История химического машиностроения - History of chemical engineering

Часть набор на
Химическая инженерия
Основы
Единичные процессы
Аспекты
Глоссарии
Категория Категория

Химическая инженерия это дисциплина, которая была разработана людьми, занимавшимися «промышленной химией» в конце 19 века. Перед Индустриальная революция (18 век), промышленные химикаты и другие потребительские товары, такие как мыло, в основном производились пакетная обработка. Пакетная обработка является трудоемкой, и люди смешивают заранее определенное количество ингредиентов в емкости, нагревают, охлаждают или нагнетают давление в смеси в течение заранее определенного периода времени. Затем продукт может быть выделен, очищен и протестирован для получения товарного продукта. Пакетные процессы все еще выполняются сегодня для более дорогих продуктов, таких как фармацевтические полупродукты, специальные и сформулированные продукты, такие как духи и краски, или в производстве пищевых продуктов, например, чистые кленовые сиропы, где все еще можно получить прибыль, несмотря на то, что периодические методы являются медленными и неэффективными. с точки зрения использования рабочей силы и оборудования. Из-за применения методов химического машиностроения во время разработки производственного процесса, больший объем химикаты теперь производятся через непрерывный «конвейер» химические процессы. В Индустриальная революция Именно тогда начал происходить переход от периодической обработки к более непрерывной. сегодня товарная химия и нефтехимия преимущественно производятся с использованием непрерывных производственных процессов, тогда как специальные химикаты, тонкие химикаты и фармацевтические препараты производятся с использованием пакетных процессов.

Происхождение

Промышленная революция привела к беспрецедентному росту спроса как в количественном, так и в качественном отношении на сыпучие химикаты, такие как кальцинированной соды.[1] Это означало две вещи: во-первых, необходимо было увеличить объем 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 Фридрих Людвиг Кнапп, Эдмунд Рональдс и Томас Ричардсон важной книги Химическая технология в 1848 г.[2] К 1880-м годам инженерные элементы, необходимые для управления химическими процессами, были признаны отдельной профессиональной деятельностью. Химическая инженерия была впервые создана как профессия в Соединенном Королевстве после того, как первый курс химической инженерии был прочитан в Манчестерском университете в 1887 году. Джордж Э. Дэвис в виде двенадцати лекций, посвященных различным аспектам промышленной химической практики.[3] Как следствие Джордж Э. Дэвис считается первым в мире инженером-химиком. Сегодня химическая инженерия - это высоко ценимая профессия. Инженеры-химики с опытом могут стать лицензированные профессиональные инженеры в Соединенных Штатах при помощи Национальное общество профессиональных инженеров, или получить статус дипломированного инженера-химика через британскую Институт инженеров-химиков.

Профессиональные ассоциации

В 1880 году была сделана первая попытка сформировать Общество инженеров-химиков В Лондоне. В конечном итоге это привело к формированию Общество химической промышленности в 1881 году. Американский институт инженеров-химиков (AIChE) была основана в 1908 году, а Великобритания Институт инженеров-химиков (IChemE) в 1922 году.[4] Оба они теперь имеют значительное международное членство. В некоторых других странах сейчас есть общества или секции химической инженерии в химических или инженерных обществах, но AIChE, IChemE и IiChE остаются основными по количеству и международному распространению: они оба открыты для достаточно квалифицированных специалистов или студентов химического машиностроения в любой точке мира. .

Определения

По другим сложившимся отраслям техники в общественном сознании уже были готовые ассоциации: Машиностроение имелись в виду машины, Электротехника имел ввиду схемотехника, и Гражданское строительство имел ввиду структуры. Химическая инженерия стала означать химическое производство.

Работа агрегата

Артур Дехон Литтл Ему приписывают подход, который используют инженеры-химики по сей день: ориентированный на процесс, а не на продукт, анализ и проектирование. Концепция чего-либо единичные операции был разработан, чтобы подчеркнуть основное сходство между, казалось бы, разными химическими производствами. Например, принципы одинаковы, независимо от того, занимается ли кто-то отделением спирта от воды в ферментере или отделением бензина от дизельного топлива на нефтеперерабатывающем заводе, до тех пор, пока в основе разделения лежит выделение пара другого состава из жидкости. Следовательно, такие процессы разделения можно изучать вместе как единичную операцию, в данном случае называемую дистилляция.

Единичные процессы

В начале прошлого века параллельная концепция называлась Единичные процессы был использован для классификации реактивных процессов. Таким образом окисления, сокращение, алкилирование и др. образуют отдельные единичные процессы и изучаются как таковые. Это было естественно, учитывая тесную связь химической инженерии с промышленной химией с самого начала. Однако постепенно предметом инженерия химических реакций в значительной степени заменил концепцию единичного процесса. Этот субъект рассматривает всю совокупность химических реакций как обладающую собственной индивидуальностью, независимо от конкретных химических соединений или задействованных химических связей. Последнее в немалой степени способствует развитию этой личности, но для проектирования и эксплуатации химических реакторов необходимо знание таких характеристик, как оценивать поведение, термодинамика, одно- или многофазность и т. д. более важны. Появление инженерии химических реакций как дисциплины означало разрыв пуповины, соединяющей химическую инженерию и промышленную химию, и закрепило уникальный характер этой дисциплины.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Kostick, Деннис (1998). «Происхождение производства кальцинированной соды в США» (PDF). Циркуляр общественной информации Геологической службы штата Вайоминг. 39. Получено 19 февраля 2018.
  2. ^ Рональдс, Б.Ф. (2019). «Объединение академической и промышленной химии: вклад Эдмунда Рональдса». Сущность. 3 (1): 139–152.
  3. ^ Дельгасс; и другие. «Семьдесят пять лет химической инженерии». Университет Пердью. Получено 13 августа 2013.
  4. ^ В. Ф. Фертер (1980) Век химической инженерии, Plenum Press (Нью-Йорк и Лондон) ISBN  0-306-40895-3

дальнейшее чтение

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

внешние ссылки