化學工程的學習步驟是怎麼樣的?最近先看化學工藝學和化學熱力學一頭霧水,我只學過高中化學。?

時間 2021-06-01 08:58:41

1樓:大牙的牙

化工課程的學習,你把握兩個字:分與合。分指的是分離,合指的是化合。化學工程是把有實用價值的反應大規模化,這就是它與化學最大的不同。

化工過程也就兩個主要的過程,即反應與分離。反應之前要對原料進行淨化,這是分離;反應完了之後,要對產品提純,這也是分離。按成本來看,反應過程不多,成本主要集中在分離。

化工課程就是按這兩個過程進行設定的。

先說分離這一塊的課程設定。大宗化學品主要是石油化工類,其分離過程用的最多的是精餾,這種分離方法也最成熟,研究精餾必須研究熱力學,就是氣液兩相的熱力學,對氣體與液體分別研究,行話叫相平衡。弄明白這個問題,萃取、吸收也就明白了。

化工專業有一門課程,叫做物理化學,這課程很重要,看乙個化工專業學生大學四年是否認真學習了專業課,可以通過這門課程來檢驗,所以通常化工專業考研指定這門課為必考專業課程。物理化學分上、下兩冊,上冊全在講熱力學,從氣體,液體,到氣液相平衡,中間講清楚熱力學基本原理(四個基本熱力學定律)。有了物理化學的熱力學基礎,再繼續深入學習化工熱力學這門課程,這課相當於把物理化學上冊全講一遍,但是講得更深,更近工程實際。

後面有一門課程叫分離工程,相當於分離過程課程的終了課程。

再說反應這一塊的課程。反應這一塊的課程主要是反應工程。這課程專門研究反應動力學和反應器設計問題。

其實動力學主要是物理化學下冊的內容,反應工程就是重複一下而已。從這裡可以看出,物理化學是一門大雜燴。

考慮到分離課程的複雜性,降低難度,通常大學裡講了另一門課程,叫做化工單元操作,或說的更有忽悠味一點,叫化工原理。(其實原理這兩字分量非常重,一般不要輕易用這兩字,像大師如Newton的東西叫原理最好)這課程也是一門大雜燴,講了分離,講了傳熱(其實應該單獨開一門課程叫傳熱學比較好),也講了流體輸送(把反應器與分離裝置的物料連線起來,主要間流體輸送中的阻力損耗問題,用流體力學研究),總之,就是講了兩個問題:熱力學與流體力學。

正因為這課程的雜燴,通常也選作化工類專業考研的必考科目。

要研究熱力學,要有微積分的基礎知識,所以先得學微積分(中國大學裡通常叫高等數學,其實不太高等),順便再為了計算,把線性代數也算上。這都是數學基礎。再多一點,就是概率論與數理統計,還有數值計算方法,其他的數學就都不講了。

至於化學的課程,比如無機化學、有機化學,對化工的本科生而言,可以上可以不上,少上點好,有高中基礎就可以了,大致了解就行,畢竟化工主要還是研究工程問題。當然,要是想理工貫通,可以都好好學。這樣從微觀量子到巨集觀,搞個多尺度研究,不過這很難,也很耗時。

後面的化工設計什麼的,就有點文科的味道了,跟你講化工設計的一些規矩,不算難。

化工的問題,歸根到底還是數學物理問題,這兩類課,可以多學點

2樓:化磚渣

化工好學的很,先學點四大化學基礎和大學物理,培養一點思維很快就能上手學化工了,入門的包括化工原理,化工傳遞,化工熱力學,反應工程,分離過程,化工設計,化工機械等等,學習過程注意不要摳經驗公式,重要的是理解原理

3樓:鉤鉤

如果僅僅是應用的話,我推薦里伯曼的一本書,裡面有詳細的裝置執行的原理,畢竟咱們去搞具體工藝方面的科學研究不太現實了。搞搞裝置管理,採購經理什麼的.

4樓:Yusi

請問你是要自學嗎(允許我做個驚訝的表情

我學到現在都沒有用過教科書,因為所有老師都說過,書走的太快太深,真的不適合學,只適合學會了回去再看,所以我真不覺得這玩意能夠看書學會……

我的大學核心課程列表:

大一:高數。

內容微分積分偏微分還有Numerical analysis也不知道怎麼說,包括牛頓解方程法和解決沒法積分方程算積分的面積法,以及一點泰勒展開式。高數是化工所有的基礎,熱力學基本都是積分微分不停的變換狀態方程。

基本化工知識。

包括質量守恆能量守恆蒸餾塔反應器幫浦熱交換機。簡單說就是化工概況,大概了解工業中的生產每一步要幹什麼。

基礎流體力學。

流體裡的幾大守恆,還有很多現象。熱,動量,能量。裡面充滿了對高數的應用,所有的流體問題分析都是從乙個流體中的點開始的,推出公式然後積分。

實驗課。

瘋狂的計算讓你從物理角度理解流體知識,還有親身投入高數的實用。

熱力學如上。

物理化學課。

學氣體和液體裡的相互作用。還有沒有用的晶體化學,到現在也不知道學來幹嘛。後半部分是化學反應速度和反應器,屬於基本計算(高數!還是高數!)

大二:分離過程。

基本就是學蒸餾塔和所有的原理還有內部結構,一點萃取和吸收塔。

數學

微分方程,還有矩陣和拉普拉斯變換。

熱傳遞過程。

熱交換機,所有的原理blablabla,所有和熱有關的式子,包括燒水壺和輻射

程式設計。

學軟體用來尋找優化數值。還有教你使用matlab這個磨人的計算器。學會知道計算機是怎麼乙個乙個試出來你這個解不出來的方程的解的。

分離過程和顆粒工程。

講膜工程,顆粒(流體化),還有一點晶體結晶問題。和顆粒有關的機械。都很粗略的。

危險和環境。

就是講工業上的事故和預防,曾經人們帶來的麻煩,現在有新的和環境有關的學習。啊,還有莫名其妙插入的工廠內冷熱流要如何設計,形成內熱交換網。大概和省能源有關。。。

最後夾雜一點如何選材,材料的玩意。

實驗。

把你學的東西來這裡滾一遍吧,會懂一點的。

大三:畢業設計。

建廠啦建廠啦!什麼都要幹啦,要怎麼製造,要怎麼分離,要怎麼買賣,都在這裡!

流程控制。

怎麼控制流程避免事故,檢測訊號要怎麼互相交流(瘋狂使用拉普拉斯變換)。

工程經濟。

關於金融的一點基礎知識,營業額淨利潤etc免得你以後公司倒閉。還有一些法律上的基本知識,免得你合同出問題。

反應器設計。

從物理和數學的角度告訴你反應器裡發生了什麼,瘋狂的積分,還有瘋狂的催化劑表面現象。

流體力學。

不提了,總之就是瘋狂使用偏微分方程來描述流體裡到底發生了什麼,因為沒法解,所以全都是字母……

綜合來說就是,你需要擁有一定的(並不複雜,關於固液氣三態的)物理知識,然後用數學去描述它計算它模擬它。

引用我們流體力學老師的話就是:

書寫工程的語言是數學。「Maths is the language. It speaks to you.」

對不起好像偏題了……希望有幫助吧_(:3」∠)_

5樓:

個人覺得國外的課程設定比國內精簡,合理。

如果只是想自學化工的話,那麼最精簡的話:

必學化工原理(含流體力學、傳熱學、化工單元操作)、化工熱力學、反應工程。

看懂化工原理需要懂一點物理化學、微積分。

看懂化工熱力學,必須完成物理化學學習。

反應工程必須懂物理化學的化學動力學部分和一點熱力學。

看懂物理化學,必須懂微積分,需要至少學完多元微積分的基礎,懂得全微分、偏微分這些。

如果學過大學物理,會很有幫助。

如果系統學習的話,可以參考國外的課程學。國內一門化工原理似乎囊括了很多東西。但當我來到國外才發現,才發現國外的全是單獨的課,其難度和深度,都超過國內。

我伊朗朋友在伊朗學得都比我們深很多。

國外課程設定,適合系統學習

專業核心課程:

大二:流體力學、傳熱學。

大三:化工單元操作、化學反應工程、傳遞現象學、化工熱力學(1,2)、過程控制、過程分析與合成。

大四:生化反應工程、化工設計、化工實驗。

專業基礎課:

數學類:

大一:微積分(1,2)、線性代數

大二:微積分(3)、概率統計、微分方程、數值方法。

大三:資料收集與實驗設計。

化學類:

大一:無機化學、有機化學1

大二:有機化學2,物理化學(量子化學,國內的物理化學主要以熱力學和動力學兩部分為主)

工程類基礎課

工程力學、工程經濟學、工程法律

其他學術寫作、化工基礎(工程繪圖)、科學思考、各種實驗等。

發展類的課

材料學、環保類的。

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