دید کلی

مهندسی شیمی ، رشته ای دانشگاهی است که البته دارای زیر شاخه‌های متفاوت در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی می‌باشد. تمامی این رشته‌ها ، در تکنولوژی امروز بشری نهادینه شده‌اند و نقش اساسی در اداره و پیشرفت صنعت کشورهای گوناگون دارند. با خواندن مقاله زیر که به بررسی شاخه‌های مختلف مهنسی شیمی پرداخته است، با این علوم ، آشنا می‌شویم.

معرفي اجمالي گرايشهاي مهندسي شيمي در مقطع کارشناسي

رشته مهندسي شيمي با 8 گرايش صنايع غذايي، صنايع شيميايي معدني، صنايع گاز ، صنايع پتروشيمي ، صنايع پليمر، طراحي فرآيندهاي صنايع نفت، صنايع پالايش و شيميايي سلولزي؛ يكي از رشته‌هاي گسترده دانشگاهي است.

البته در دوره كارشناسي هر يك از گرايشهاي فوق، تنها 12 يا 13 واحد تخصصي دارند و بيشتر واحدهايشان مشترك است. چرا كه اصول مهندسي در صنايع بسيار متنوع و گسترده شيميايي، يكسان مي‌باشد.

صنايع شيميايي معدني
گرايش صنايع شيميايي معدني، مواد معدني و غيرآلي را به فرآورده‌هايي مثل سيمان، لعاب، آجرهاي نسوز و ... تبديل مي‌كند.

اكتشاف و استخراج مواد معدني به رشته معدن باز مي‌گردد، اما فرآورده‌هاي مواد معدني در حيطه مهندسي شيمي گرايش شيميايي معدني قرار دارد.

هر كارخانه توليد مواد غيرآلي مثل سيمان، گچ، شيشه نسوز و ديرگداز داراي يك فرآيند است. يعني از زماني كه مواد اوليه وارد كارخانه مي‌شود تا زماني كه محصول خارج مي‌گردد، فرآيندي روي آن انجام مي‌گيرد كه طراحي اين فرآيند بر عهده مهندس شيمي صنايع شيميايي معدني مي‌باشد. همچنين توليد هر ماده معدني مثل كودهاي شيميايي معدني، حشره‌كشها، نمك‌ها ، رنگ‌هاي معدني و حتي لعاب روي كاشي‌ها در حيطه كار مهندسي شيمي گرايش شيميايي معدني قرار دارد.

صنايع پتروشيمي
پس از اكتشاف نفت، به تدريج مواد شيميايي مختلفي از آن به دست آمد و صنعت جديدي به نام صنعت پتروشيمي بنيان گذاشته شد. صنعتي كه ماده اوليه آن مشتقات نفت و گاز است يعني با انجام واكنش‌هاي فيزيكي و شيميايي در هيدروكربن‌هاي مايع و گاز مي‌توان به فرآورده‌هاي پتروشيمي دست پيدا كرد. فرآورده‌هايي كه داراي ارزش افزوده بسياري است . چون هر يك دلار نفتي كه به فرآورده‌هاي پتروشيمي تبديل مي‌شود، ارزش افزوده آن حدود صد دلار خواهد شد. اما متاسفانه در كشور ما ميليونها تن از اين ماده گرانقدر بدون اين كه ارزش افزوده‌اي به آن اضافه شود، صادر مي‌گردد و گاه همين ماده با مختصر عملياتي، با قيمت صدها برابر وارد كشور مي‌گردد.

از همين‌جا مي‌توان به اهميت مهندسي شيمي گرايش پتروشيمي پي‌برد چون وظيفه مهندسي پتروشيمي طراحي دستگاهها و فرآيند توليد مواد مختلف از جمله كودهاي شيميايي، شوينده‌ها و فرآورده‌هاي پليمري (مواد اوليه پلاستيك‌ها ، لاستيك‌ها و الياف مصنوعي) و مواد شيميايي (اسيدها ، حلالها) از نفت و برشهاي نفتي است.

گفتني است كه دروس تخصصي دانشجويان اين رشته بيشتر در مورد كاتاليزورهاي صنعتي است كه در رآكتورها به كار مي‌رود.

صنايع گاز
مهندسي شيمي گرايش گاز شامل تمام فرآيندهايي است كه بر روي گاز انجام مي‌شود، تا اين ماده قابل مصرف گردد.

براي مثال عمق چاهي كه براي استخراج گاز زده مي‌شود، قطر لوله‌اي كه گاز را از چاه به پالايشگاه و يا از پالايشگاه به شبكه‌هاي شهري منتقل مي‌كند، نحوه انتقال گاز از چاه به پالايشگاه، نحوه گرفتن گاز دي‌اكسيد كربن از اين ماده (براي جلوگيري از خورده شدن لوله‌ها) ، نحوه شيرين كردن گاز (به گاز اوليه كه از چاه استخراج مي‌شود، گاز ترش مي‌گويند كه قابل مصرف نيست و بايد طي فرآيندهايي آن را به گاز شيرين كه قابل استفاده در مصارف شهري و ... است تبديل كرد) همه در حيطه فعاليت يك مهندس شيمي گرايش گاز قرار دارد.

صنايع پليمر
مهندس پليمر وظيفه ساخت فرآورده‌هاي پليمري مصنوعي از جمله رنگهاي شيميايي، پوشش كابلها، لاستيك‌ها و پلاستيك‌ها را از مواد نفتي برعهده دارد. اين رشته كه تا سال 1362 يكي از گرايشهاي مهندسي شيمي بود، در حال حاضر به عنوان يك رشته مستقل با دو گرايش صنايع پليمر و تكنولوژي و علوم رنگ در دانشگاهها و مراكز آموزش عالي ارائه مي‌شود. اما با اين وجود هنوز در تعداد محدودي از دانشگاههاي كشور، مهندسي پليمر يك رشته مستقل نيست بلكه يكي از گرايشهاي مهندسي شيمي مي‌باشد.

يك مهندس پليمر حداقل 12 يا 13 درس تخصصي در زمينه گرايش ?صنايع پليمر? و يا ?تكنولوژي و علوم رنگ? گذرانده است و در نهايت نيز كارشناس در يكي از دو گرايش فوق مي‌شود. اما مهندسي شيمي گرايش صنايع پليمر بيشتر دروسي كه مي‌خواند با مهندسي شيمي در مفهوم عام آن ارتباط دارد و در نهايت در يكي از زمينه‌هاي پليمر مثل فرآيند شكل‌دهي پليمر يا طراحي واحدهاي صنعتي توليد پليمر، تبحر پيدا مي‌كند.

شيميايي سلولزي
با وجود اين كه قرن حاضر ، دوران رشد روزافزون تكنولوژي كامپيوتر و فرآورده‌هاي آن است، اما هنوز فرهنگ، تمدن و دانش بشري نيازمند يك وسيله ابتدايي انتقال دانش يعني كاغذ مي‌باشد و براي دست‌يابي به اين فرآورده مهم بايد مجهز به دانشي گردد كه در رشته مهندسي شيمي گرايش شيميايي سلولزي مي‌توان به آن دست يافت. چون يك مهندس شيمي گرايش شيميايي سلولزي در زمينه تبديل چوب به كاغذ تخصص دارد و دروس تخصصي آن بيشتر در مورد خميرگيري و يا تبديل چوب به كاغذ مي‌باشد. به همين‌دليل نيز تحصيل دانشجويان اين رشته در دانشكده فني پرديس واقع در استان گيلان ? رضوان‌شهر (چوكا)‌مي‌باشد.

همچنين اين گرايش داراي كاربردهاي جديدي در صنعت امروز مي‌باشد.

همان طور كه مي‌دانيم قسمت عمده چوب از سلولز تشكيل شده است. همچنين ضايعات كشاورزي مثل پوست برنج و يا سبوس برنج و ضايعات برگ درختان داراي مقادير قابل توجهي سلولز است كه اين ضايعات در بسياري از نقاط به عنوان يك عنصر مزاحم سوزانده شده و باعث آلودگي محيط زيست مي‌شود. اما امروزه در كشوري مثل آمريكا از همين ضايعات براي توليد يك نوع سوخت به نام ?اتانول? كه در تركيب با بنزين، سوخت بسيار خوبي است؛ استفاده مي‌شود. و در اين فرآيند مهندسين شيميايي سلولزي نقش بسيار مهمي را بر عهده دارند.

صنايع غذايي
يكي از كاربردهاي مهندسي شيمي در توليد مواد غذايي و بخش‌هاي صنايع غذايي مانند ميكروبيولوژي غذا، شيمي غذا و كنترل كيفي صنايع غذايي است. براي مثال در سوپرماركت‌ها و فروشگاهها، موادغذايي بيشتر به حالت كنسرو وجود دارد كه تهيه اين كنسروها با حفظ اصول ايمني و بهداشتي نياز به يكسري محاسبات دارد كه اين محاسبات توسط يك مهندس شيمي صنايع غذايي انجام مي‌گيرد.

همچنين طراحي دستگاههايي كه فرآيند خشك كردن را انجام مي‌دهند مثل غذاهاي بچه كه به صورت پودر تهيه مي‌شود و طراحي دستگاههاي استريليزه، پاستوريزه و يا منجمد كننده بر عهده متخصصين همين رشته مي‌باشد.

در كل اگر كسي دوست دارد بداند كه غذاهاي كنسرو شده، منجمد شده و ... چگونه تهيه مي‌شود و يا چه مواد باارزشي در غذاها هست و كدام غذاها براي سلامت بدن خوب است، مي‌تواند وارد رشته صنايع غذايي بشود.

پالايش
دانشجوي گرايش پالايش در پالايشگاههاي كشور كه نفت خام را به فرآورده‌هاي نفتي تبديل مي‌كنند، مشغول به كار شده و در اصل وظيفه طراحي پالايشگاهها را بر عهده دارد.

گرايش پالايش به طراحي پالايشگاهها باز مي‌گردد. يعني دانشجوي اين گرايش شيوه طراحي دستگاههايي مثل برجهاي تقطير، دستگاههاي جداكننده مايعات از مايعات و گازها از مايعات را مي‌آموزد. دستگاههايي كه مشتقات ئيدروكربني مثل بنزين و گازوئيل و مواد سنگين‌تر مثل قير و شوينده‌ها را از نفت خام جدا ساخته و به دست مي‌آورند.

طراحي فرآيندهاي صنايع نفت
فرآيند يعني عملكرد با روش و طريقي كه بتوان به ياري آن ماده‌اي را از حالتي به حالت ديگر تغيير شكل داد و منظور از مهندس طراحي فرآيندهاي صنايع نفت يعني فردي كه روش اين تغيير و تحول را طراحي كند چون براي تبديل يك ماده از حالت اوليه به حالتي خاص لازم است كه دستگاههايي طراحي شده و محاسباتي انجام بگيرد تا بتوان به نتيجه مطلوب دست يافت.

طراحي صنايعي كه بطور مستقيم يا غير مستقيم وابسته به نفت خام يا فرآورده‌هاي پالايشگاه و يا صنايع پتروشيمي است به مهندس شيمي گرايش طراحي فرآيندها مربوط مي‌شود.

همان‌طور كه مي‌دانيد گرايشها در سطح ليسانس تفاوتي با هم ندارند و حتي نمي‌توان بين بعضي از گرايشها مرز مشخصي قائل شد. اما در كل مي‌توان گفت كه گرايش پالايش صرفا به پالايش نفت و گاز بر مي‌گردد همچنين گرايش پتروشيمي فقط در زمينه توليد مواد پتروشيمي است در حالي كه گرايش طراحي فرآيندها در كليه امور از جمله نفت و گاز و مواد پتروشيمي دخالت دارد همچنين تهيه بعضي مواد منحصرا متعلق به اين گرايش مي‌باشد مثل تركيب دو ماده پارافين و كلر و ايجاد يك محصول جديد به نام پارافين كلره كه به عنوان يك ماده خاموش كننده حريق مورد استفاده قرار مي‌گيرد و توليد آن نيز به گرايش پالايش و يا پتروشيمي باز نمي‌گردد.

يك مهندس شيمي گرايش طراحي فرآيندهاي صنايع نفت، واكنش‌هاي خاصي را از شيميست‌ها مي‌گيرد و با توجه به شرايط محيطي ، اقتصادي و ... بهترين روش توليد مواد شيميايي و خالص‌سازي آنها را پيدا كرده و پياده مي‌كند، كه البته در اين راه بايد عوامل مهمي مثل انتقال جرم، انتقال حرارت و روابط ترموديناميكي را محاسبه كرده و به طراحي راكتور و مبدلهاي حرارتي بپردازد.

وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر
امكان ادامه تحصيل در مقاطع كارشناسي ارشد و دكترا ميسر است.


رشته‌هاي مشابه و نزديك به اين رشته
بيشتر دروس مهندسي شيمي با رشته‌هاي مهندسي ديگر، بخصوص مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات مشترك است.

» منبع: گزينه 2