезичната литература под термина "Unit operations"

Масообменни процеси	Топлообменни процеси	Хидромеханични процеси
Дестилация Ректификация Абсорбция Адсорбция Сушене Екстракция Кристализация	нагряване/охлаждане изпарение/кондензация	утаяване филтруване центрофугиране циклониране раздробяване флотация разбъркване

Въпреки че тези процеси се прилагат за преработката на най-различни суровини и в най-различни условия, те се базират на едни и същи физични и математични зависимости

Машини и апарати

Апаратите, в които се извършват горните процеси, имат често име подобно на това на процеса: дестилатор, екстрактор, сушилня, кристализатор, нагревател, хладник, изпарител, утаител, филтър, центрофуга, циклон, бъркалка....

Топлообменните процеси (нагряване,охлаждане,изпаряване,кондензация) се извършват в апарати, наречени най-общо топлообменници.

За транспортиране на флуиди в химическите инсталации се използват следните хидравлични машини:

• вентилатор
• духало
• компресор
• помпа

Основният процес на дадено производство често е някаква химична реакция. Апаратите в които се извършва той се наричат реактори. Всички останали процеси и апарати имат за цел да подготвят изходните вещества и да ги подадат в реактора или да обработят (разделят, изсушат и др.) получените продукти.

Моделиране

Математическото описание (моделирането и симулацията) на горните процеси се основава на законите за запазване на масата и енергията, кинетични уравнения (химична кинетика, кинетика на масопреноса) и фазовите равновесия. В някои случаи то е толкова сложно, че може да се извърши само с помощта на специални компютърни програми:

• ChemCAD
• Aspen
• ChemSep

Вижте също

• Техническа наука