مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

آشنايي با مهندسي شيمي

مهندسي شيمي کاربرد علم، رياضيات و اقتصاد در فرآيند تبديل موادخام به مواد باارزش‌تر يا سودمندتر است. مهندسي شيمي رشته اي است كه زاييده ي ضرورتونياز صنعت مكانيك ، الكترونيك و عمران بوده وتنها داوطلبان گروه رياضي و فنيميتوانند وارد اين رشته شوند. مثلا با گذشت زمان صنعت به مهندس مكانيك نياز پيداكرد كه از فرآيندهاي شيميايي اطلاع داشته و بتواند دستگاههايي كه در ان فرآيندهايشيميايي اتفاق مي افتد را طراحي كند ، به همين دليل تربيت مهندسين مكانيك را آغازكرد كه بيش از تحصيل كنندگان اين رشته از علم شيمي مطلع باشند، كه اين دسته ازمهندسين همان مهندسين شيمي هستند. رشته مهندسي شيمي 9 گرايش دارد كه عبارتند از: صنايع غذايي، صنايع شيميايي معدني، صنايع گاز، صنايع پتروشيمي، صنايع پليمر، صنايعپالايش،‌طراحي فرآيندهاي صنايع نفت، بهره برداري از صنايع نفت و شيميايي سلولزي، كهتوضيح مختصري از هر كدام را در زير امده است. مهندسي شيمي عمدتاً در طراحي ونگهداري فرآيندهاي شيميايي براي توليد انبوه به کار مي‌رود. به اين بخش از مهندسيشيمي، مهندسي فرآيند گفته مي‌شود.

فرآيندهاي مجزايي که توسط يک مهنس شيمي به کار گرفته مي‌شوند . مانند تقطير، استخراج و ...)، عمليات واحد نام داشته و شامل واکنش شيميايي، عملياتانتقال جرم، انتقال حرارت و انتقال اندازه حرکت هستند. اين فرآيندها براي سنتزشيميايي يا جداسازي شيميايي با هم ترکيب مي‌شوند.

سه قانون فيزيکي اساسي درمهندسي شيمي، اصل بقاي جرم، اصل بقاي انرژي و اصل بقاي اندازه حرکت هستند. انتقالماده و انرژي در يک فرآيند شيميايي با استفاده از موازنه جرم و انرژي براي کل واحد،عمليات واحد يا بخشي از آن ارزيابي مي‌شود. مهندسين شيمي اصول ترموديناميک، سينتيکواکنش و پديده‌هاي انتقال را به کار مي‌گيرند.

مهندسي شيمي نوين، گستره‌ايفراتر از مهندسي فرآيند را در بر مي‌گيرد. هدف اصلي مهندسي شيمي استفاده از دانششيمي در خلق مواد و محصولات بهتر براي دنياي امروز است. امروزه مهندسين شيمي علاوهبر فرآيندهاي توليد مواد اوليه پايه، بلکه در تو سعه و توليد محصولات باارزش ومتنوع شرکت دارند. اين محصولات شامل مواد ويژه و کارآمد براي صنايعي همچون هوافضا،خودروسازي، پزشکي، صنايع الکترونيک، کاربردهاي محيط زيست و صنايع نظامي است. بهعنوان مثال‌هايي از اين محصولات مي‌توان به الياف، منسوجات و چسب‌هاي بسيار قوي،مواد زيست‌سازگار و دارو‌هاي جديد اشاره کرد. امروزه مهندسي شيمي ارتباطي تنگاتنگبا علوم زيست‌شناسي، مهندسي پزشکي و اغلب شاخه‌هاي مهندسي دارد .

دروس

در دوره ي كارشناسي بيشتر دروس گرايش هاي بيان شده مشترك بوده وهر گرايش تنها 12 يا 13 واحد تخصصي دارند. دروس مشترك گرايش هاي مختلف مهندسي شيميعبارتند از: رياضيات عمومي، شيمي عمومي، فيزيك، معادلات ديفرانسيل، ترموديناميك ،موازنه انرزي و مواد، رياضيات مهندسي، نقشه كشي صنعتي، برنامه نويسي وشناختكامپيوتر، شيمي آلي، استاتيك و مقاومت مصالح، مكانيك سيالات، انتقال حرارت، شيميتجزيه، شيمي فيزيك، انتقال جرم، عمليات واحد، كنترل فرآيندها ، طرح واقتصادمهندسي،كاربرد رياضيات در مهندسي شيمي، كارگاه، پروژه يا طراحي پروژه. (بسياري ازدروس اين رشته همراه با ازمايشگاه است). رشته ي مهندسي شيمي در مقطع كارشناسي و بهصورت دوره هاي روزانه وشبانه در دانشگاههاي دولتي تدريس ميشود

گرايش صنايع شيميايي معدني

مهندسي شيمي گرايش شيميايي معدني شامل فرآورده هاي معدني مي شود،همچنين توليد هر ماده ي معدني مثل كودهاي شيميايي معدني، حشره كش ها، نمك ها، رنگهاي معدني و لعاب روي كاشي ها نيز در حيطه كار اين گرايش از مهندسي شيمي قرار دارد. هر يك از كارخانجات توليد مواد غير الي مثل شيشه نسوز،‌ دير گداز، گچ و سيمان داراييك فرآيند است. يعني از زمان ورود مواد اوليه به كارخانه زمان خروج محصول فرآينديانجام ميگيرد كه طراحي اين فرآيند بر عهده ي اين دسته از مهندسين است. دروس تخصصيگرايش صنايع شيميايي معدني: مهندسي احتراق، صنايع شيميايي معدني، عمليات واحد صنعتيمكانيكي

گرايش صنايع پتروشيمي

طراحي دستگاهها و فرآيند توليد مواد مختلف مثل كودهاي شيميايي،شوينده ها، فرآورده هاي پليمري، مواد شيميايي و برش هاي نفتي وظيفه ي مهندسپتروشيمي است. دروس تخصصي دانشجويان اين رشته بيشتر در مورد كاتاليزورهاي صنعتي استكه در رآكتورها به كار مي رود. ِدروس تخصصي گرايش صنايع پتروشيمي: فرآيندهايپتروشيمي، مقدمات و پالايش، مباني و تكنولوژي پليمر

گرايش صنايع گاز

تعيين عمق چاهي كه براي استخراج گاز زده ميشود، بررسي قطر لوله ايكه گاز را از چاه به پالايشگاه يا از پالايشگاه به شبكه هاي شهري منتقل مي كند،،چگونگي انتقال گاز از چاه به پالايشگاه، نحوه گرفتن گازCO2 از اين ماده(برايجلوگيري از خورده شدن لوله ها)، نحوه شيرين كردن گاز ترش(گاز اوليه كه از چاهاستخراج ميشود و قابل مصارف شهري و...نيست)همه در حيطه فعاليت يك مهندس شيمي گرايشگاز قرار دارد. دروس تخصصي گرايش گاز: انتقال و توزيع گاز،فرآيند گاز، مهندسياحتراق

گرايش صنايع پليمر

اين گرايش تا سال 1362يكي از گرايش هاي مهندسي شيمي بود، اما هماكنون به عنوان يك رشته مستقل كه خود شامل دو گرايش صنايع پليمري و تكنولوژي وعلومرنگ است، در دانشگاهها و مراكز اموزش عالي ارايه ميشود.البته هنوز هم در برخي ازدانشگاههاي كشور، مهندسي پليمر يكي از گرايش هاي مهندسي شيمي است و دانشجويان اينرشته نهايتا در يكي از زمينه هاي پليمر مثل فرآيند شكل دهي پليمر يا طراحي واحدهايصنعتي توليد پليمر تبحر مهارت مي يابد

گرايش شيميايي سلولزي

يك مهندس شيمي گرايش شيميايي سلولزي در زمينه تبديل چوب به كاغذتخصص دارد و به همين دليل است كه محل تحصيل دانشجويان در دانشكده فني پرديس3 واقعدر استان گيلان-رضوان شهر(چوكا) مي باشدبيشترين قسمت چوب از سلولز تشكيل شدهاست.همچنين ضايعات كشاورزي مثل پوست و سبوس برنج وضايعات برگ درختان داراي مقاديرزيادي سلولز است كه اين ضايعات در بسياري از مناطق به عنوان يك عنصر مزاحم سوزاندهشده وباعث الودگي محيط زيست مي شود.اما امروزه در كشورهاي ديگر از اين ضايعات بهبراي توليد يك نوع سوخت اتانول كه در تركيب با بنزين ، سوخت بسيار مفيدياست؛استفاده ميشود.و در اين فرآيند مهندسين شيمي سلولزي نقش بسيار مهمي را عهده دارهستند

گرايش صنايع غذايي

يكي از كاربردهاي مهندسي شيمي در توليد مواد غذايي و بخش هايصنايع غذايي مانندميكروبيولوژي غذا و كنترل كيفي صنايع غذايي است. براي مثال درسوپر ماركت ها و فروشگاهها، مواد غذايي بيشتر به حالت كنسرو وجود دارد كه براي تهيهاين كنسروها بايد اصول ايمني و بهداشتي رعايت شود كه اين كار نياز به يكسري محاسباتدارد كه اين محاسبات توسط يك مهندس شيمي صنايع غذايي انجام ميگيرد.همچنين برايطراحي دستگاههايي كه فرآيند خشك كردن را انجام مي دهند مثل غذاهاي بچه كه به صورتپودر تهيه مي شود و طراحي دستگاههاي استريليزه، پاستوريزه و منجمد كننده صنعت ما بهمهندس صنايع غذايي نياز دارد. دروس تخصصي گرايش صنايع غذايي: ميكروبيولوژي عمومي،شيمي مواد غذايي، ميكروبيولوژي مواد غذايي، صنايع غذايي، بيوشيمي مواد غذايي، تغذيهوبهداشت

گرايش پالايش

گرايش پالايش شامل طراحي پالايشگاهها و دستگاههاي صنعتي مي شود كهمي توان طراحي دستگاههايي مثل برج هاي تقطير ، دستگاههاي جدا كننده مايعات ازمايعات و گازها از مايعات، دستگاههايي كه مشتقات هيدروكربني مثل بنزين و گازوييل ومواد سنگين تر مثل قير و شوينده ها را از نفت خام جدا ساخته و به دست مي آورد رانام برد. دروس تخصصي گرايش پالايش : مهندسي احتراق، مهندسي پالايش، فرآورده هايپالايش

گرايش بهره برداري از منابع نفت

مهندس بهره برداري از منابع نفت وظيفه دارد كه كه راه ها و روشهاي بهره برداري بهينه از مخازن نفت را ارايه دهد و در واقع يك مهندس بهره بردارياز منابع نفت با توجه به نوع مخزن نفت تعيين مي كند كه با كدام يك از روش هايموجود، تزريق گاز، تزريق اب، تزريق مواد پليمري يا ازدياد حرارت مي توان نفت راراحت تر و ارزان تر بهره برداري كرد. از آنجايي كه امروزه بيشتر مخازن نفت كشوردچار افت فشار شده اند و نفت نمي تواند به طور طبيعي به سطح زمين برسد به همين دليلحضور مهندسين بهره برداري از منابع نفت يكي از نيازهاي ضروري كشورمان مي باشد. دروستخصصي گرايش بهره برداري از منابع نفت:مهندسي مخازن هيدروكربوري،‌ ازدياد برداشت،حفاري وتوليد، شبيه سازي مخازن نفتي، خواص ترموديناميكي سيالات نفتي

گرايش طراحي فرآيندهاي صنايع نفت

فرآيند يعني روشي كه بتوان به كمك آن ماده اي را از حالتي به حالتديگر تغيير شكل داد و منظور از مهندس طراحي فرآيندهاي صنايع نفت يعني فردي كه روشاين تغيير و تحول را طراحي كند. چون براي تبديل يك ماده از حالت اوليه به حالتي خاصبايد دستگاههايي طراحي شده و محاسباتي انجام پذيرد تا بتوان به نتيجه مطلوب دستيافت. همچنين طراحي صنايعي كه به طور مستقيم يا غير مستقيم وابسته به نفت خام يافرآورده هاي پالايشگاه يا صنايع پتروشيمي است به مهندس شيمي گرايش طراحي فرآيندهامربوط مي شود. يك مهندس شيمي گرايش طراحي فرآورده هاي صنايع نفت، واكنش هاي خاصي رااز شيميست ها ميگيرد و با توجه به شرايط اقتصادي،محيطي و... بهترين روش توليد موادشيميايي و خالص سازي انها را پيدا كرده واجرامي كند. دروس تخصصي گرايش طراحيفرآيندهاي نفت: فرآيندهاي پالايش نفت وگاز، طراحي برج و مبدل، تعيين مشخصاتدستگاهها، سيستم هاي اندازه گيري

موقعيت شغلي در ايران

وضعيت نياز كشور به اين رشته در حال حاضر:

شيمي رشته‌اي است كه هم براي فارغ‌التحصيلان شيمي و هم براي افراد مختلف جامعه فرصت شغلي ايجاد مي‌كند. براي مثال با ايجاد هر شغل در صنعت پتروشيمي حدود بيست شغل در صنايع پايين دستي و وابسته به وجود مي‌آيد.

تنها كافي است وضعيت واردات كشور خودمان را بررسي كنيم تا به واقعيت سخن لينوس پاولينگ پي ببريم. چون درحال حاضر كشور ما هر ساله حدود 5 ميليارد دلار صرف خريد 3500 كالاي شيميايي مي‌كند. يعني ما يك كيلو نفت را 10 سنت مي‌فروشيم آن وقت يك كيلو از مواد شيميايي را 40 هزار ، 50 هزار و حتي بعضي از داروهاي شيميايي را تا 100 هزار دلار خريداري مي‌كنيم .

اين در حالي است كه كشور ما به دليل داشتن هيدرو كربن‌ها، منابع معدني و همچنين نيروي انساني متخصص مي‌تواند كالاهاي شيميايي بسياري را توليد كند. كاري كه چين انجام داد و توانست با كمترين امكانات ، بازار كالاهاي شيميايي دنيا را قبضه كند.

در ضمن بايد توجه داشت كه خريد كالاهاي شيميايي نه تنها به بودجه كشور فشار سنگيني وارد مي‌كند بلكه فرصت‌هاي شغلي صدها فارغ‌التحصيل رشته شيمي را نيز از بين مي‌برد. افرادي كه بايد با استفاده از منابع اوليه كشور به توليد كالاهاي شيميايي بپردازند.

هر يك از كارخانه هاي توليدي اعم از كوچك يا بزرگ به يك مهندسشيمي نياز دارند. چون تقريبا تمام فرآيندهاي نوين با استفاده از مواد شيميايي انجاممي گيرد. كشور ما نيز به عنوان يك كشور نفت خيز براي فعاليت هاي شيميايي مثلاستخراج، پالايش، انتقال نفت و همچنين براي تبديل نفت به فرآورده ها شيميايي كهداراي ارزش افزوده زيادي هستند، نياز به مهندسين شيمي دارد. فعاليت در دو بخش مهمصنعت يعني طراحي رآكتورها و طراحي دستگاههايي كه به جداسازي مواد مي پردازند نيزتنها منحصر به مهندسين شيمي مي شود علاوه بر صنايع نفت و گاز و پتروشيمي، همه يكارخانه ها از جمله كارخانه هاي سيمان ، سراميك، صنايع غذايي و حتي نيروگا هها بهمهندس شيمي نياز دارند . فارغ التحصيلان گرايش صنايع غذايي ميتوانند به طور اختصاصي در كارخانه هاي توليد مواد غذايي يا داروسازي فعاليت كنند

آينده شغلي ، بازار كار ، درآمد:

البته بايد گفت اين طور نيست كه هيچ فرصت شغلي براي فارغ‌التحصيلان اين رشته مهيا نباشد چون تعدادي از فارغ‌التحصيلان شيمي جذب صنايع شيميايي مختلف مثل صنايع رنگ‌سازي، چرم‌سازي، پتروشيمي ، موادغذايي، لوازم بهداشتي و آرايشي مي‌شوند و در بخش آزمايشگاههاي كنترل كيفيت محصولات شيميايي و يا واحد توليد آنها كار مي‌كنند.

در مورد فرصت‌هاي شغلي فارغ‌التحصيلان اين رشته مي‌گويد: «من فكر مي‌كنم كه شيمي جزو معدود رشته‌هايي است كه فارغ‌التحصيل آن مي‌تواند هميشه مشغول به كار باشد. چون هر كارخانه‌اي كه داير شود، در بخش كنترل كيفيت كالاهاي ساخته شده نياز به يك شيميست دارد و يا در تمام صنايع احتياج به فارغ‌التحصيلان شيمي داريم تا مواد اوليه را با توجه به استانداردهاي جهاني بررسي كرده و رد يا قبول بكنند.

علاوه بر موارد فوق يك شيميست مي‌تواند در خانه خود با كمترين امكانات كارگاه كوچكي داير كرده و بعضي از مواد مورد نياز جامعه را توليد كند براي مثال من فردي را مي‌شناسم كه بعضي از مواد مورد نياز وزارت دفاع را در يك كارگاه كوچك تهيه مي‌كرد.»

دكتر پرويز رنجبر رشيدي نيز در همين زمينه مي‌گويد: «فارغ‌التحصيلان اين رشته توانايي تغيير و تبديل بر روي مواد خام را دارند و به ياري همين توانايي‌، تعداد زيادي از فارغ‌التحصيلان اين رشته كارگاهها يا كارخانه‌هاي شيميايي كوچك يا بزرگ داير كرده و در كار خود نيز موفق بوده‌اند. در ضمن فارغ‌التحصيل شيمي مي‌تواند در كارگاهها و كارخانه‌هاي تهيه مواد آلي، دارويي ،‌رنگها ، رزين‌ها و تهيه و ترخيص مواد معدني كار بكند.

صنايع نفت،گاز،پتروشيمي. 2- صنايع پليمري ورنگ وكاغذ. 3- صنايع غذايي وپزشكي. آنچه كه رشته مهندسي شيميراازديگررشته هامتمايزمي سازد گستردگي آن است به عنوان مثال يك مهندسي شيمي بادانستن علوم پايه اين رشته ميتوانددر زمينه هاي مختلف صنعتي همچون صنايع نفت وپتروشيمي ياپليمرورنگ ورزين،طراحي تاسيسات، صنايع كاغذومشاوره هاي صنعتي مشغول بهكارشود.اصولااين رشته درارتباط نزديك بارشته هاي مكانيك سيالات،متالورژي وشيمي ميباشد. نحوه پذيرش: پذيرش دانشجوي كارشناسي ارشد ازطريق كنكورسراسري انجام ميشودهمچنين دانشكده مهندسي شيمي براساس ضوابط آئين نامه استعدادهاي درخشان بدونآزمون دانشجو مي پذيرد.

وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر :

رشته شيمي در ايران تا مقطع دكترا تدريس مي‌شود.

دوره كارشناسي ارشد شيمي دوره‌اي با گرايشهاي تخصصي در پنج گرايش (شيمي آلي ، شيمي تجزيه ، شيمي معدني ، شيمي فيزيك ، شيمي كاربردي ) است.

دوه دكتراي شيمي نيز پس از دوره كارشناسي ارشد در دو بخش «آموزشي و پژوهشي» ارائه مي‌گردد.

نكات تكميلي :

رشته شيمي از جمله رشته‌هايي است كه داوطلبان دو گروه آزمايشي علوم رياضي و فني و علوم تجربي مي‌توانند آن را انتخاب كنند. البته مواد امتحاني و ضرايب اين رشته در هر گروه آزمايشي متفاوت است و دانشگاهها نيز براي داوطلبان هر گروه ظرفيت پذيرش ويژه‌اي در نظر گرفته‌اند.

اسامي دانشگاههاي داراي رشته مهندسي شيمي

اراك، اصفهان،‌ تهران، خليج فارس- بوشهر، رازي- كرمانشاه، سمنان،سيستان و بلوچستان-زاهدان، شهيد با هنر كرمان، شيراز، صنعتي اصفهان،‌ صنعتي اميركبير، صنعتي سهند- تبريز، صنعتي شريف، علم و صنعت ايران، فردوسي مشهد، كاشان،گيلان-رشت، مازندران- بابلسر، محقق اردبيلي- اردبيل