Chemische Technik ist der Zweig der Technik, die sich mit physischer Wissenschaft (z.B, Chemie und Physik), und Lebenswissenschaften (z.B, Biologie, Mikrobiologie und Biochemie) mit der Mathematik und Volkswirtschaft zum Prozess befasst, Rohstoffe oder Chemikalien in nützlichere oder wertvolle Formen umzuwandeln. Außerdem sind moderne Chemotechniker auch mit den Weg bahnenden wertvollen neuen Materialien und verwandten Techniken beschäftigt - die häufig für zusammenhängende Felder wie Nanotechnologie, Kraftstoffzellen und biomedizinische Technik notwendig sind. Innerhalb der chemischen Technik schließen zwei breite Untergruppen 1) Design, Fertigung und Operation von Werken und Maschinerie in zusammenhängenden und chemischen Industrieprozessen ("chemische Prozess-Ingenieure") ein; und 2) Entwicklung von neuen oder angepassten Substanzen für Produkte im Intervall von Nahrungsmitteln und Getränken zur Kosmetik zu Reinigern zu pharmazeutischen Zutaten, unter vielen anderen Produkten ("chemische Produktingenieure").

Etymologie

Eine 1996 britische Zeitschrift für den Artikel History of Science zitiert James F. Donnelly, für eine 1839-Verweisung auf die chemische Technik in Bezug auf die Produktion von Schwefelsäure zu erwähnen. In derselben Zeitung jedoch wurde George E. Davis, ein englischer Berater, daran geglaubt, den Begriff ins Leben gerufen zu haben. Die Geschichte der Wissenschaft in den Vereinigten Staaten: Eine Enzyklopädie stellt das um 1880. "Chemische Technik", den Gebrauch des Maschinenparks in der chemischen Industrie beschreibend, ist allgemeines Vokabular in England nach 1850 geworden. Vor 1910 war der Beruf, "Chemotechniker", bereits in der üblichen Anwendung in Großbritannien und den Vereinigten Staaten.

Geschichte

Chemische Technik ist nach der Entwicklung von Einheitsoperationen, einem grundsätzlichen Konzept der Disziplin erschienen. Die meisten Autoren geben zu, dass Davis Einheitsoperationen erfunden hat wenn nicht es wesentlich entwickelt hat. Er hat eine Reihe von Vorträgen auf Einheitsoperationen an der Berufsschule von Manchester (Universität Manchesters heute) 1887, betrachtet gegeben, einer der frühsten solcher über die chemische Technik zu sein. Drei Jahre vor den Vorträgen von Davis hat Henry Edward Armstrong einen Grad-Kurs in der chemischen Technik an der Stadt und den Gilden des Londoner Instituts unterrichtet. Der Kurs von Armstrong "hat einfach gescheitert, weil seine Absolventen... für Arbeitgeber nicht besonders attraktiv waren." Arbeitgeber der Zeit hätten Chemiker und mechanische Ingenieure lieber angestellt. Kurse in der chemischen Technik, die vom Institut von Massachusetts für die Technologie (MIT) in den Vereinigten Staaten, die Universität von Owen in Manchester, England und Universitätsuniversität London angeboten ist, haben unter ähnlichen Verhältnissen gelitten.

Von 1888 anfangend, hat Lewis M. Norton an MIT den ersten chemischen Technikkurs in den Vereinigten Staaten unterrichtet. Der Kurs von Norton war gleichzeitig und mit dem Kurs von Armstrong im Wesentlichen ähnlich. Beide Kurse haben jedoch einfach Chemie und Technikthemen verschmolzen. "Seine Praktiker hatten Schwierigkeit überzeugende Ingenieure, dass sie Ingenieure und Chemiker waren, dass sie nicht einfach Chemiker waren." Einheitsoperationen wurden in den Kurs von William Hultz Walker 1905 eingeführt. Bis zum Anfang der 1920er Jahre sind Einheitsoperationen ein wichtiger Aspekt der chemischen Technik an MIT und anderen US-Universitäten, sowie in der Reichsuniversität London geworden. Das amerikanische Institut für Chemotechniker (AIChE), gegründet 1908, hat gespielt eine Schlüsselrolle im Bilden chemischer Technik hat eine unabhängige Wissenschaft und zur chemischen Technik als zentrale Einheitsoperationen betrachtet. Zum Beispiel hat es chemische Technik definiert, um eine "Wissenschaft von sich zu sein, dessen Basis... Einheitsoperationen" in einem 1922-Bericht ist; und mit dem Grundsatz es eine Liste von akademischen Einrichtungen veröffentlicht hatte, die "befriedigende" chemische Technikkurse angeboten haben. Inzwischen führt die Förderung chemischer Technik als eine verschiedene Wissenschaft in Großbritannien zur Errichtung der Einrichtung von Chemotechnikern (IChemE) 1922. IChemE hat ebenfalls geholfen, Einheitsoperationen betrachtet notwendig für die Disziplin zu machen.

Neue Konzepte und Neuerungen

Vor den 1940er Jahren ist es klar geworden, dass Einheitsoperationen allein im Entwickeln chemischer Reaktoren ungenügend waren. Während das Überwiegen von Einheitsoperationen in chemischen Technikkursen in Großbritannien und den Vereinigten Staaten weitergegangen hat, bis zu den 1960er Jahren haben Transportphänomene angefangen, größeren Fokus zu erfahren. Zusammen mit anderen neuartigen Konzepten, solcher Prozess-Systemtechnik (PSE), wurde ein "zweites Paradigma" definiert. Transportphänomene haben eine analytische Annäherung an die chemische Technik gegeben, während sich PSE auf seine synthetischen Elemente, wie Regelsystem und Prozess-Design konzentriert hat. Entwicklungen in der chemischen Technik vorher und nach dem Zweiten Weltkrieg wurden durch die petrochemische Industrie jedoch hauptsächlich angeregt, Fortschritte in anderen Feldern wurden ebenso gemacht. Förderungen in der biochemischen Technik haben in den 1940er Jahren zum Beispiel Anwendung in der pharmazeutischen Industrie gefunden, und haben die Massenproduktion von verschiedenen Antibiotika, einschließlich Penicillins und Streptomycins berücksichtigt. Inzwischen hat der Fortschritt in der Polymer-Wissenschaft in den 1950er Jahren Weg für das "Alter von Plastik" gepflastert.

Zeitabstand und Umweltbewusstsein

Die Jahre nach den 1950er Jahren werden angesehen, um an chemischen Hauptneuerungen Mangel gehabt zu haben. Zusätzliche Unklarheit wurde durch das Neigen von Preisen der Energie und Rohstoffe zwischen 1950 und 1973 präsentiert. Sorgen bezüglich der Sicherheit und Umweltauswirkung von groß angelegten chemischen Produktionsmöglichkeiten wurden auch während dieser Periode ausgedrückt. Stiller Frühling, veröffentlicht 1962, hat seine Leser zu den schädlichen Effekten von DDT, einem starken Insektizid alarmiert. Die 1974-Katastrophe von Flixborough im Vereinigten Königreich ist auf 28 Todesfälle, sowie Schaden an einem chemischen Werk und drei nahe gelegenen Dörfern hinausgelaufen. Die 1984-Katastrophe von Bhopal in Indien ist auf fast 4,000 Todesfälle hinausgelaufen. Diese Ereignisse, zusammen mit anderen Ereignissen, haben den Ruf des Handels als Arbeitsschutz betroffen, und Umweltschutz wurden mehr Fokus gegeben. Als Antwort hat IChemE verlangt, dass Sicherheit ein Teil jedes Grad-Kurses war, den es nach 1982 akkreditiert hat. Vor den 1970er Jahren wurden Gesetzgebung und Mithöragenturen in verschiedenen Ländern, wie Frankreich, Deutschland und die Vereinigten Staaten errichtet.

Neuer Fortschritt

Förderungen in der Informatik haben Anwendungen entwickelnde und geschäftsführende Werke gefunden, Berechnungen und Zeichnungen vereinfachend, die vorher manuell getan werden mussten. Die Vollziehung des Humangenomprojekts wird auch als eine Hauptentwicklung gesehen, nicht nur chemische Technik-, aber Gentechnologie und genomics ebenso vorbringend. Chemische Technikgrundsätze wurden verwendet, um DNA-Folgen in großen Mengen zu erzeugen. Während die Anwendung chemischer Technikgrundsätze zu diesen Feldern nur in den 1990er Jahren begonnen hat, sehen Reisuniversitätsforscher das als eine Tendenz zur Biotechnologie.

Konzepte

Chemische Technik ist mit der Anwendung mehrerer Grundsätze verbunden. Schlüsselkonzepte werden unten präsentiert.

Chemische Reaktionstechnik

Chemische Reaktionstechnik ist mit Betriebspflanzenprozessen und Bedingungen verbunden, optimale Pflanzenoperation zu sichern. Chemische Reaktionsingenieure bauen Modelle für die Reaktoranalyse und Designverwenden-Labordaten und physischen Rahmen wie chemische Thermodynamik, um Probleme zu beheben und Reaktorleistung vorauszusagen.

Pflanzendesign

Chemisches Technikdesign betrifft die Entwicklung von Plänen und Spezifizierung und Einkommen-Vorsprung von Werken. Chemotechniker erzeugen Designs gemäß den Kundenbedürfnissen. Design wird durch mehrere Faktoren, einschließlich der Finanzierung, Regierungsregulierungen und Sicherheitsstandards beschränkt. Diese Einschränkungen diktieren eine Wahl eines Werks des Prozesses, der Materialien und der Ausrüstung.

Prozess-Design

Eine Einheitsoperation ist ein physischer Schritt in einem individuellen chemischen Technikprozess. Einheitsoperationen (wie Kristallisierung, Trockner und Eindampfung) werden verwendet, um Reaktionspartner vorzubereiten, sich läuternd und seine Produkte trennend, unverbrauchte Reaktionspartner wiederverwendend, und Energieübertragung in Reaktoren kontrollierend. Andererseits ist ein Einheitsprozess die chemische Entsprechung von einer Einheitsoperation. Zusammen mit Einheitsoperationen setzen Einheitsprozesse eine Prozess-Operation ein. Einheitsprozesse (wie nitration und Oxydation) sind mit der Konvertierung des Materials durch den biochemischen, thermochemical und die anderen Mittel verbunden. Für diese verantwortliche Chemotechniker werden Prozess-Ingenieure genannt.

Transportphänomene

Transportphänomene kommen oft in Industrieproblemen vor. Diese schließen flüssige Dynamik, Wärmeübertragung und Massenübertragung ein, die hauptsächlich Schwung-Übertragung, Energieübertragung und Transport der chemischen Arten beziehungsweise betreffen. Grundlegende Gleichungen, für die drei Transportphänomene in den makroskopischen, mikroskopischen und molekularen Niveaus zu beschreiben, sind sehr ähnlich. So verlangt das Verstehen von Transportphänomenen das gründliche Verstehen der Mathematik.

Anwendungen und Praxis

Chemotechniker "entwickeln Wirtschaftsweisen, Materialien und Energie" im Vergleich mit Chemikern zu verwenden, die sich mehr für die grundlegende Zusammensetzung von Materialien und Synthetisieren-Produkten von solchem interessieren. Chemotechniker verwenden Chemie und Technik, um Rohstoffe in verwendbare Produkte, wie Medizin, petrochemicals und Plastik zu verwandeln. Sie werden auch an der Abfallwirtschaft und Forschung beteiligt. Beide angewandten Seiten und Forschungsseiten machen umfassenden Gebrauch von Computern.

Ein Chemotechniker kann an der Industrie oder Universitätsforschung beteiligt werden, wo er oder sie im Entwerfen und Durchführen von Experimenten beschäftigt wird, um neue und bessere Wege von Produktion, Steuern der Verschmutzung, Konservieren von Mitteln und Bilden dieser sichereren Prozesse zu schaffen. Er/sie kann am Entwerfen und Konstruieren von Werken als ein Projektingenieur beteiligt werden. In diesem Feld verwendet der Chemotechniker seine/ihre Kenntnisse im Auswählen der Pflanzenausrüstung und der optimalen Methode der Produktion, Kosten und Zunahme-Rentabilität zu minimieren. Nach seinem Aufbau kann er/sie in der Aufrüstung seiner Ausrüstung helfen. Er/sie kann auch an seinen täglichen Operationen beteiligt werden.

Zusammenhängende Felder und Themen

Heute ist das Feld der chemischen Technik ein verschiedenes, Gebiete von der Biotechnologie und Nanotechnologie zur Mineralverarbeitung bedeckend.

• Biochemische Technik
• Bioinformatics
• Biomedizinische Technik
• Technik von Biomolecular
• Biotechnologie
• Keramik
• Chemischer Prozess, modellierend
• Chemischer Technologe
• Chemischer Reaktor
• Chemische Waffen
• Cheminformatics
• Rechenbetonte flüssige Dynamik
• Korrosionstechnik
• Kostenbewertung
• Elektrochemie
• Umwelttechnik
• Erdbeben-Technik
• Flüssige Dynamik
• Nahrungsmitteltechnik
• Kraftstoffzelle
• Wärmeübertragung

Industriebenzin

• Industriekatalysatoren
• Massenübertragung
• Material-Wissenschaft
• Metallurgie
• Mikroströmungslehre
• Mineral, das in einer Prozession geht
• Nanotechnologie
• Natürliche Umgebung
• Erdgas, das in einer Prozession geht
• Kernwiederaufbereitung
• Ölerforschung
• Ölraffinerie
• Pharmazeutische Technik
• Plastiktechnik
• Polymer
• Prozesssteuerung
• Prozess-Design
• Prozess-Entwicklung
• Prozess-Systemtechnik
• Prozess-Miniaturisierung
• Papiertechnik
• Sicherheitstechnik
• Halbleiter-Gerät-Herstellung
• Trennungsprozesse (sieh auch: Trennung von Mischung)
• Kristallisierung bearbeitet
• Destillation bearbeitet
• Membran bearbeitet
• Textiltechnik
• Thermodynamik
• Transportphänomene
• Einheitsoperationen
• Wassertechnologie

Siehe auch

• Chemotechniker
• Liste von Chemotechnikern
• Liste von chemischen Technikgesellschaften
• Amerikanisches Institut für Chemotechniker (AIChE)
• Chemie und Technik
• Einrichtung von Chemotechnikern (IChemE)
• Zeitgenössische Nahrungsmitteltechnik
• Ausbildung für Chemotechniker
• Englische Technikeinheiten
• Prozess-Design (chemische Technik)
• Liste von chemischen Prozess-Simulatoren

Bibliografie

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