化学工程，简称化工，是研究以化学工业为代表的，以及其他过程工业（如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等）生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律，并应用这些规律来解决过程及装置的开发、设计、操作及优化问题的工程技术学科。它主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质。简单地定义化学工程的本质，它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上，来替生产各式化学品或是物料的工厂提供一个最节省成本的反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。化学工程在职研究生 https://www.eduei.com/huaxuegongcheng/
基础理论
化学工程的理论基础主要是化学、物理学和数学。包括上述各学科的分支，如：
热力学
流体力学
化学动力学
基本概念
在化学工程中经常会用到下面这些概念：
质量结算
能量结算
平衡关系
过程速率
基本研究领域
化学工程的研究领域最初只是化工单元操作，后来又发展出一些新的分支：
1、化工热力学
2、反应工程学：又称化工动力学
3、输送现象：为化工学科当中“单元操作”的理论基础
化学工程的现代发展
化学工程领域的分支庞大，因应现代工业发展的需要，以化工的知识背景为基础，可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作，例如半导体工业。随计算机的快速发展，数值模拟（cfd）在化工的发展占据重要的地位。
重要作用
现代工业生产的规模常要求一套装置的年产量达数十万吨或更高。这些装置必然面临大量的工程问题，而且指标稍有下降，就会带来很大的经济损失。科学技术的进步，时时刻刻在创造新的产品和新的工艺。但这些新的产品必须借助工程的手段才能实现工业生产，新的工艺要有经济和技术的合理性才能取代原有工艺。
上述装置大型化和新产品、新工艺工业化的问题都属于化学工程的研究范围。化学工程在国民经济中的重要作用是十分明显的。例如将大量烟气中硫、氮氧化物等有害组分脱除后再排放，在实验室达到要求后，进而要在工业规模中实现大量烟气的净化，就必须考虑大规模净化的经济性和可行性，着眼点与实验室研究很不相同。又如化工生产中,要求十分纯净的产品作为原料,如高分子化工中常要求聚合前单体的杂质含量是在百万分之几(ppm)数量级。对于实验室工作来说,这一点并不一定困难，而且小实验也不要求提纯的经济指标。但是要求大型生产装置在低消耗和设备简易可行的条件下做到这一点,却是一个完全不同的课题。这种课题的解决,有赖于单元操作的研究。假使在实验反应器中确定了优选的温度、浓度和反应时间，获得了满意的效果。而在放大过程中，由于流动的不均匀性，物料在反应器中的停留时间（反应时间）出现不均匀，偏离了优选的反应时间。由于反应热效应，大装置中因传热的限制而出现的温度不均匀，使反应温度偏离了优选温度。温度的不均匀必然导致浓度的不均匀。这些效应引起大装置中效率下降，产品成本提高，甚至可能因此失去工业价值而不宜用于生产。这个例子说明化学反应工程研究的作用和意义。
另一个例子是工业生产中为适应各过程的需要，时而需要加热，时而需要冷却。在实验室中能耗指标并不重要，但大生产就必须考虑热量的合理利用，应尽可能使加热和冷却相匹配，尽可能利用低位热能。如何合理利用热量，如何合理安排众多的设备，这一课题，是无法用实验方法解决的，而是通过化工系统工程的研究解决的。
上述数例说明生产大型化后人们对化学工程知识的紧迫需要。化学工程的成就已能在相当程度上解决这些问题。
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