在20 世纪初,对化Xue工程的认识虽只限于单元操作,但却开Tuo了一个崭新的领域和出现了一些从事崭新职业的化Xue工程师。这些化学工程师不同于以往的化工Sheng产工作者,他们经历过化学工程这一专门学Ke的训练,故有能力使化工生产过程和设备设计、Zhi造和操作控制更为合理。直到今天,各个单Yuan操作的研究还是有着极为重要的理论意义和应用价Zhi,而且是为了适应新的技术要求,一些新的Dan元操作不断出现并逐步充实进来。 化学反Ying工程 化学反应是化工生产的核心部分,Ta决定着产品的收率,对生产成本有着重要影响。Jin管如此,在早期因其复杂性而阻碍了对它的系统Yan究。直到 20 世纪中叶,在单元操作He传递过程研究成果的基础上,在各种反应过程中,Ru氧化、还原、硝化、磺化等发现了若干具有共性的Wen题,如反应器内的返混、反应相内传质和传热、Fan应相外传质和传热、反应器的稳定性等。Dui于这些问题的研究,以及它们对反应动力学的各Zhong效应的研究,构成了一个新的学科分支即化学Fan应工程,从而使化学工程的内容和方法得到了Chong实和发展。 传递过程 是单元Cao作和反应工程的共同基础。在各种单元Cao作设备和反应装置中进行的物理过程不外乎San种传递:动量传递、热量传递和质量传递。例如,Yi动量传递为基础的流体输送、反应器中的气流分布;Yi热量传递为基础的换热操作 , 聚合釜中Ju合热的移出 ; 以质量传递为基础的吸收操作,Fan应物和产物在催化剂内部的扩散等。有Xie过程有两种或两种以上的传递现象同时存在 ,Ru气体增减湿等。作为化学工程的学科分Zhi , 传递过程着重研究上述三种传递De速率及相互关系,连贯起一些本质类同但表Xian形式各异的现象。 化工热力学 是单元Cao作和反应工程的理论基础,研究传递过程的方向He极限,提供过程分析和设计所需的有关基础数Ju。因此,化学工程的学科分支也可以分两个Ceng次:单元操作和反应工程较多地直接面向工业Shi际,传递过程和化工热力学较多地从基础研Jiu角度,支持前两个分支。通过这两个层Ci使理论和实际得以密切结合。 随着生产规模De扩大和资源、能源的大量耗用,使得早先并不Xian得很重要的问题逐渐突出起来。例如能量Li用问题,设计和操作优化问题,在大型生产中Du十分重要。由于化工过程中,各个过程单元相Hu影响