You are currently viewing هندسة كيميائية ما هى؟

هندسة كيميائية ما هى؟

الهندسة الكيميائية أو الكيماوية علم هندسي 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، وتشمل التفاعلات وعمليات الفصل متعددة المراحل، وتكاد تكون مقابلة لمصطلح هندسة العمليات،

يهتم الكيميائيون بتطبيقات المعرفة المكتسبة من العلوم الأساسية والتجارب العملية، ويهتمون بتصميم العمليات الصناعية وتطويرها وإدارة المصانع بهدف تحول آمنٍ واقتصادي للمواد الكيميائية الخام إلى منتجات نافعة، الهندسة الكيميائية هي العلم الهندسي ذو القاعدة الأكبر بين علوم الهندسة كلها، ويؤدي هذا لأن تكون المؤسسات والشركات في سعي دائم لتوظيف مهندسين كيميائيين في المجالات تقنية متنوعة وفي مواقع الإشراف في أنواع الصناعات المختلفة،

إن المجالات الصناعية التي يشرف عليها المهندسون الكيميائيون واسعة جدا، تعد أهمها الصناعات الكيميائية والنفطية والبتروكيميائية, ,تقنية نانونية، ،وتعتبر المملكة العربية السعودية مثال على أكبر الدول في الإنتاج البتروكيميائي الذي يعتمد بشكل كبير على المهندسيين الكيميائيين،

كما أن الصناعات الغذائية والصيدلية، وهندسة الكيمياء الحيوية والطب الأحيائي هي مجالات تعتمد على المهندسين الكيميائيين، ويضاف لذلك التحكم بالتلوث والحد منه، وعلم التآكل البيئي والتحكم البيئي، وعلم الأتمتة وعلم الآلات وتطويرها، وعلم الفضاء والمواد النووية، وتقنية الحاسب ومعالجة البيانات،

تعتنى الهندسة الكيميائية بدراسة التصاميم الهندسية المتعلقة بالصناعات الكيميائية المختلفة حيث أن التصميم الكيميائي يمثل هدف إنتاجي وتجاري وهو عبارة عن علم تجميع المعلومات للوصول للتصميم الأمثل خلال اختيار العملية الصناعية وظروفها والمواد الكيميائية المستخدمة فيها والأجهزة اللازمة لانجاز العملية الصناعية

وبسبب العدد الكبير للمواد الكيميائية التي يتم التعامل معها فإن التوجه للهندسة الكيميائية هو من 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 حفظ المادة : موازنة كمية المواد الداخلة للوحدة والخارجة منها والمتراكمة والمتحولة أثناء التفاعل
  2. وقانون حفظ الطاقة : موازنة الطاقة المستهلكة في الوحدات والناتجة منها
  3. قانون الاتزان الكيميائي
  4. مبدأ التفاعلات الكيمائية

إضافة إلى مسؤولية المهندس الكيميائي في تنظيم و ترتيب الوحدات بشكل صحيح وحساب الجدوى الإقتصادية لكل العمليات الداخلة في الإنتاج،

وتنقسم العمليات في التصنيع إلى تصنيع متقطع أو مستمر حيث أن التصنيع المستمر يعطي كفاءة أعلى لكن تصميم الخطوط والتحكم بها يكون على درجة أعلى من الصعوبة ولذلك كان المهندسين الكيميائين من أول الذين طبقوا أنظمة التحكم الأوتوماتيكية في تصميماتهم،

أهم المسارات الدراسية للهندسة الكيميائية :ميكانيكا الموائع, حركية التفاعلات الكيميائية,الديناميكا الحرارية ،هندسة التفاعل الكيمائي, 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،

تاريخ الهندسة الكيميائية

يعتبر جورج ديفيس هو مؤسس الهندسة الكيميائية، وتم تدريسها لأول مرة في معهد ماساسيوتش للتكنولوجيا عام 1888، تم الإعتراف بالهندسة الكيميائية كمجال مستقل عن الهندسة والكيمياء عام 1908 وساهم في ذلك جهود كل من الجمعية الأمريكية للمهندسين الكيميائيين والجمعية البريطانية للمهندسين الكيميائيين، فيما بعد تم إضافة مفاهيم جديدة وتم إدخالها إلى الهندسة الكيميائية التي كانت تدرس في الجامعات مثل ظاهرة النقل التي تشمل دراسة انتقال الكتلة و الحرارة من نظام لآخر بالإضافة إلى ميكانيكا السوائل

مهام المهندس الكيميائي

بإستخدام الكيمياء يقوم المهندسون الكيميائيون بتحويل مواد خام إلى مواد يمكن إستعمالها في صناعة الأدوية أو المواد البلاستيكية، أيضا يقوم المهندسون الكيميائيون بإيجاد طرق فعالة للتخلص من النفايات بدون إيذاء الطبيعة، يقوم  الكيميائيون بالعديد من البحوث العلمية في الجامعات والمصانع، الهدف من هذا البحث هو ابتكار مواد جديدة لها خصائص معينة، بالإضافة إلى ما سبق، الكيميائيون يساعدون على ابتكار الأقمشة المضادة للماء والناعمة في نفس الوقت،

المجالات العلمية المرتبطة بالهندسة الكيميائية

  1. الهندسة الطبية: تلعب الهندسة الكيميائية دور في صناعة المواد المستخدمة في صناعة الأعضاء الإصطناعية،
  2. هندسة معالجة المواد الكيميائية: حيث يتم معالجة النفايات والتخلص منها بطررق تحافظ على البيئة،
  3. الأسلحة الكيميائية: المهندسون الكيميائيون يكتبون المعادلات اللازمة لصناعة الأسلحة الكيميائية،
  4. الصيدلة: معرفة واسعة في الكيمياء ضرورية جدا لصناعة الأدوية والعقاقير،
  5. بالإضافة لهندسة البيئية، والهندسة النانوية وهندسة العمليات الكيمائية،

هندسة كيميائية ما هى؟

اترك رد