مهندسی شیمی
جمعه 21 مرداد 1390 10:31 PM
ديباچه: آيا تصور ميکنيد که مهندسي شيمي؛ يعني حفظ فرمولهاي ريز و درشت و کار در آزمايشگاههاي شيمي؟ آيا فکر ميکنيد که دانشجويان اين رشته بايد شيفته علم شيمي باشند؟ اصلاً هيچ فکر کردهايد که چرا فقط داوطلبان گروه رياضي و فني ميتوانند وارد اين رشته شوند؟ آيا ميدانيد که مهندسي شيمي زائيده ضرورت و نياز صنعت مکانيک، الکترونيک و عمران است؟ براي مثال به مرور زمان صنعت به مهندس مکانيکي احتياج پيدا کرد که از تحولات و فرآيندهاي شيميايي اطلاع داشته باشد و بتواند دستگاههايي را طراحي کند که در آنها فرآيندهاي شيميايي اتفاق ميافتد.در نتيجه شروع به تربيت مهندسين مکانيکي کرد که بيش از معمول تحصيل کردگان اين رشته از علم شيمي مطلع باشند. و اين دسته از متخصصان، همان مهندسين شيمي هستند.اين رشته با 9 گرايش صنايع غذايي، صنايع شيميايي معدني، صنايع گاز، صنايع پتروشيمي، صنايع پليمر، صنايع پالايش، طراحي فرآيندهاي صنايع نفت، بهرهبرداري از منابع نفت و شيميايي سلولزي؛ يکي از رشتههاي گسترده دانشگاهي است. البته در دوره کارشناسي هر يک از گرايشهاي فوق، تنها 12 يا 13 واحد تخصصي دارند و بيشتر واحدهايشان مشترک است. گرايش صنايع شيميايي معدني اکتشاف و استخراج مواد معدني به رشته معدن باز ميگردد، اما فرآوردههاي مواد معدني در حيطه مهندسي شيمي گرايش شيميايي معدني قرار دارد. هر کارخانه توليد مواد غيرآلي مثل سيمان، گچ، شيشه نسوز و ديرگداز داراي يک فرآيند است؛ يعني از زماني که مواد اوليه وارد کارخانه ميشود تا زماني که محصول خارج ميگردد، فرآيندي روي آن انجام ميگيرد که طراحي اين فرآيند برعهده مهندس شيمي صنايع شيميايي معدني است. همچنين توليد هر ماده معدني مثل کودهاي شيميايي معدني، حشرهکشها، نمکها، رنگهاي معدني و حتي لعاب روي کاشيها در حيطه کار مهندس شيمي اين گرايش قرار دارد.
درسهاي اين رشته در طول تحصيل :
دروس مشترک در گرايشهاي مختلف مهندسي شيمي :
رياضيات عمومي، شيمي عمومي، فيزيک، معادلات ديفرانسيل، ترموديناميک، موازنه انرژي و مواد، رياضيات مهندسي، نقشهکشي صنعتي، برنامهنويسي و شناخت کامپيوتر، شيمي آلي، استاتيک و مقاومت مصالح، مکانيک سيالات، انتقال حرارت، شيمي تجزيه، شيمي فيزيک، انتقال جرم، عمليات واحد ، کنترل فرآيندها، طرح و اقتصاد مهندسي، کاربرد رياضيات در مهندسي شيمي، کارگاه، پروژه يا طراحي پروژه. (بسياري از دروس اين رشته همراه با آزمايشگاه است.)
دروس تخصصي گرايش صنايع شيميايي معدني :
مهندسي احتراق، صنايع شيميايي معدني، عمليات واحد صنعتي مکانيکي.
گرايش صنايع پتروشيمي :
وظيفه مهندسي پتروشيمي، طراحي دستگاهها و فرآيند توليد مواد مختلف از جمله کودهاي شيميايي، شويندهها، فرآوردههاي پليمري (مواد اوليه پلاستيکها، لاستيکها و الياف مصنوعي) و مواد شيميايي (اسيدها، حلالها) از نفت و برشهاي نفتي است. دروس تخصصي دانشجويان اين رشته بيشتر در مورد کاتاليزورهاي صنعتي است که در رآکتورها به کار ميرود.
دروس تخصصي گرايش صنايع پتروشيمي :
فرآيندهاي پتروشيمي، مقدمات و پالايش، مباني و تکنولوژي پليمر
گرايش صنايع گاز :
عمق چاهي که براي استخراج گاز زده ميشود، قطر لولهاي که گاز را از چاه به پالايشگاه يا از پالايشگاه به شبکههاي شهري منتقل ميکند، نحوه انتقال گاز از چاه به پالايشگاه، نحوه گرفتن گازCO2 از اين ماده (براي جلوگيري از خورده شدن لولهها)، نحوه شيرين کردن گاز ترش ( گاز اوليهاي که از چاه استخراج ميشود و قابل مصارف شهري و ... نيست) همه در حيطه فعاليت يک مهندس شيمي گرايش گاز قرار دارد.
دروس تخصصي گرايش صنايع گاز :
انتقال و توزيع گاز، فرآيند گاز، مهندسي احتراق
گرايش صنايع پليمر:
اين گرايش تا سال 1362 يکي از گرايشهاي مهندسي شيمي بود، اما در حال حاضر به عنوان يک رشته مستقل با دو گرايش صنايع پليمري و تکنولوژي و علوم رنگ در دانشگاهها و مراکز آموزش عالي ارائه ميشود. البته هنوز در تعداد محدودي از دانشگاههاي کشور، مهندسي پليمر يکي از گرايشهاي مهندسي شيمي است و دانشجويان اين گرايش نهايتاً در يکي از زمينههاي پليمر مثل فرايند شکلدهي پليمر يا طراحي واحدهاي صنعتي توليد پليمر تبحر پيدا ميکنند.
گرايش شيميايي سلولزي :
يک مهندس شيمي گرايش شيميايي سلولزي در زمينه تبديل چوب به کاغذ تخصص دارد. به همين دليل نيز محل تحصيل دانشجويان اين رشته در دانشکده فني پرديس 3 واقع در استان گيلان ـ رضوانشهر (چوکا) ميباشد. قسمت عمده چوب از سلولز تشکيل شده است. همچنين ضايعات کشاورزي مثل پوست برنج، سبوس برنج و ضايعات برگ درختان داراي مقادير قابل توجهي سلولز است که اين ضايعات در بسياري از نقاط به عنوان يک عنصر مزاحم سوزانده شده و باعث آلودگي محيط زيست ميشود. اما امروزه در کشورهاي ديگر از همين ضايعات براي توليد يک نوع سوخت به نام "اتانول" که در ترکيب با بنزين، سوخت بسيار خوبي است؛ استفاده ميشود. و در اين فرآيند مهندسين شيميايي سلولزي نقش بسيار مهمي را برعهده دارند.
گرايش صنايع غذايي :
يکي از کاربردهاي مهندسي شيمي در توليد مواد غذايي و بخشهاي صنايع غذايي مانند ميکروبيولوژي غذا، شيمي غذا و کنترل کيفي صنايع غذايي است. براي مثال در سوپرمارکتها و فروشگاهها، مواد غذايي بيشتر به حالت کنسرو وجود دارد که تهيه اين کنسروها با حفظ اصول ايمني و بهداشتي نياز به يکسري محاسبات دارد که اين محاسبات توسط يک مهندس شيمي صنايع غذايي انجام ميگيرد. همچنين طراحي دستگاههايي که فرآيند خشک کردن را انجام ميدهند مثل غذاهاي بچه که به صورت پودر تهيه ميشود و طراحي دستگاههاي استريليزه، پاستوريزه و منجمدکننده برعهده متخصصين همين رشته است.
دروس تخصصي گرايش صنايع غذايي :
ميکروبيولوژي عمومي، شيمي مواد غذايي، ميکروبيولوژي مواد غذايي، صنايع غذايي، بيوشيمي مواد غذايي، تغذيه وبهداشت
گرايش پالايش :
گرايش پالايش به طراحي پالايشگاهها باز ميگردد. يعني دانشجوي اين گرايش، شيوه طراحي دستگاههايي مثل برجهاي تقطير، دستگاههاي جداکننده مايعات از مايعات و گازها از مايعات را ميآموزد؛ دستگاههايي که مشتقات ئيدروکربني مثل بنزين و گازوئيل و مواد سنگينتر مثل قير و شويندهها را از نفت خام جدا ساخته و به دست ميآورد.
دروس تخصصي گرايش پالايش :
مهندسي احتراق، مهندسي پالايش، فرآيندهاي پالايش
گرايش بهرهبرداري از منابع نفت :
مهندس بهرهبرداري از منابع نفت مهندسي است که راهها و روشهاي بهرهبرداري بهينه از مخازن نفت را ارائه ميدهد. در واقع يک مهندس بهرهبرداري از نفت با توجه به نوع مخزن نفت تعيين ميکند که به ياري کدام يک از روشهاي موجود؛ تزريق گاز، تزريق آب، تزريق مواد پليمري يا ازدياد حرارت ميتوان نفت را راحتتر و مقرون به صرفهتر بهرهبرداري کرد. امروزه اکثر مخازن نفت کشور ما دچار افت فشار شدهاند. به همين دليل نفت به صورت طبيعي به سطح زمين نميرسد و در نتيجه حضور مهندسين بهرهبرداري از منابع نفت، يک ضرورت اجتنابناپذير است.
دروس تخصصي گرايش بهرهبرداري از منابع نفت :
مهندسي مخازن هيدروکربوري، ازدياد برداشت، حفاري و توليد، شبيهسازي مخازن نفتي، خواص ترموديناميکي سيالات نفتي.
گرايش طراحي فرآيندهاي صنايع نفت:
فرآيند يعني عملکرد يا روش و طريقي که بتوان به ياري آن مادهاي را از حالتي به حالت ديگر تغيير شکل داد و منظور از مهندس طراحي فرآيندهاي صنايع نفت يعني فردي که روش اين تغيير و تحول را طراحي کند. چون براي تبديل يک ماده از حالت اوليه به حالتي خاص لازم است که دستگاههايي طراحي شده و محاسباتي انجام بگيرد تا بتوان به نتيجه مطلوب دست يافت. طراحي صنايعي که بطور مستقيم يا غير مستقيم وابسته به نفت خام يا فرآوردههاي پالايشگاه يا صنايع پتروشيمي است به مهندس شيمي گرايش طراحي فرآيندها مربوط ميشود. يک مهندس شيمي گرايش طراحي فرآيندهاي صنايع نفت، واکنشهاي خاصي را از شيميستها ميگيرد و با توجه به شرايط محيطي، اقتصادي و ... بهترين روش توليد مواد شيميايي و خالصسازي آنها را پيدا کرده و پياده ميکند.
دروس تخصصي گرايش طراحي فرآيندهاي نفت :
فرآيندهاي پالايش نفت و گاز، طراحي برج و مبدل، تعيين مشخصات دستگاهها، سيستمهاي اندازهگيري.
تواناييهاي لازم :
رشته مهندسي شيمي برخلاف تصور عامه مردم بيش از آن که در ارتباط با علم شيمي باشد همچون رشتههاي مهندسي ديگر در ارتباط با علم رياضي است. به همين دليل يک دانشجوي مهندسي شيمي در درجه اول بايد در درس رياضي قوي باشد و دو درس فيزيک و شيمي در مراحل بعدي قرار دارد. شايد جالب باشد که بدانيد، دانشجويان مهندسي شيمي نسبت به دانشجويان رشتههاي مهندسي ديگر، تنها 9 واحد بيشتر شيمي ميخوانند. در مقابل، رياضي در اين رشته بسيار اهميت دارد چون يک مهندس شيمي براي طراحي رآکتور، برج و مبدل نياز به دانش رياضي دارد.همچنين دانشجوي اين رشته بايد دقت نظر زيادي داشته باشد زيرا در مهندسي شيمي علاوه بر آزمايشهايي در مقياس بزرگ، آزمايشهايي در مقياس کوچک نيز وجود دارد. براي مثال در شيمي تجزيه، بعضي از آزمايشها در حد ميليونيم "P.P.M" است بدون شک در چنين آزمايشي اگر يک صدم گرم نيز اشتباه بشود، خطا افزايش پيدا کرده و آزمايش به هم ميريزد.
موقعيت شغلي در ايران :
هرکارخانه توليدي اعم از کوچک يا بزرگ نياز به يک مهندس شيمي دارد. چون تقريباً تمام فرايندهاي نوين از مواد شيميايي استفاده ميکنند. کشور ما نيز به عنوان يک کشور نفتخيز براي استخراج، پالايش، انتقال نفت و همچنين براي تبديل نفت به فرآوردههاي شيميايي که داراي ارزش افزوده بسيار زيادي هستند، نياز به مهندسين شيمي دارد. فعاليت در دو بخش مهم صنعت يعني طراحي رآکتورها و طراحي دستگاههايي که به جداسازي مواد ميپردازند نيز تنها منحصر به مهندسين شيمي ميشود. علاوه بر صنايع نفت و گاز و پتروشيمي، همه کارخانهها از جمله کارخانههاي سيمان، سراميک، صنايع غذايي و حتي نيروگاهها به مهندس شيمي نياز دارند. فارغالتحصيل مهندسي شيمي گرايش صنايع غذايي نيز بطور اختصاصي ميتواند در کارخانههاي توليد مواد غذايي يا داروسازي فعاليت کند.
پیامبر (ص): صبر اگر به بیقراری رسید دعا مستجاب می شود.
عزیز ما قرنهاست که چشم انتظار به ما دارد!