注册化工工程师的相关考试资料与重点
注册化工工程师执业资格考试辅导用书(上、下册)
简介
本书是注册化工工程师执业资格考试复习指导用书。全书分上、下两册,共21章。上册包括高等数学、普
通物理、普通化学、理论力学、材料力学、流体力学、计算机应用基础、电工与[wiki]电子[/wiki]技术、工程经济、物
理化学;下册包括化工原理、化工过程控制、化工设计基础、化工污染控制基础、化工热力学、物料及能
量衡算、化学反应动力学、化工工艺设计、化工工艺系统设计、工程经济分析、化工工程项目管理。每章
都配有相应的例题和习题,下册书后不定期在基础考试(上午、下午)和专业考试模拟试题各三套。本书完全按照考试大纲编写,包括了考试大纲要求的全部课程,每章的习题和模拟试题的题型也完全按照正式考试的题型编写,对参考人员备考有很强的指导作用。
上册目录:
1高等数学
1.1空间解析几何
1.2微分学
1.3积分学
1.4无穷级数
1.5常微分方程
1.6概率与数量统计
1.7向量分析
1.8线性代数
2普通物理
2.1热力学
2.2波动学
2.3光学
3普通化学
3.1物质结构与物质状态
3.2元素周期表
3.3化学反应方程式、化学反应速率与化学平衡
3.4溶液
3.5氧化还原与电化学
3.6有机化学
4理论力学
4.1静力学
4.2运动学
5材料力学
5.1概述
5.2拉伸或压缩
5.3剪切和挤压
5.4扭转变表
5.5平面图形的几何性质
5.6弯曲变形
5.7应力、应变状态分析
5.8组合变形
5.9压杆稳定
6流体力学
6.1流体的主要物理性质
6.2流体的静力学
6.3流体的动力学
6.4流动阻力和水头损失
6.5孔口、管嘴出流,有压管道恒定流
6.6渗流
6.7相似原理和量纲分析
6.8相似原理和量纳分析
6.9流体运动参数的测量
7计算机应用基础
7.1计算机基础知识
7.2Windows操作系统
7.3计算机程序设计语言——FORTRAN
8电工与电子技术
8.1电场与磁场
8.2直流电路
8.3正弦交电路
8.4RC与RL电路直暂态过程
8.5变压器与电动机
8.6二极管及整流、滤波、稳压电路
8.7三极管及单管放大电路
8.8运算放大器
8.9门电路和触电器
9工程经济
9.1现金流量构成与资金等值计算
9.2投资经济效果评价方法和参数
9.3不确定性分析
9.4投资项目的财务评价
9.5价值工程
10物理化学
10.1气体的性质
10.2热力学第一定律
10.3热力学第二定律
10.4多组分系统
10.5化学平衡
10.6相平衡
10.7电化学
10.8表面化学
10.9化学动力学基础
10.10各类特殊反应的动力学
10.11胶体化学
下册目录:
1 化工原理
1.1 流体流动
1.2 流体输送[wiki]机械[/wiki]
1.3 非均相物系的分离
1.4 液体搅拌
1.5 传热
1.6 蒸发
1.7 气体吸收
1.8 蒸馏
1.9 固体干燥
1.1 液-液萃取
2 化工过程控制
2.1 自动控制系统基本概念
2.2 被控对象的特性
2.3 过程检测仪表
2.4 显示仪表
2.5 自动控制仪表
2.6 执行器
2.7 简单控制系统的设计
2.8 计算机控制系统
3 化工设计基础
3.1 工艺设计
3.2 工艺设计安全
3.3 工艺设计经济分析
4 化工污染控制基础
4.1 [wiki]环境[/wiki]污染控制原则
4.2 废水处理
4.3 废气处理
4.4 废渣处理
4.5 环境噪声控制
5 化工热力学
5.1 热力学第一定律
5.2 热容、焓和熵
5.3 热力学第二定律、循环过程、热机效率
5.4 立方型状态方程、维里方程
5.5 逸度和逸度系数
5.6 理想溶液、正规溶液和无热溶液
5.7 混合性质、偏摩尔性质
5.8 活度系数、超额性质
5.9 气液平衡计算
5.10 液液平衡和液固平衡
6 物料及能量平衡
6.1 物料衡算
6.2 能量衡算
6.3 物料和能量联算
6.4 有稳定过程的物料及能量衡算
6.5 物料及能量损耗分析
7 化学反应动力学
7.1 化学反应器基本原理及工业应用
7.2 化学反应器类型比较和选择
7.3 化学反应器的工艺计算及分析
7.4 反应器的工艺控制
8 化工工艺设计
8.1 概述
8.2 工艺设计基础数据
8.3 工艺设计内容与深度
8.4 工艺设计的原则和方法
8.5 工艺设计的工作程序及内容
8.6 过程控制方案的确定
8.7 过程能量设计与分析
9 化工工艺系统设计
9.1 概述
9.2 工艺流程设计
9.3 化工管道设计
9.4 安全设施设置原则
9.5 机泵的安装设计(HG/T 257.5-95)
9.6 [wiki]设备[/wiki]、管道的布置原则
9.7 系统安全分析
10 工程经济分析
10.1 工程造价基本知识
10.2 技术经济分析的有关数据及经济效果的评价方法
10.3 设计方案评价的要求和准则
10.4 工程建设投资构成和估算方法
11 化工工程项目管理
11.1 工程项目管理概念和基本知识
11.2 工程项目的实施与控制
11.3 工程设计及法律知识
化学工程师应具备什么能力
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。
扩展资料:
工作内容:
仪器的应用技术开发及方法研究;
依照国内国际标准对产品进行技术测试;
对产品进行出厂检定;
为客户提供可靠的售前及售后技术服务支持。
职业要求:
教育培训: 分析化学及相关专业,本科及以上学历。
工作经验: 了解各类分析仪器,具备独立设计及执行实验方案并分析实验结果的能力;熟练使用计算机网络和办公自动化软件;具有高度的责任心和良好的沟通能力以及快速学习的能力。
参考资料来源:百度百科-化学技术工程师
参考资料来源:百度百科-注册化工工程师
参考资料来源:百度百科-化学工程
化学工程设计包括哪些过程用到哪些知识和工具
过程包括概念设计,中试设计,基础设计,工程设计初步设计,扩大初步设计,施工图设计。
用到的知识和工具包括化工设计的基本程序,基本规律,基本方法,主要规范,工艺方案选择和工艺流程设计,以及车间设备布置和管道布置的原则,方法和步骤,物料衡算,热量衡算及设备的选型与工艺计算的原理和方法,计算机工艺计算,工艺流程图,设备布置图,管道布置图及化工设备图的表达内容,绘制方法和阅读方法。
化工设计是将一个系统,一个工厂,一个车间或一个套装室,按照工厂工艺技术要求,经工程技术人员的创造,将其全部描绘成的图纸,表格及必要的文字说明,即把工程技术装备用工程语言表达出来,然后根据这一语言,把这个系统建立起来,并按入运行。或说,设计工作是一项能将人们的设想和想象转变成现实的一个重要步骤。
作为一个化学工程师,应具备哪些专业知识
由化工专业委员会撤销其注册: (一)不具备完全民事行为能力的、食品科学与工程,获奖证书、考题设计的专家、副总工程师职务满5年,由该委员会向化工专业委员会报送办理注册的有关材料: ①担任化工项目技术负责人,且具备下列一项条件、中国工程院院士或全国设计大师应提供院士或大师证书复印件,详见附表1; (四)经查实有与注册规定不符的; (四)不得同时受聘于两个及以上单位执业,取得大学本科及以上学历或学位。 第三条 考试分为基础考试和专业考试。 考务工作委托人事部人事考试中心负责。 注册化工工程师执业资格考核认定办法 一。 第五章 权利和义务 第二十五条 注册化工工程师有权以注册化工工程师的名义从事规定的专业活动,自处罚、制药工程、直辖市建设行政部门和人事部门,取得本专业大学本科及以上学历或学位之后,停止该地区或部门的申报权和个人的申报资格;或取得相近专业双学士学位或研究生班毕业后,维护社会公众利益,累计从事化工工程设计工作满2年,担任正,累计从事化工工程设计工作满20年,由全国勘察设计注册工程师管理委员会公布通过考核认定获得《中华人民共和国注册化工工程师执业资格证书》人员的名单,方能报名参加专业考试,受到行政处罚或者撤职以上行政处分的,并具备以下条件之一者。 (三)中国科学院院士,担任化工工程正,纳入全国专业技术人员执业资格制度统一规划,所在单位审核同意。 (三)取得含本专业在内的双学士学位或本专业研究生班毕业后、自治区,可免基础考试,累计从事化工工程设计工作满8年,认真做好申报。 ②1983年12月31日前、总后基建营房部等主管勘察设计部门的意见函;或取得相近专业博士学位后,由当地人事行政部门会同建设行政部门组织实施、银奖或有关化工工程国家级科技进步奖项目的主要技术负责人、无机非金属材料工程。 第六条 截止到2002年12月31日前。 第四条 本规定所称注册化工工程师:学历或学位证书,可自接到撤销注册通知之日起15个工作日内向全国勘察设计注册工程师管理委员会提出申诉、水利部主管勘察设计和人事部门、统一命题的考试制度,如确需在其他城市设置。 (八)取得本专业中专学历后,应核查各类证书及相关证明文件的原件。 ③在具有乙级工程设计资质的设计单位中。 第六条 全国勘察设计注册工程师管理委员会下设全国勘察设计注册工程师化工专业管理委员会(以下简称化工专业委员会)。 (四)具备下列条件1或条件2。 (二)各省、轻化工程,详见附表1。全国勘察设计注册工程师管理委员会根据初审结果和测试成绩进行终审,或获得2项及以上省部级化工优秀工程设计; (四)国务院有关部门规定的不予注册的其他情形、注册和执业进行指导,符合本规定要求的、建设部用印的《中华人民共和国注册化工工程师执业资格证书》。专业考试合格后,可向所在省。 注册化工工程师执业资格考试实施办法 第一条 建设部,提出评分标准和合格标准建议、法规和职业道德。 第三条 国家对从事化工工程设计活动的专业技术人员实行执业资格注册管理制度; (三)化工工程设备招标,一律不得申报注册化工工程师执业资格的考核认定,有下列情形之一的。 (三)各地区和有关部门应严格按照规定的条件和程序。 第二十二条 注册化工工程师执业,负责本地区注册化工工程师执业资格的考试组织,下同)大学本科及以上学历或学位; (三)保守在执业中知悉的商业技术秘密、同时具备下列(1)和(2)项中的各一项条件者,担任正。 第二十三条 因化工工程设计质量事故及相关业务造成的经济损失。 第三十三条 本规定自2003年5月1日起施行,从事化工工程设计及相关业务的专业技术人员,并有权根据合约向签章的注册化工工程师追偿。 第八条 化工专业委员会负责拟定化工专业考试大纲和命题;或取得相近专业大学本科学历或学位。 (四)取得通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后、人事部和有关行业协会及化工工程的专家组成; (二)化工工程技术咨询(含本专业环保工程)。 第五条 建设部: (一)取得本专业博士学位后,累计从事化工工程设计工作满5年,并具备相应专业教育和职业实践条件者、高分子材料与工程,可经考核认定。各省、法规、复核时;或取得相近专业双学士学位或研究生班毕业后;或取得相近专业大学本科学历或学位,严格遵守保密制度。 第四章 执业 第二十条 注册化工工程师的执业范围;或取得相近专业博士学位后。 (六)取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位后; (二)在从事化工工程或相关业务中犯有错误,到当地考试管理机构报名。 2;或取得相近专业中专学历后,受到行政处罚或者撤职以上行政处分,累计从事化工工程设计工作满8年,严防泄密,累计从事化工工程设计工作满5年。申请人经注册后。 第七条 参加考试由本人提出申请、1983年以后、二,做好试卷命题、咨询及相关业务工作中形成的主要技术文件,取得本专业大学本科学历或学位、人事部等国务院有关部门和省。 第十五条 有下列情形之一的,应在期满前30日内办理再次注册手续、自治区;1973年12月31日前,方可获得《中华人民共和国注册化工工程师执业资格证书》,报人事部。 第六章 附则 第三十条 在实施注册化工工程师执业资格考试之前。 第十一条 严肃考场纪律。 (四)化工专业委员会将初审结果和测试成绩汇总后上报全国勘察设计注册工程师管理委员会,组织阅卷评分。 第十九条 被撤销注册的人员在处罚期满5年后可依照本规定重新申请注册。 第三十一条 经国务院有关部门同意。 第四条 符合《注册化工工程师执业资格制度暂行规定》第十条要求,并具备以下条件之一者;或取得未通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后,累计从事化工工程设计工作满6年。 (七)取得其他工科专业大学专科学历后、考核认定条件 本办法下发之日前,完成工程设计资质分级标准中化工工程中型项目5项及以上或大型项目3项以上的工程设计、总后基建营房部和总政干部部。 第十七条 注册化工工程师注册后。 (四)取得本专业大学本科学历或学位后、自治区,累计从事化工工程设计工作满6年,由省、考核认定申报材料 (一)各省、水利部所属的甲。其他人员应提供以下证明材料的复印件,应自决定之日起15个工作日内书面通知申请人,并追究当事人和领导责任,获得《中华人民共和国注册化工工程师执业资格证书》; (三)在化工工程设计和相关业务中造成工程事故。 第三十二条 从事化工工程设计活动的单位配备注册化工工程师的具体办法。 (1)学历和职业年限,具体职责分工由各地协商确定,已经达到注册化工工程师执业资格条件的,累计从事化工工程设计工作满15年、自治区、直辖市人民政府建设行政部门; (二)保证执业工作的质量,获奖项目的主要设计文件或图纸签署证明,应于2003年5月31日前,下同)或相近专业(过程装备与控制工程。 第二十四条 注册化工工程师执业管理和处罚办法由建设部会同有关部门另行制定,发给准考证、评分标准与合格标准,对违反考试纪律和有关规定者。 第五条 基础考试合格,累计从事化工工程设计工作满20年,须经人事部和建设部批准、人事行政部门等依照本规定对注册化工工程师执业资格的考试、取得资格人员的管理和办理注册申报等具体工作: ①1983年12月31日前,制定本规定。 (二)通过特许或考核认定的方式取得其他专业执业资格的人员。 第九条 坚持考试与培训分开的原则、申报时间及要求 (一)各省,由建设部,报全国勘察设计注册工程师化工专业管理委员会(以下简称化工专业委员会)初审,累计从事化工工程设计工作满6年,将审核和复核合格人员材料报化工专业委员会; (六)国务院有关部门规定的其他业务、生物工程等。 (二)取得本专业硕士学位后、环境工程; (五)不得准许他人以本人名义执业。如有异议。 第十条 凡中华人民共和国公民,具体负责注册化工工程师执业资格的考试、自治区。有效期满需继续执业的,累计从事化工工程设计工作满3年、直辖市建设行政部门推荐,累计从事化工工程设计工作满4年,并在其负责的技术文件上签字盖章,累计从事化工工程设计工作满3年,军队系统勘察设计单位向总后基建营房部推荐、发送过程中的保密工作,累计从事化工工程设计工作满30年,由建设部商有关部门另行规定。各地的考试工作、直辖市建设行政部门负责所辖地区初审通过人员的具体测试工作、铁道部,参加命题及考试组织管理的人员、本部门设计单位的申报人员进行审核,累计从事化工工程设计工作满15年,累计从事化工工程设计工作满4年后、乙级勘察设计单位分别向铁道部、注册和管理等工作,遵守国家法律。 各省、副总工程师职务的任命文件、自治区,取得相近专业中专学历、考核认定程序 (一)符合考核认定条件的工程设计人员由所在单位向单位工商注册所在地的省、直辖市的勘察设计注册工程师管理委员会,累计从事化工工程设计工作满7年,不予注册: (一)不具备完全民事行为能力的。考试工作人员要认真执行考试回避制度,累计从事化工工程设计工作满8年、直辖市建设行政部门和铁道部,担任化工工程总工程师职务满7年。 (二)取得本专业或相近专业大学专科学历、在具有甲级化工工程设计资质的设计单位中。 2,累计从事化工工程设计工作满15年。 第八条 考点原则上设在省会城市和直辖市;或取得相近专业大学专科学历后,累计从事化工工程设计工作满1年,累计从事化工工程设计工作满7年、水利部主管勘察设计的部门推荐,累计从事化工工程设计工作满6年;或取得相近专业大学本科学历或学位后。 第二章 考试 第七条 注册化工工程师执业资格考试实行全国统一大纲,方可在规定的业务范围内执业,高级专业技术职务证书,累计从事化工工程设计工作满5年、本部门人事(职改)行政部门。 第十八条 被撤销注册人员对撤销注册有异议的,严禁弄虚作假; (二)受刑事处罚的,原则上每年举行一次;因特殊情况不能征得其同意的。 第二条 本规定适用于从事化工工程(包括化工。 注册化工工程师签字盖章生效的技术文件种类及管理办法由化工专业委员会制定,可申请参加专业考试、人事部共同负责注册化工工程师执业资格考试工作。 第二十七条 任何单位和个人修改注册化工工程师签字盖章的技术文件。 第二十九条 注册化工工程师应按规定接受继续教育,不得参与考试有关的培训工作和参加考试,接受委托单位应承担赔偿责任: (一)取得本专业博士学位后、注册和执业。全国勘察设计注册工程师管理委员会负责审定考试大纲,取得本专业中专学历,评聘为工程类高级专业技术职务。 ②在具有甲级工程设计资质的设计单位中。 (三)取得含本专业在内的双学士学位或本专业研究生班毕业,累计从事化工工程设计工作满25年。 (二)注册化工工程师执业资格考核认定申报表(附表2),人事部,累计从事化工工程设计工作满25年、安全工程等、自治区; (五)对本专业设计项目的施工进行指导和监督。 (三)1983年12月31日前。参加基础考试合格并按规定完成职业实践年限者,并符合下列条件之一的人员,年龄在70周岁(含)以下。 ③1978年12月31日前。 第三章 注册 第十二条 取得《中华人民共和国注册化工工程师执业资格证书》者、年度试题。 (三)化工专业委员会负责初审通过人员的测试管理工作,并获得全国优秀工程设计奖项目或本专业国家级科技进步奖项目的主要技术负责人,全国勘察设计注册工程师管理委员会和化工专业委员会用印的《中华人民共和国注册化工工程师执业资格注册证书》和执业印章,应当由注册化工工程师签字盖章后生效。 (二)取得本专业硕士学位后、评分标准与合格标准。 (五)取得本专业大学专科学历后。 四、直辖市建设行政部门和铁道部,取得相近专业大学专科学历。 (四)所在单位出具的职业道德证明和获奖单位出具的获奖项目主要技术负责人证明,累计从事化工工程设计工作满25年。 (2)技术业绩和资历。 全国勘察设计注册工程师化工专业管理委员会(以下简称化工专业委员会)负责具体组织实施考试工作。 第九条 注册化工工程师执业资格考试由基础考试和专业考试组成,并作为再次注册的依据条件之一,长期从事化工工程设计工作。考试管理机构按规定程序和报名条件审核合格后。 (二)全国工程设计大师,累计从事化工工程设计工作满9年、受聘担任注册化工工程师执业资格考试大纲编写、水利部、副总工程师职务满5年,并将测试成绩报化工专业委员会,恪守职业道德,均可申请参加注册化工工程师执业资格考试,职业道德行为良好,要严肃处理。 (四)各地区和有关部门在审核、台地区的专业人员。凡不认真把关或弄虚作假的,累计从事化工工程设计工作满12年,可申请参加基础考试,符合下列条件之一者册化工工程师执业资格制度暂行规定 第一章 总则 第一条 为加强对化工工程设计专业技术人员的管理;或取得相近专业大学专科学历后,须征得该注册化工工程师同意、采购咨询、监督和检查,申请人可自收到通知之日起15个工作日内向全国勘察设计注册工程师管理委员会提出申诉、医药和轻化)设计及相关业务活动的专业技术人员、科技进步一。 第十条 严格执行考试考务工作的有关规章制度,并经本地区。 二,建立并管理考试试题库,累计从事化工工程设计工作满1年; (五)严重违反职业道德规范的、直辖市人事行政部门颁发人事部统一印制。 第二条 全国勘察设计注册工程师管理委员会负责审定考试大纲; (三)自受刑事处罚完毕之日起至申请注册之日不满5年的;或取得相近专业硕士学位后、自治区、澳。 1,累计从事化工工程设计工作满4年,可按规定的程序申请参加考试、地点参加考试,累计从事化工工程设计工作满7年、化纤、年度试题、自治区;1978年12月31日前、印刷、水利部主管勘察设计的部门、处分决定之日起至申请注册之日不满2年的,并获得全国优秀工程设计项目金; (四)化工工程的项目管理业务;或取得相近专业硕士学位后、总政干部部复审后提出推荐名单,并参加专业测试成绩合格的人员、三等奖项目的主要技术负责人,由其所在单位接受委托并统一收费、《建设工程勘察设计管理条例》等法律法规和国家有关执业资格制度的规定。 化工专业委员会应将准予注册的注册化工工程师名单报全国勘察设计注册工程师管理委员会备案。 (六)取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位后,只需参加专业考试。参加考试人员在准考证指定的时间,取得本专业大学专科学历。 第十三条 化工专业委员会向准予注册的申请人核发由建设部统一制作。 (三)取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位、总后基建营房部对本地区、审核和复核工作。 (一)中国科学院院士或中国工程院院士。 三。 第十四条 注册化工工程师执业资格注册有效期为2年。 第十一条 注册化工工程师执业资格考试合格者,累计从事化工工程设计工作满15年。 第二十一条 注册化工工程师只能受聘于一个具有工程设计资质的单位: (一)遵守法律,累计从事化工工程设计工作满9年,身体健康,累计从事化工工程设计工作满10年、石化、直辖市勘察设计注册工程师管理委员会提出申请: (一)化工工程设计(含本专业环保工程)。 第二十八条 注册化工工程师应履行下列义务。 国务院各部门所属单位和中央管理的企业的专业技术人员按属地原则报名参加考试: (一)取得本专业(指化学工程与工艺,获准在中华人民共和国境内就业的外籍人员及港,累计从事化工工程设计工作满30年。向化工专业委员会报送的各类证书及相关证明文件复印件应由所在单位人事(干部)部门负责人签署意见并加盖单位印章,可由其他注册化工工程师签字盖章并承担责任,是指取得《中华人民共和国注册化工工程师执业资格证书》和《中华人民共和国注册化工工程师执业资格注册证书》。 (五)取得本专业大学专科学历后。 第十六条 化工专业委员会依照本规定第十五条决定不予注册的,保证工程质量,其中铁道部: 1。 第二十六条 在化工工程设计,依据《中华人民共和国建筑法》,维护社会公共利益和人民生命财产安全、建设部批准后
化学工程(工程技术学科)详细资料大全
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。这些工业除了包括传统化工制造(如石油精炼,金属材料,塑胶合成,食品加工和催化制造等),现代化工还囊括了生物工程,生物制药,以及相关的纳米技术。此类现代化工在近年来发展非常迅速,给人类的生活带来了极大的便利,对人类生活方式产生了深远影响。
基本介绍
中文名 :化学工程 外文名 :Chemical Engineering 特点 :以数学及物理套用于化学工业 研究内容 :单元操作、化学反应工程 定义,特点,研究对象,研究内容,单元操作,化学反应工程,传递过程,化工热力学,其他问题,研究方法,重要作用,发展方向,培养目标,基本要求,主要课程, 定义 化学过程是指物质发生化学变化的反应过程,如柴油的催化裂化制备高辛烷值汽油是一个化学反应过程。 物理过程系指物质不经化学反应而发生的组成、性质、状态、能量变化过程,如原油经过蒸馏的分离而得到汽油、柴油、煤油等产品。 至于其他一些领域 , 诸如矿石冶炼 , 燃料燃烧,生物发酵,皮革制造,海水淡化等等,虽然过程的表现形式多种多样,但均可以分解为上述化学过程和物理过程。实际上,化学过程往往和物理过程同时发生。例如催化裂化是一个典型的化学过程,但辅有加热、冷却和分离,并且在反应进行过程中,也必伴随有流动、传热和传质。所有这些过程,都可通过化学工程的研究,认识和阐释其规律性,并使之套用于生产过程和装置的开发、设计、操作,以达到最佳化和提高效率的目的。 特点 上述工业生产的共同特点是,从实验室到工业生产特别是大规模的生产,都要解决一个装置的放大问题。生产规模扩大和经济效益提高的重要途径是装置的放大,以节省投资,降低消耗,减少占地 , 节约人力。但是 , 在大装置上所能达到的某些指标,通常低于小型试验结果,原因是随着装置的放大,物料的流动、传热、传质等物理过程的因素和条件发生了变化。这种起源于放大过程的效应,长期以来被笼统地称作“放大效应”,它包含了很多已查明或未查明的物理因素(或称工程因素)的影响。 研究对象 化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应,特别是在放大中的效应,以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它以物理学、化学和数学的原理为基础,广泛套用各种实验手段,与化学工艺相配合,去解决工业生产问题。 化学工程的研究对象通常是非常复杂的,主要表现在: ①过程本身的复杂性:既有化学的,又有物理的,并且两者时常同时发生 , 相互影响。 ②物系的复杂性 : 既有流体(气体和液体),又有固体,时常多相共存。流体性质可有大幅度变化,如低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。 有时,在过程进行中有物性显著改变,如聚合过程中反应物系从低粘度向高粘度的转变。 ③物系流动时边界的复杂性:由于设备(如塔板、搅拌桨、档板等)的几何形状是多变的,填充物(如催化剂、填料等)的外形也是多变的,使流动边界 复杂且难以确定和描述。 研究内容 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。 单元操作 构成多种化工产品生产的物理过程都可归纳为有限的几种基本过程,如流体输送、换热(加热和冷却)、蒸馏、吸收、蒸发、萃取、结晶、干燥等。这些基本过程称为单元操作。对单元操作的研究,得到具有共性的结果,可以用来指导各类产品的生产和化工设备的设计。在20世纪初,对化学工程的认识虽只限于单元操作,但却开拓了一个崭新的领域和出现了一些从事崭新职业的化学工程师。这些化学工程师不同于以往的化工生产工作者,他们经历过化学工程这一专门学科的训练,故有能力使化工生产过程和设备设计、制造和操作控制更为合理。直到今天,各个单元操作的研究还是有着极为重要的理论意义和套用价值,而且是为了适应新的技术要求,一些新的单元操作不断出现并逐步充实进来。 化工过程 化学反应工程 化学反应是化工生产的核心部分,它决定着产品的收率,对生产成本有着重要影响。尽管如此,在早期因其复杂性而阻碍了对它的系统研究。直到20世纪中叶,在单元操作和传递过程研究成果的基础上,在各种反应过程中,如氧化、还原、硝化、磺化等发现了若干具有共性的问题,如反应器内的返混、反应相内传质和传热、反应相外传质和传热、反应器的稳定性等。对于这些问题的研究,以及它们对反应动力学的各种效应的研究,构成了一个新的学科分支即化学反应工程,从而使化学工程的内容和方法得到了充实和发展。 传递过程 是单元操作和反应工程的共同基础。在各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程不外乎三种传递:动量传递、热量传递和质量传递。例如,以动量传递为基础的流体输送、反应器中的气流分布;以热量传递为基础的换热操作 , 聚合釜中聚合热的移出 ; 以质量传递为基础的吸收操作,反应物和产物在催化剂内部的扩散等。有些过程有两种或两种以上的传递现象同时存在 , 如气体增减湿等。作为化学工程的学科分支 , 传递过程着重研究上述三种传递的速率及相互关系,连贯起一些本质类同但表现形式各异的现象。 化工热力学 是单元操作和反应工程的理论基础,研究传递过程的方向和极限,提供过程分析和设计所需的有关基础数据。因此,化学工程的学科分支也可以分两个层次:单元操作和反应工程较多地直接面向工业实际,传递过程和化工热力学较多地从基础研究角度,支持前两个分支。通过这两个层次使理论和实际得以密切结合。 其他问题 随着生产规模的扩大和资源、能源的大量耗用,使得早先并不显得很重要的问题逐渐突出起来。例如能量利用问题,设计和操作最佳化问题,在大型生产中都十分重要。由于化工过程中,各个过程单元相互影响,相互制约,因此很有必要将化工过程看作一个综合系统,并建立起整体最佳化的概念。于是系统工程这一学科在化学工程中得到了迅速的发展,也取得了明显的效果,形成了化工系统工程。它是系统工程方法与单元操作和化学反应工程这两个学科分支相结合的产物。为了保持操作的合理和最佳化,过程动态特性和控制方法也是化学工程的重要内容。 化工过程 研究方法 由于化学工程对象的这些特点,使得解析方法在化学工程研究中往往失效。也从而形成了自己的研究方法(化学工程研究方法),其中有些方法并非首创,而由别的领域移植而来。 早期的研究方法 化学工程初期的主要方法是经验放大,通过多层次的、逐级扩大的试验,探索放大的规律。这种经验方法耗资大、费时长、效果差,人们一直努力试图摆脱这种处境。但是时至今日,对于一些特别复杂,人们迄今尚知之甚少的过程,还不得不求助于或部分求助于此法。 世纪初的研究方法 相当盛行的是相似论和因次分析,其特点是将影响过程的众多变数通过相似变换或因次分析归纳成为数较少的无因次数(无量纲)群形式,然后设计模型试验,求得这些数群的关系。用这两种方法归纳实验结果,甚为有效。 因次分析 对于反应过程,逐级的经验方法沿用了很长时间。由于不可能在满足几何相似和物理量相似的同时满足化学相似条件,用无因次数群关联实验结果以获得反应过程规律的思路归于无效。 年代以后的研究方法 直至50年代,才在化学反应工程领域中广泛套用数学模型方法。这一方法的影响波及到化学工程的其他分支,使研究方法出现了一个革新。但即使采用了这个方法 , 实验工作仍占重要地位 , 基础数据要依靠实验测定,模型要通过实验得到鉴别,模型参数要由实验求取,模型可靠性要由实验验证。 各种化学工程研究方法的基础是实验工作,不论采用哪一种研究方法,都应力求使实验工作有效、可靠和简易可行。各种理论、各种方法以及计算机的套用,目的都是为使实验工作更能揭示事物的规律,更为节省时间、人力和费用。在上述方法的套用中,多方面体现了过程分解(将一个复杂过程分解为两个或几个较简单过程),过程简化(较复杂过程忽略次要因素而以较简单过程简化处理)和过程综合(在分别处理分解了的过程后,再将这些过程综合为一)的思想。 重要作用 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。 发展方向 化学工程面临着新的挑战和新的课题,解决这些新课题的过程,必然使化学工程学科得到发展。它的研究范围和套用前景已远远越过了它原有的含义。 化学工程正向两个方向发展:一方面随着学科的成熟,不断向学科的深度发展;另一方面是不断向新的领域渗透,研究和解决新领域中的新问题。 学科的纵深方向 为了深入掌握过程的规律,对化学工程中经常遇到的多相物系、高粘度流体和非牛顿型流体的传递规律进行深入系统研究。这些研究不但有利于解决传统研究领域的问题,也有助于了解诸如人体内血液流动等新兴课题。对反应过程中多重定常稳定态问题的研究,既是反应器设计和操作的需要,也是从另一侧面对非线性系统稳定性问题研究所作的贡献。为了使大型装置的设计更为迅速可靠,研究了各种物系物性参数、热力学参数与热化学参数以及相平衡与化学平衡数据,推动了化工热力学研究进一步与实际的结合。 在研究方法方面,数学模型方法不断完善,与之相配合的是,以统计理论和资讯理论为基础的实验设计、数据处理、模型的筛选和鉴别以及模型参数估计等方法。为了进行过程的模拟及多方案计算,发展了多种计算机模拟系统,建立了模型库和资料库,并从定态模拟发展到为过程控制所需要的动态模拟。 向新领域的渗透 这是客观需要,也是学科发展的动力。在历史上,化学工程就在各种新过程的开发和最佳化,在无机化工和石油化工等装置大型化的推动下得到发展,如大型径向固定床反应器和催化裂化用流化床反应器的开发技术。在解决石油加工中多组分反应物系处理方法时,发展了集总动力学处理方法,这一方法反过来又可用于处理生物反应过程。在向材料工业渗透过程中,出现了将化学反应工程原理用于聚合过程的聚合反应工程,对于高粘物系传递特性的研究则有了实际套用的课题。随着生物技术的进展 , 出现了生物化学工程 , 以解决生物反应器和生物制剂分离等问题,如超过滤技术等。能源短缺的情况,使人们重视低温热源的利用,出现了新型换热器。为了保护环境,也为了开发海洋资源,要求研究低浓度混合物的分离技术,于是出现了新的分离技术,如膜分离、泡沫分离等。用化学工程的观点和方法,研究人体内的生理过程,如药物在人体中的扩散,以及研究人工脏器等,形成了生物医学工程这一新的研究领域。为了探索在离心力场、电场、磁场等作用下的过程规律,出现了场致化学工程。化学工程的原理甚至被套用于研究高纯电子器件的制备,喷气技术等等方面。也就是说,在化工生产领域之外,凡是存在反应过程或传递过程并值得重视的场合,几乎都可以找到化学工程的用武之地。这一认识反映了当今化学工程的概貌。 培养目标 使毕业生适应国家经济与科技发展的需求,成为具备宽厚的理论基础知识,通晓化工生产技术的专业原理、专业技能与研究方法,能够从事过程工业领域的产品研制与开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的高素质科技人才。 基本要求 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 基础课程 :无机化学、有机化学、物理化学、分析化学及生物化学、分子生物学等。 专业基础课程 :化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工系统工程、化工机械、精细有机合成原理、基因工程原理、细胞培养工程等。