آشنایی با مهندسی شیمی

پیشگفتار:
رشته مهندسی شیمی علیرغم قدمتی كه دارد نسبت به رشته های دیگر مهندسی نظیر مكانیك جدیدتر است. برای این رشته به دلیل تشابه اسمی با رشته شیمی‏، در صنایع مختلف بجز صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع بزرگ شیمیائی، اغلب حوزه كاری در نظر گرفته شده مشابه حوزه كاری فارغ‌التحصیلان رشته شیمی می‌باشد. این اشتباه فاحش به عدم شناخت صحیح از این رشته و توانمندی فارغ التحصیلان آن بر می‌گردد. علاوه بر فارغ التحصیلان این رشته كه در خارج از دانشگاه دچار مشكل می‌شوند، دانشجویان ورودی گرایشهای مختلف مهندسی شیمی نیز در اوایل دوران تحصیل با چالش شناخت و تعریف صحیح از رشته تحصیلی خود روبرو هستند.
تلاش زیادی برای رفع شبهه از ماهیت این رشته و معرفی كامل مباحث مورد نظر در مهندسی شیمی و توانمندی‌های آن صورت گرفته است. با وجود این تلاشها به نظر مؤلفین كه افتخار معلمی این رشته را در دانشگاه دارند، همچنان باید این تلاشها استمرار یابد.
شورای محترم گسترش آموزش عالی در بازنگری اخیر خود در مجموعه دروس گرایشهای مختلف مهندسی شیمی، درس "آشنائی با مهندسی شیمی" را تعریف، تصویب و به دانشگاه‌ها ابلاغ كرده است. این تصمیم شورا را می توان بعنوان قدمی اساسی در مجموعه تلاشهای صورت گرفته برای شناساندن رشته مهندسی شیمی دانست. بر اساس سر فصلهای تعریف شده، درس مذكور ماموریت دارد تا دانشجوی مهندسی شیمی را در همان ابتدای تحصیل از حوزه كاری خود در صنعت و مراكز علمی آگاه كرده و افق پیش روی او را نمایان سازد.
با تكیه بر سر فصلهای تعریف شده، كتاب حاضر تألیف و تدوین گردیده است تا مطالب مورد نظر درس بصورت منسجم در دسترس دانشجو قرار گیرد.
در فصل اول تلاش شده است تا خواننده اطلاعاتی را در مورد حوزه کاری مهندسی شیمی کسب کرده و از جایگاه آن در میان دیگر رشته های مهندسی مطلع شود. فصل دوم کتاب به معرفی فرایندها و تجهیزات متداول در صنایع شیمیایی پرداخته است. مطالب فصل سوم به معرفی فرایندهای تولید برخی مواد پایه شیمیایی و نیز معرفی صنایع عمده شیمیایی نظیر نفت، گاز و پتروشیمی اختصاص پیدا کرده است. محتوای فصل پایانی را بیان نقش کامپیوتر در مهندسی شیمی و معرفی برخی نرم افزارهای مهم و متداول این رشته تشکیل می‌دهد. در پیوستهای کتاب تلاش شده است تا بطور اختصار اصول کلی حاکم بر تحقیق و گزارش نویسی بیان شده و بعلاوه برخی نشریات و پایگاه‌های اینترنتی مرتبط با مهندسی شیمی معرفی گردد.
علیرغم تمام تلاشهای صورت گرفته در جهت ارائه كتابی با محتوای مناسب، مؤلفین آنرا بی‌عیب و نقص ندانسته و برای تصحیح، رفع نقایص و اشتباهات احتمالی پذیرای نظرات ارزشمند همكاران گرامی و دانشجویان عزیز می‌باشند. لطفاً نظرات خود را با آدرس الكترونیکیch_en_book @ yahoo.com با ما در میان بگذارید.
جا دارد از زحمات جناب آقای مهندس حاج هاشمی برای ویرایش علمی و ادبی کتاب، جناب آقای بابك رهنما به خاطر بازخوانی با صبر و دقت کتاب، سركار خانم زهرا دادخواه فر برای حروف چینی و طراحی جلد كتاب و از عزیزان انتشارات ارکان دانش بخاطر زحمتی که در طبع و نشر چاپ جدید کتاب پذیرا شدند، تقدیر و تشكر گردد.
وقتی كه صرف تهیه این كتاب شده است متعلق به خانواده های گرامی‌مان بود.  بدینوسیله از خانواده های خود كه با صبر و حوصله امكان انجام این كار را فراهم نموده اند، صمیمانه سپاسگذاریم. و كلام آخر اینكه این اثر را به سان ران ملخی به آستان سلیمانی پدران و مادران تقدیم می‌داریم.
 
محمد نصیری – نادر مختاریان
پاییز  1388 

پیشگفتار
 
فصل اول: آشنایی با رشته مهندسی شیمی
مقدمه
مهندس شیمی کیست؟
مهندسی شیمی چیست؟
مهندس شیمی امروز و فردا
چشم انداز شغلی برای مهندسان شیمی
تاریخچه مهندسی شیمی
وضعیت نیاز کشور به مهندسی شیمی
گرایش‌های رشته مهندسی شیمی
وضعیت ادامه تحصیل
 
فصل دوم: آشنایی با فرایندهای شیمیایی و تجهیزات فرایندی
مقدمه
تقطیر
برج تقطیر
تجهیزات اصلی فرآیند تقطیر
جذب سطحی
تجهیزات فرایند جذب سطحی
تبلور و ظروف تبلور
دستگاه‌‌های تبلور
تبخیر کننده‌ها و تغلیظ کننده‌ها
انواع تجهیزات تبخیر کننده
خشک کن‌ها
دسته‌بندی خشک‌کن‌ها
معرفی برخی از انواع خشک کن‌ها
خشک‌کن‌‌های نا‌پیوسته
خشک‌کن‌‌های مداوم یا پیوسته
استخراج از مایعات - استخراج از جامدات
استخراج از مایعات
تجهیزات فرایند استخراج از مایعات
استخراج از جامدات
راکتور
انواع راکتور‌‌
مبدل‌های حرارتی
دسته‌بندی مبدل‌های حرارتی
برج‌های خنک کن
انواع برج‌های خنک کن
کوره
کاربرد‌‌های کوره‌ها در صنایع
انواع کوره
مشعل‌ها
دیگ‌های بخار
انواع دیگ‌های بخار
اجزاء یک دیگ بخار
مخازن
کمپرسور
انواع متداول کمپرسور
کاربرد‌‌های کمپرسور
پمپ‌
انواع پمپ‌
کاربرد پمپ‌ها در صنایع
انتخاب پمپ
 
فصل سوم: آشنایی با صنایع شیمیایی
مقدمه
نفت
محصولات نفتی
پتروشیمی
مواد پتروشیمی چه موادی بوده و صنایع پتروشیمی چه صنایعی هستند؟
صنعت پلیمر و محصولات پلیمری
انواع پلیمرها
صنایع پلیمری در ایران
صنایع شیمیایی معدنی
گوگرد و اسید سولفوریک
نیتروژن و اسید نیتریک
فسفر و اسید فسفریک
شیشه و صنعت شیشه
صنعت سیمان، گچ و آهک
صنعت سرامیک
صنعت رنگدانه‌‌های معدنی
نانوتکنولوژی
نانوتکنولوژی چیست؟
نانو‌تکنولوژی و مهندسی شیمی
بیو‌‌تکنولوژی
 
فصل چهارم: آشنایی با نقش و کاربرد کامپیوتر در مهندسی شیمی
مقدمه
مدلسازی و شبیه‌سازی
کاربردهای شبیه‌سازی
معرفی نرم‌افزارهای متداول مهندسی شیمی
نرم‌افزار CHEMCAD
نرم‌افزار PRO/II
نرم‌افزار HEXTRAN
نرم‌افزار   HYSIS
PIPESIS یا شبیه‌سازی خطوط لوله
HTFS یا شبیه‌سازی و طراحی مبدل‌های حرارتی
مجموعه نرم‌افزارهای  ASPEN Engineering Suite  
 
پیوست‌ها
الف) تحقیق و گزارش نویسی
ب) لیست دروس
ج)مجلات‌‌‌‌ و سایت‌های مرتبط ‌‌‌با مهندسی‌ شیمی
د) نمادها و علائم گرافیکی
ه) واژه نامه
 
مراجع