درگاه:مهندسی شیمی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو

درگاه مهندسی شیمی

Colonne distillazione.jpg

مهندسی شیمی علم کاربرد ریاضیات، شیمی، فیزیک و اقتصاد در فرآیند تبدیل مواد خام به مواد باارزش‌تر یا سودمندتر است. مهندسی شیمی را می‌توان بطور کلی علم استفاده از موازنه جرم، موازنه انرژی و موازنه اندازه حرکت برای طراحی و کنترل واحدهای فرآیندی شیمیایی از قبیل واحد‌های یک پالایشگاه پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ و غیره در نظر گرفت. مهندسی شیمی عمدتاً در طراحی و نگهداری فرآیندهای شیمیایی برای تولید انبوه به کار می‌رود. به این بخش از مهندسی شیمی، مهندسی فرآیند گفته می‌شود. فرآیندهای مجزایی که توسط یک مهندس شیمی به کار گرفته می‌شوند (مانند تقطیر، استخراج و...)، عملیات واحد نام داشته و شامل واکنش شیمیایی، عملیات انتقال جرم، انتقال حرارت و انتقال اندازه حرکت هستند. این فرآیندها برای سنتز شیمیایی یا جداسازی شیمیایی با هم ترکیب می‌شوند. سه قانون فیزیکی اساسی در مهندسی شیمی، اصل بقای جرم، اصل بقای انرژی و اصل بقای اندازه حرکت هستند. انتقال ماده و انرژی در یک فرآیند شیمیایی با استفاده از موازنه جرم و انرژی برای کل واحد، عملیات واحد یا بخشی از آن ارزیابی می‌شود. مهندسین شیمی اصول ترمودینامیک، سینتیک واکنش و پدیده‌های انتقال را به کار می‌گیرند.

مهندسی شیمی نوین، گستره‌ای فراتر از مهندسی فرآیند را در بر می‌گیرد. هدف اصلی مهندسی شیمی استفاده از دانش شیمی در خلق مواد و محصولات بهتر برای دنیای امروز است. امروزه مهندسین شیمی علاوه بر فرآیندهای تولید مواد اولیه پایه، بلکه در تو سعه و تولید محصولات باارزش و متنوع شرکت دارند. این محصولات شامل مواد ویژه و کارآمد برای صنایعی همچون هوافضا، خودروسازی، پزشکی، صنایع الکترونیک، کاربردهای محیط زیست و صنایع نظامی است. به عنوان مثال‌هایی از این محصولات می‌توان به الیاف، منسوجات و چسب‌های بسیار قوی، مواد زیست‌سازگار و داروهای جدید اشاره کرد.
ادامه...

نوشتار برگزیده

Colonna di distillazione a piatti.png

روش مک کیب-تیل (به انگلیسی: McCabe–Thiele method) روشی است در مهندسی شیمی که برای طراحی برج‌های تقطیر پالایشگاهی و صنعتی استفاده می‌شود. در برج‌های تقطیر صنعتی، تعدادی صفحهٔ بزرگ در فاصله‌های معین قرار دارند که به سینی معروف هستند. بر اثر انتقال جرم بین بخار که در ریبویلر ایجاد می‌شود و مایعی که از کندانسور ریزش می‌کند، جداسازی در طی طول برج و بر روی سینی‌ها انجام می‌شود. در این روش، محاسبهٔ تعداد سینی‌های مورد نیاز در طراحی برج‌های تقطیر صنعتی و پالایشگاهی با روش ترسیمی بیان می‌شود. برای این منظور نیاز به داشتن نموداری است که غلظت بخار و مایع در دماها و فشارهای مختلف در طی فرآیند تقطیر را نشان داده باشد. این نمودار به «نمودار تعادلی» معروف است. در فرآیند تقطیر ممکن است دو یا بیش از دو جز از یکدیگر جداسازی شوند، ولی در این روش فقط به جداسازی دو جز با فراریت‌های مختلف از هم پرداخته می‌شود.

ویژگی مهم روش مک کیب-تیل سادگی آن برای بیان یک فرآیند پیچیده صنعتی و فیزیکی است، به طوری که با استفاده از یک نمودار ساده می‌توان به شکل کلی تغییرات داخل یک برج تقطیر را بررسی کرد. این روش اگرچه دارای خطای زیادی است ولی از لحاظ آموزشی دارای اهمیت بالایی است، طوری که تقریبا در تمام دانشگاه‌های جهان در رشته مهندسی شیمی تدریس می‌شود. دیگر روش‌های موجود برای محاسبه سینی‌ها در برج تقطیر عبارتند از روش پانچون-ساواریت و معادله فنسک. این روش‌ها نسبت به روش مک کیب-تیل اطلاعات دقیق‌تری به دست می‌دهند ولی در عوض پیچیدگی محاسبات در آن‌ها بالاتر است. روش مک کیب-تیل نسبت به این روش‌ها ساده‌تر می‌باشد ولی خطای آن بیشتر است.

روش مک کیب-تیل در سال ۱۹۲۵ میلادی، توسط دو مهندس شیمی به نام‌های وارن لی مک کیب و ارنست تیل که هر دو از دانش آموختگان دانشگاه MIT بودند، ارائه شد.

زندگی‌نامهٔ برگزیده

Mariecurie.jpg

ماری کوری در ۷ نوامبر سال ۱۸۶۷ در ورشو پایتخت لهستان متولد شد. در سال ۱۸۹۳ لیسانس خود را در رشته فیزیک دریافت کرد و تنها یک سال بعد در رشته ریاضیات نیز موفق به اخذ لیسانس گردید. او در سال ۱۸۹۱ به پاریس رفت و در دانشکده علوم به تحصیل در رشته شیمی پرداخت. در سال ۱۸۹۵ با فیزیکدان جوان فرانسوی به نام پیر کوری آشنا شد. این آشنایی به ازدواج انجامید. او به پیر کوری در انجام آزمایشهای عملی‌اش درباره الکتریسیته کمک می‌کرد. ماری کوری نخستین دانشمندی که دوبارجایزهٔ نوبل راگرفت. اوبه اتفاق شوهرش پیرکوری عناصرپلوتونیم ورادیوم راکشف کرد.
ادامه...

نوشتارهای برگزیده

آیا می‌دانید

رده‌ها

نگارهٔ برگزیده

NaturalGasProcessingPlant.jpg

تصویری از یک واحد صنعتی فرآیندهای گاز طبیعی

گفتاورد

رشته مهندسی شیمی

ویکی‌پروژه‌ها

آن‌چه می‌توانید انجام دهید

موضوعات

مفاهیم
عملیات واحد • فرآیند واحد • مهندس شیمی • فرآیند شیمیایی

عملیات واحد
انتقال اندازه حرکت • انتقال حرارت • انتقال جرم

فرآیند واحد
سینتیک شیمیایی • مدل‌سازی فرایندهای شیمیایی

علوم وابسته
طراحی فرایند (مهندسی شیمی) • مکانیک سیالات • طراحی واحدهای صنایع شیمیایی • ترمودینامیک شیمیایی • پدیده‌های انتقال

مرتبط
تاریخچه مهندسی شیمی • فهرست جوامع مهندسی شیمی • فهرست نرم‌افزارهای شبیه‌سازی فرآیندهای شیمیایی • فهرست مقالات مهندسی شیمی

سراسرنما

ExxonMobil Baton Rouge.jpg

پالایشگاه نفت یک واحد صنعتی است که در آن نفت خام به مواد مفیدتری مانند سوخت جت، سوخت دیزل، بنزین، آسفالت، گاز مایع شده و بسیاری دیگر از فرآورده‌های نفتی تبدیل می‌گردد. پالایشگاه‌های نفت به طور معمول واحدهای صنعتی بزرگ و درهم پیچیده‌ای می‌باشند که در آنها واحدهای مختلف توسط مسیرهای لوله کشی متعددی به هم پیوند داده شده‌اند.

درگاه‌های وابسته

در دیگر پروژه‌های ویکی‌مدیا