化工与制药类导论化学工程-I.ppt

2020 3 26 1 化学工程学科的发展机电工程系温泉2011年11月 化工与制药专业导论 化学工程 I 2020 3 26 2 课程基本内容目录 自编设想 1化学发展简史22当前工程系统学科和领域简介23化学工程与技术的科学基础44化学工艺学简介35化学工程过程中的数学方法56化学工程与信息技术27化学工程项目实验方法综述68化学工程师的职业素质 英文 49绿色化学工程思想发展概述510化学工程与环境科学511化学工业简介212化学工程与人类社会未来发展展望213你对化学工程的设想 6页学生和我共同编写 2020 3 26 3 目录 第3讲化学工程与技术的科学基础 3 1化学工程学科的产生与发展化学工程学科的产生及其内涵 化学工程学科的发展 单元操作传递现象三传一反 X化学工程学科在社会和国民经济中地位与作用化学工程学科的发展现状化学工程学科的学业与就业关系 2020 3 26 4 3 2化学工程原理与技术过程强化原理与技术滴状冷凝微尺度过程微胶囊技术 2 资源和能源利用领域的化学工程技术吸收式热泵技术海水淡化技术压力能量回收与气波制冷炼厂气综合回收工艺和技术 3 生物医学领域的化学工程技术生物反应器与干细胞扩增干细胞冷冻保存与食品保鲜冷藏来自人体的过程工程 4 航天领域的化学工程技术航天飞行器中化学工程 发射返回飞行控制 地面模拟系统 2020 3 26 5 3 3化学工程与日常生活保温与服装暖气片的发展建筑节能节电与节水体育运动与过程原理 足球弧圈球止痛喷雾剂 冷镇痛喷雾剂 室内空气加湿表面润湿 超疏水超亲水油水分离3 4化学工程装备的特点与发展趋势过程装备控制与防腐过程工程与控制 与计算机编程相结合 设备腐蚀与防护 2020 3 26 6 1880年4月在Manchester的Owens学院的会议上提出 化学工程师学会188l年改为 化学工业协会1888年西苏格兰学院 化学工程讲座 同年 MIT开设课程1908年AIChE美国化学工程师学会 化学工程的起源 1880 1910 化学工程学科的产生与内涵 2020 3 26 7 1919年Little在MIT为校长准备的报告中 首次拟定了 单元操作 1923年Walker Lewis和McAdames合著的首版 化工原理 新职业的定位 1910 1945 2020 3 26 8 1960年Bird Stewart Lightfoot在Wisconsin合著 传递现象 里程碑 第15版修订 持续发展期 1945 1970 2020 3 26 9 化学工业的规模不断扩大 并且面临着环境污染和能源紧缺的挑战 化学工程的各分支学科继续生气勃勃地向前发展 出现了处理有大量连续组分参与反应的复杂反应体系的集总动力学方法和聚合反应工程 电化学反应工程等新分支 化工系统工作开始对系统综合进行探索 在换热器网络和分离流程的合成方面已取得有实用价值的成果 80年代初开发了以ASPEN为代表的第三代化工模拟系统 新挑战 1970 2020 3 26 10 AspenPlus工作界面 2020 3 26 11 ChemicalEngineersusetheircreativeabilityandtechnicaltrainingtoturndiscoveriesinthelaboratoryintosafeandaffordableprocessesforproductsthathelptomaintainacleanenvironmentinamodernsociety 学科内涵 2020 3 26 12 Chemicalengineersneedtoensurethatprocesses apartfrombeingprofitable alsousenaturalresourcesefficiently aresafeanddonotharmtheenvironment Thesechallengesforsustainabledevelopmentdemandgraduateswhoarebothwelltrainedandflexiblewithawiderangeofknowledgeandskills 2020 3 26 13 Thebroad basedmultidisciplinaryteachingandtrainingprogramsthatchemicalengineersreceiveprovidethemwiththeuniqueopportunitytofollowthewidestpossiblerangeofcareers fromdesign constructionandinstallationofprocesses plantsandequipmenttomanufacturingandmarketingofproducts fromresearchanddevelopmenttoadministrationandmanagementofpeopleandresources 2020 3 26 14 2020 3 26 15 2020 3 26 16 2020 3 26 17 Figure6 2b Source NationalAssociationofCollegesandEmployers 1999Survey 2020 3 26 18 2020 3 26 19 2020 3 26 20 2020 3 26 21 2020 3 26 22 2020 3 26 23 2020 3 26 24 物理 力学设备设计 化学工程学科 2020 3 26 25 1888年MIT首先推出化学工程课程体系1920年建立化学工程系发展 第一阶段 单元操作第二阶段 三传一反 TransportPhenomena 第三阶段 行成中 ProductEngineeringProcessEngineeringMulti scaleareaFieldsandStream 2020 3 26 26 2020 3 26 27 过程研究的时空尺度示意图 2020 3 26 28 特殊化学品 能源 石化 环境 农业 医药 2020 3 26 29 金涌教授魏飞教授 清华大学 物质的传递与转换能量的传递与转换信息的传递与转换 2020 3 26 30 郭慕逊 三传一反 X 2020 3 26 31 化学工程的发展 生态化学工程 资源 能源 环境的综合开发 能源与资源化学工程 环境化学工程 生物化学工程 化学工程与工艺 信息技术 生物技术 生命化学工程 数字化学工程 过程和系统的模拟与优化纳米化学工程 纳米加工技术材料化学工程 特种性能 生物材料微电子化学工程 微电子材料 薄膜沉积 2020 3 26 32 简单物系 复杂物系 发展趋势 复杂工艺路线 简单工艺路线 单一过程 耦合过程 有参数的单项测量 过程的集散系统控制 有探索试验 有效预测 非生命体系 有活体体系 理想溶液 平衡态 非理想溶液 非平衡态 现象描述 机理阐述 宏观 微观 2020 3 26 33 挑战和知识体系 多尺度化微型化绿色化过程参数极限化工具 工程数学 流体力学 数值方法 非平衡热力学 分子动力学模拟 2020 3 26 34 在社会和国民经济中的作用 石化能源 核能贫铀矿的富集高纯水高纯氩气和氦气新能源燃料电池风能和水能 2020 3 26 35 在社会和国民经济中的作用 资源材料高新技术空天计划生物工程 2020 3 26 36 Careerchoicesexistinareassuchas Chemicals pharmaceuticalsandbio medication food toiletriesanddetergents paints rubberandplastics waterandagriculture petrochemicalsandw