История химической технологии

Химическая инженерия — это дисциплина, которая была разработана теми, кто занимался «промышленной химией» в конце 19 века. До промышленной революции (18 век) промышленные химикаты и другие потребительские товары, такие как мыло, в основном производились путем серийной обработки . Пакетная обработка трудоемка, и люди смешивают заранее определенное количество ингредиентов в сосуде, нагревают, охлаждают или сжимают смесь в течение заранее определенного периода времени. Затем продукт можно выделить, очистить и протестировать для получения товарного продукта. Сегодня периодические процессы все еще выполняются для более дорогостоящих продуктов, таких как фармацевтические промежуточные продукты, специальные и готовые продукты, такие как духи и краски, или в производстве продуктов питания, таких как чистые кленовые сиропы, где все еще можно получить прибыль, несмотря на то, что периодические методы более медленные и неэффективные. по трудозатратам и использованию оборудования. Благодаря применению методов химической инженерии при разработке производственного процесса, больший объем химикаты в настоящее время производятся посредством непрерывных «сборочного конвейера» химических процессов . Промышленная революция произошла, когда начался переход от периодической обработки к более непрерывной. Сегодня товарная химия и нефтехимия преимущественно производятся с использованием непрерывных производственных процессов, тогда как специальная химия , тонкая химия и фармацевтика производятся с использованием периодических процессов.

Источник

Промышленная революция привела к беспрецедентному росту спроса, как по количеству, так и по качеству, на сыпучие химикаты, такие как кальцинированная сода . Это означало две вещи: во-первых, необходимо было увеличить масштабы деятельности и эффективность работы, и, во-вторых, необходимо было изучить серьезные альтернативы пакетной обработке, такие как непрерывная работа.

Первый инженер-химик

Промышленная химия практиковалась в 1800-х годах, и ее изучение в британских университетах началось с публикации Фридрихом Людвигом Кнаппом , Эдмундом Рональдсом и Томасом Ричардсоном важной книги «Химическая технология» в 1848 году. К 1880-м годам инженерные элементы, необходимые для управления химическими процессами, были признаны отдельной профессиональной деятельностью. Химическая инженерия впервые возникла как профессия в Соединенном Королевстве после того, как в Манчестерском университете в 1887 году Джордж Э. Дэвис прочитал первый курс химической инженерии в форме двенадцати лекций, охватывающих различные аспекты промышленной химической практики. Как следствие, Джордж Э. Дэвис считается первым в мире инженером-химиком. Сегодня химик-технолог является высоко ценимой профессией. Инженеры-химики с опытом могут стать лицензированными профессиональными инженерами в Соединенных Штатах при помощи Национального общества профессиональных инженеров в Великобритании или получить статус «дипломированного» инженера-химика через Институт инженеров-химиков .

Профессиональные ассоциации

В 1880 году была предпринята первая попытка создать Общество инженеров-химиков в Лондоне . В конечном итоге это привело к образованию Общества химической промышленности в 1881 году. Американский институт инженеров-химиков (AIChE) был основан в 1908 году, а Институт инженеров-химиков Великобритании (IChemE) - в 1922 году. Обе эти организации теперь имеют значительное международное членство. В некоторых других странах теперь есть общества химической инженерии или секции в химических или инженерных обществах, но AIChE, IChemE и IiChE остаются основными по численности и международному распространению: они оба открыты для специалистов или студентов химической инженерии соответствующей квалификации в любой точке мира. .

Определения

Что касается других устоявшихся отраслей техники, в сознании общественности уже существовали готовые ассоциации: машиностроение означало машины, электротехника означала схемы, а гражданское строительство означало конструкции. Химическая инженерия стала означать производство химикатов .

Работа агрегата

Артуру Дехону Литтлу приписывают подход, который инженеры-химики применяют по сей день: анализ и проектирование, ориентированное на процесс, а не на продукт. Концепция единичных операций была разработана, чтобы подчеркнуть основное сходство между, казалось бы, разными химическими производствами. Например, принципы одни и те же, независимо от того, идет ли речь об отделении спирта от воды в ферментере или об отделении бензина от дизельного топлива на нефтеперерабатывающем заводе, при условии, что основой разделения является образование паров другого состава из жидкости. Поэтому такие процессы разделения можно изучать вместе как единую операцию, в данном случае называемую дистилляцией .

Единичные процессы

В начале прошлого века параллельная концепция под названием «Единичные процессы» для классификации реактивных процессов использовалась . Таким образом , окисления , восстановления , алкилирования и т. д. образовывали отдельные единичные процессы и изучались как таковые. Это было естественно, учитывая тесную связь химической технологии с промышленной химией на момент ее зарождения. Однако постепенно предмет технологии химических реакций в значительной степени заменил концепцию единичного процесса. Этот субъект рассматривает всю совокупность химических реакций как имеющую собственную индивидуальность, независимую от конкретных химических видов или участвующих в них химических связей. Последнее в немалой степени способствует этой личности, но для проектирования и эксплуатации химических реакторов знание таких характеристик, как скоростное поведение , термодинамика более важно , одно- или многофазная природа и т. д. Появление технологии химических реакций как дисциплины ознаменовало разрыв пуповины, соединяющей химическую инженерию с промышленной химией, и закрепило уникальный характер этой дисциплины.

См. также

• Джордж Э. Дэвис
• Химическая промышленность
• Химический завод
• товарные химикаты
• специальные химикаты
• тонкие химикаты
• Институт инженеров-химиков
• Кластер перерабатывающей промышленности северо-востока Англии

Дальнейшее чтение

• Уильям Фертер (редактор) (1982) Век химической инженерии , Plenum Press (Нью-Йорк) ISBN   0-306-40895-3
• Колин Дивалл и Шон Ф. Джонстон (2000) Расширение масштабов деятельности; Институт инженеров-химиков и возникновение новой профессии , Kluwer Academic (Дордрехт, Нидерланды) ISBN   0-7923-6692-1
• Боуден, Мэри Эллен (1997). Химические достижения: человеческое лицо химических наук . Филадельфия, Пенсильвания: Фонд химического наследия. ISBN  9780941901123 .

Внешние ссылки

• «История Чэна: борьба за выживание»
• «Об Айше» (с сайта www.stevens-tech.edu)