Что такое химическая инженерия? |
Обновлено 1 декабря 2021 г. | Опубликовано 25 февраля 2020 г.
Обновлено 1 декабря 2021 г.
Опубликовано 25 февраля 2020 г.
Химическая инженерия – это тип инженерии, который вращается вокруг химической обработки. Многие отрасли промышленности зависят от химической обработки, что делает инженеров-химиков востребованными. Если вам нравится изучать и применять научные и инженерные принципы, вас может заинтересовать карьера в области химического машиностроения.
В этой статье мы объясняем концепции химической инженерии, чем занимаются инженеры-химики и как им стать.
Что такое химическая инженерия?
Химическая инженерия – это использование химических процессов для создания продуктов и материалов. Он включает в себя проектирование и разработку оборудования и систем, необходимых для очистки материалов, а также смешивание и обработку этих материалов и химикатов для производства пригодных для использования продуктов. Химическая инженерия включает в себя все: от решения проблем и создания идей до экспериментов в лаборатории, производства и транспортировки конечного продукта.
Химическая инженерия объединяет множество концепций, включая химию, биологию, физику, математику, технологию и экономику. Результаты вносят свой вклад в каждую отрасль и во многие сферы жизни людей. Несколько примеров продуктов и процессов, связанных с химической инженерией, включают:
Компьютерные чипы
Мыло и лосьоны
Переработка
Очистка воды
Переработка пищевых продуктов
Удобрения
Лекарства
Переработка нефти
Источники энергии
Синтетика
Пластмассы
Краска
Батареи
Чем занимаются инженеры-химики?
Инженеры-химики используют свои математические и научные способности для решения проблем и разработки материалов и продуктов, которые включают химическую обработку. Они помогают производить топливо, лекарства, продукты питания и бесчисленное множество других продуктов. Любой химический, экологический, биологический или промышленный процесс требует от инженеров-химиков создания и разработки оборудования, систем и используемых материалов. Инженеры-химики также важны для того, чтобы химические процессы были безопасными, экологически чистыми, эффективными и в рамках бюджета.
Инженеры-химики обычно работают либо в лаборатории, либо в офисе, либо на производстве или на нефтеперерабатывающем заводе. Они часто тесно сотрудничают с механиками, техниками, учеными и другими инженерами. У них может быть обычный рабочий день с длительными сменами, чтобы уложиться в сроки. Или они могут работать посменно или дежурить в определенное время, особенно те, кто работает на перерабатывающих предприятиях. Инженеры-химики также все больше полагаются на программное обеспечение автоматизированного проектирования (CAD) для разработки продуктов и материалов. Таким образом, им часто необходимо обладать навыками в области технологий и информатики, а также в прикладных науках.
Отрасли, в которых нанимают инженеров-химиков, включают:
Нефть
Текстиль
Переработка пищевых продуктов
Фармацевтика
Здравоохранение
Бумажные изделия
Строительство
Электроника
Пластмассы и полимеры
Относящийся к окружающей среде
Биотехнология
Производство
Потребительские товары
Должностные обязанности инженеров-химиков различаются в зависимости от отрасли и продукта, но часто включают:
Изучение новых способов изготовления предметов
Создание безопасных систем обращения и работы с химическими веществами
Разработка способов получения энергии и электроэнергии
Проектирование оборудования
Тестирование продуктов и процессов на эффективность и безопасность для потребителей
Решение проблем, возникающих при производстве
Обеспечение того, чтобы продукты и процессы соответствовали нормам безопасности и охраны окружающей среды.
Осуществление контроля за работой промышленных предприятий
Определение производственных затрат
Из-за широкого спектра процессов и продуктов, над которыми они работают, многие инженеры-химики предпочитают специализироваться в определенной области. Эти подмножества включают:
Биопереработка: производство фармацевтических препаратов, продуктов питания, сельскохозяйственной продукции и многих других физических продуктов.
Биотехнология: использование живых организмов и ферментов для производства продуктов и лекарств.
Синтез материалов: разработка новых материалов, от пластмасс и полимеров до металлов и керамики, из химикатов или химических процессов.
Обработка материалов: знание того, как ведут себя такие материалы, как нефть и газ, для разработки способов их производства и обращения с ними более эффективно и безопасно.
Экологическая инженерия: разработка процессов, которые уменьшают загрязнение, являются устойчивыми или помогают окружающей среде, включая переработку и очистку воды.
Альтернативная энергия: создание устойчивых и возобновляемых источников энергии, таких как солнечная или ветровая энергия и биотопливо.
Пищевая инженерия: поиск способов обогащения продуктов питания для здоровья и увеличения производства продуктов питания.
Наноматериалы: работа с чрезвычайно малыми материалами и веществами на микроскопическом или молекулярном уровне.
Химическая обработка: производство специальных химикатов, таких как удобрения и пестициды.
Сжигание: проектирование и работа с оборудованием для сжигания и системами сжигания энергии для производства энергии из топлива путем его нагрева.
Минералы: переработка полезных ископаемых, таких как алюминий, сталь, медь и золото.
Нефтехимия: превращение нефти и нефти в такие продукты, как пластмассы, одежда, резина и многое другое.
Управление технологическим процессом: управление оборудованием и системами, обеспечивающими безопасную и эффективную работу перерабатывающих предприятий.
Поскольку инженеры-химики обладают глубоким пониманием множества сложных тем, таких как инженерия, научные принципы и технологические процессы, они пользуются большим спросом и часто зарабатывают высокие зарплаты.
Как стать инженером-химиком
Инженеры-химики должны иметь как минимум степень бакалавра, а также дополнительную сертификацию и опыт, чтобы сделать карьеру в этой отрасли. Чтобы стать инженером-химиком, выполните следующие общие шаги:
Обладать прикладными научными навыками. Инженеры-химики обычно интересуются такими предметами, как химия, биология, математика и физика. Получение хороших оценок по этим предметам в старшей школе может стать хорошей основой для получения диплома инженера в колледже.
Получите степень бакалавра. Инженеры-химики должны получить степень бакалавра в области химического машиностроения или в аналогичной области. Зарабатывая эту четырехлетнюю степень, они будут проводить время, обучаясь в классе, лаборатории и на местах. Программы химической инженерии включают, среди прочего, курсы по передаче энергии, энергетическому балансу, химическим реакциям, термодинамике, технологии разделения, гидромеханике, проектированию процессов и прикладной математике.
Пройдите стажировку. Инженеры-химики могут получить ценный опыт, пройдя стажировку на младших и старших курсах колледжа. Университетские программы и профессиональные организации, такие как Американское химическое общество и Американский институт инженеров-химиков (AIChE), могут помочь студентам найти возможности стажировки.
Получите степень магистра. Пока не требуется, степень магистра в области химического машиностроения может помочь инженерам-химикам специализироваться в определенной области и предоставить им больше возможностей для трудоустройства. Эта программа обычно занимает от 18 месяцев до двух лет, хотя в некоторых университетах есть пятилетние программы, которые позволяют студентам одновременно получить степень бакалавра и магистра.
Получите сертификат. Инженерам-химикам не нужна лицензия, чтобы получить работу. Тем не менее, многие работодатели ищут инженеров с сертификатом организации, одобренной Советом по аккредитации инженеров и технологий. Инженеры-химики также могут присоединиться к профессиональным организациям, таким как AIChE, для налаживания связей и повышения квалификации.
Стремление к докторской степени. Инженеры-химики, которые хотят заниматься исследованиями или преподавать, также могут получить докторскую степень.
Инженеры-химики могут претендовать на работу в различных отраслях, включая производство продуктов питания, производство продуктов, биотехнологии, нефтехимию и многие другие.