هندسة كيميائية

الهندسة الكيميائية أو تكتب الهندسة الكيماوية وهي ذلك الفرع من العلوم الهندسية الذي يختص بتصميم وتطوير العمليات الصناعية الكيميائية أو التحويلية, وبتصميم وبناء وإدارة المصانع التي تكون العملية الأساسية فيها هي التفاعلات الكيميائية وتندرج تحت هذا التخصص عمليات انتقال المادة والحرارة والكتلة، كما تشمل التفاعلات وعمليات الفصل متعددة المراحل.

يهتم المهندسون الكيميائيون بتطبيقات المعرفة المكتسبة من العلوم الأساسية والتجارب العملية. كما يهتمون بتصميم العمليات الصناعية وتطويرها وإدارة المصانع بهدف تحويلٍ آمنٍ واقتصادي للمواد الكيميائية الخام إلى منتجات نافعة. الهندسة الكيميائية هي العلم الهندسي ذو القاعدة الأوسع بين علوم الهندسة كلها، ويؤدي هذا إلى أن تكون المؤسسات والشركات في سعي دائم لتوظيف مهندسين كيميائيين في المجالات التقنية المتنوعة وفي مواقع الإشراف في أنواع الصناعات المختلفة. وتصنَّف رواتب الخريجين الحديثين من المهندسين الكيميائيين مع الرواتب العليا التي يتقاضاها خريجو الجامعات الحديثون.

إن المجالات الصناعية التي يشرف عليها المهندسون الكيميائيون واسعة جداً، تعد أهمها الصناعات الكيميائية والنفطية والبتروكيميائية, ,تقانة نانوية. ،وتعتبر المملكة العربية السعودية مثلا من أكبر الدول في الإنتاج البتروكيميائي الذي يعتمد بشكل كبير على المهندسيين الكيميائيين.

كما إن الصناعات الغذائية والصيدلية، وهندسات الكيمياء الحيوية والطب الأحيائي هي مجالات تعتمد كثيراً على المهندسين الكيميائيين. ويضاف إلى ذلك التحكم بالتلوث والحد منه، وعلم التآكل البيئي والتحكم البيئي، وعلم الأتمتة وعلم الآلات وتطويرها، وعلم الفضاء والمواد النووية، وتقانة الحاسب ومعالجة البيانات.

تعنى الهندسة الكيمياوية بدراسة التصاميم الهندسية المتعلقة بالصناعات الكيمياوية المختلفة حيث ات التصميم الكيميائي يمثل هدف إنتاجي وتجاري وهو عبارة عن علم تجميع المعلومات للوصول إلى التصميم الامثل من خلال اختيار العملية الصناعية وظروفها والمواد الكيميائية المستخدمة فيها والأجهزة اللازمة لاتمام العملية الصناعية

وبسبب العدد الكبير للمواد الكيميائية التي يتم التعامل معها فإن التوجه للهندسة الكيميائية هو العمليات التي تتم على هذه المواد مثل: الطحن للمواد الصلبة أو الخلط ورغم تطور عدد كبير من العمليات إلا أن المكانة الأولى لا زالت لعملية التقطير ولعمليات أخرى مثل البلورة والترشيح والتذويب والاستخلاص، وفي أي عملية يكون اهتمام المهندس الكيميائي بالعملية منطلقا من أربع مبادئ أساسية :

1. قانون انحفاظ المادة : موازنة كمية المواد الداخلة إلى الوحدة والخارجة منها والمتراكمة في الوحدة والمتحولة أثناء التفاعل
2. قانون بقاء الطاقة : موازنة الطاقة المستهلكة في الوحدة والناتجة عنها
3. قانون الاتزان الكيميائي
4. مبدأ التفاعلات الكيمائية

إضافة إلى مسؤولية المهندس الكيميائي في تنظيم ترتيب وتتابع الوحدات بشكل صحيح وحساب الجدوى الاقتصادية لكامل العمليات الداخلة في الإنتاج.

وهناك سؤال يكون عند عامة الناس الا وهو ماهو الفرق بين المهندس الكيميائي (خريج كلية الهندسة) والكيميائي (خريج كلية العلوم أو معاهد تقنية) ؟ والمهندس الكيميائي قراءنا في هذه الصفحة الاعمال الموكلة للمهندس الكيميائي وهو يهتم بالأنتاج بشكل كبير (تصنيعيا) ويكون بكميات كبيرة ويعالج المشكلات التي تحصل في المصنع (برفقه مهندسين من تخصصات آخرى مثل المهندس الميكانيكي والكهربائي) ويسعى المهندس الكيميائي إلى تعزيز المحفزات والابحاث على زيادة الإنتاج بأقل تكلفة ممكنة وبأسرع وقت ممكن وغيرها من الامور. أما الكيميائي (ليس بالمهندس) ولكنه عالم ويعمل على ايجاد القوانين والنظريات ولكن لا يهتم بالأنتاج وتكاليفه وسرعته ويكون عمله محصور في المعمل أو في أشياء أخرى وتكون بكميات قليلة وإجراء التجارب والاختبارات على بعض المواد وإعطاء النتائج للمهندس ولا يأخذ بالاعتبار التكاليف المترتبة على ذلك ولا وقت الإنتاج. وجميعهم (المهندس والكيميائى العالم) مكملين لبعض ويسعون إلى الإنتاجية

وتنقسم العمليات في التصنيع إلى تصنيع متقطع (بالخلطة) أو المستمر حيث ان التصنيع المستمر يعطي كفاءة أعلى ولكن تصميم الخطوط والتحكم بها يكون على درجة أعلى من الصعوبة ولذا كان المهندسين الكيميائين من أول الذين طبقوا أنظمة التحكم الأوتومانيكية في تصميماتهم.

أهم المساقات الدراسية للهندسة الكيميائية :ميكانيكا الموائع, حركية التفاعلات الكيميائية,الديناميكا الحرارية ،هندسة التفاعلات الكيمائية, انتقال المادة, انتقال الحرارة, عمليات المواد الصلبة, هندسة التحكم, هندسة التآكل, هندسة البيئة ومعالجة المياه, هندسة البترول والبتروكيماويات, هندسة الكيماء الحيوية, تقنية النانو (المواد متناهية الصغر),تصميم مصانع, تصميم المعدات، صناعات متفرقة, الكيمياء العامة والعضوية والتحليلية ،الفيزياء العامة والرياضيات والمعادلات التفاضلية.

اقرأ أيضا

• تقطير
• تقطير جزئي
• عمود تجزئة
• تقطير بالبخار
• معادلة فينسك
• تصنيع أجهزة أشباه الموصلات

المراجع

بوابة الهندسة التطبيقية، لتصفح مقالات ويكيبيديا المتعلقة بالهندسة.