Химично инженерство
Химичното инженерство е 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 и 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 са:
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 е една от основните цели на химичното инженерство.
| Масообменни процеси | Топлообменни процеси | Хидромеханични процеси |
|---|---|---|
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:
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: