Что такое химическая технология?

Химическая технология - это практика изучения, проектирования и / или анализа средств, с помощью которых материалы производятся путем контроля химических реакций. Такие материалы, как пиво, бензин, краски, моющие средства, фармацевтические препараты и стекло, изготавливаются с использованием химической технологии в контролируемых условиях для создания стабильных, высококачественных продуктов. Средства, с помощью которых эти материалы изготавливаются, состоят из нескольких отдельных этапов, каждый из которых называется процессом. В ходе каждого процесса реагенты объединяются, разъединяются, разделяются или иным образом изменяются, образуя продукты, желаемый результат и побочные продукты, которые могут или не могут быть полезными. Инженер-химик должен контролировать условия каждого этапа, чтобы ограничить бесполезные реакции и способствовать желаемым реакциям.

Такие объекты, как нефтехимические, очистные сооружения, коммерческие пекарни, атомные электростанции и фабрики зубных паст были спроектированы командой инженеров-химиков. Эти люди используют навыки, полученные на курсах колледжа и магистратуры в области теплопередачи, массообмена, гидродинамики, управления процессами, инженерии реакции и инженерной экономики, среди многих других, чтобы спроектировать завод, который будет производить материал, который можно продавать по заказу. приносить доход инвесторам. Целью химического машиностроения является проектирование завода, который бы производил как хороший продукт, так и хорошую прибыль.

Каждый химический завод индивидуально спроектирован и является уникальным творением, даже если процесс понятен. Местные различия в таких вещах, как качество воды, допустимые сбросы и транспортные расходы, могут повлиять на проект завода, который был построен ранее в другом месте. Отдельные этапы процесса могут быть известны в разной степени. При масштабировании процесса из лабораторного масштаба или пилотной установки небольшие изменения в концентрации или температуре или другие рабочие параметры, которые даже не наблюдались в небольшом масштабе, могут вызвать непредвиденные и нежелательные реакции в более широком масштабе, которые необходимо смягчить.

Химическая технология обычно предлагает два варианта для каждого этапа процесса. Первый - это периодическая обработка в каком-либо резервуаре, а второй - обработка в виде пробкового потока, при которой реагент протекает по трубам некоторой природы и реагирует по всей длине реактора. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, и большинство процессов используют комбинацию из двух.

Во время обучения инженеры-химики подвергаются ряду стандартных реакций и процессов. В общем, химический процесс будет состоять из подготовительных этапов отдельных реагентов; стадии реакций, которые могут включать введение катализатора, объединение реагентов или изменение условий реагентов; этапы разделения и очистки для создания материала определенного качества; и, наконец, обработка и сброс отходов и энергии в соответствии с экологическими стандартами. Биохимическая технология является новейшей специализацией в этой области, в которой живые биологические системы - часто бактерии - используются для производства продуктов. Хотя этот процесс, безусловно, не нов, как демонстрируют пивоваренные заводы и фабрики по производству сыра, достижения в области генной инженерии и микробиологии создали новые возможности для инженеров-химиков.