至于其他一些領(lǐng)域 , 諸如礦石冶煉 , 燃料燃燒，生物發(fā)酵，皮革制造，海水淡化等等，雖然過程的表現(xiàn)形式多種多樣，但均可以分解為上述化學(xué)過程和物理過程。實(shí)際上，化學(xué)過程往往和物理過程同時(shí)發(fā)生。例如催化裂化是一個(gè)典型的化學(xué)過程，但輔有加熱、冷卻和分離，并且在反應(yīng)進(jìn)行過程中，也必伴隨有流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)。所有這些過程，都可通過化學(xué)工程的研究，認(rèn)識和闡釋其規(guī)律性，并使之應(yīng)用于生產(chǎn)過程和裝置的開發(fā)、設(shè)計(jì)、操作，以達(dá)到優(yōu)化和提高效率的目的。

2 特點(diǎn)

上述工業(yè)生產(chǎn)的共同特點(diǎn)是，從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)生產(chǎn)特別是大規(guī)模的生產(chǎn)，都要解決一個(gè)裝置的放大問題。生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)效益提高的重要途徑是裝置的放大，以節(jié)省投資，降低消耗，減少占地 , 節(jié)約人力。但是 , 在大裝置上所能達(dá)到的某些指標(biāo)，通常低于小型試驗(yàn)結(jié)果，原因是隨著裝置的放大，物料的流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)等物理過程的因素和條件發(fā)生了變化。這種起源于放大過程的效應(yīng)，長期以來被籠統(tǒng)地稱作"放大效應(yīng)",它包含了很多已查明或未查明的物理因素（或稱工程因素）的影響。

3 研究對象

化學(xué)工程的一個(gè)重要任務(wù)就是研究有關(guān)工程因素對過程和裝置的效應(yīng)，特別是在放大中的效應(yīng)，以解決關(guān)于過程開發(fā)、裝置設(shè)計(jì)和操作的理論和方法等問題。它以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)的原理為基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)手段，與化學(xué)工藝相配合，去解決工業(yè)生產(chǎn)問題。

化學(xué)工程的研究對象通常是非常復(fù)雜的，主要表現(xiàn)在：

①過程本身的復(fù)雜性：既有化學(xué)的，又有物理的，并且兩者時(shí)常同時(shí)發(fā)生 , 相互影響。

②物系的復(fù)雜性 : 既有流體（氣體和液體），又有固體，時(shí)常多相共存。流體性質(zhì)可有大幅度變化，如低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。

有時(shí)，在過程進(jìn)行中有物性顯著改變，如聚合過程中反應(yīng)物系從低粘度向高粘度的轉(zhuǎn)變。

③物系流動(dòng)時(shí)邊界的復(fù)雜性：由于設(shè)備（如塔板、攪拌槳、檔板等）的幾何形狀是多變的，填充物（如催化劑、填料等）的外形也是多變的，使流動(dòng)邊界

復(fù)雜且難以確定和描述。

4研究內(nèi)容

化學(xué)工程包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、傳遞過程、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程、過程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面。

單元操作

構(gòu)成多種化工產(chǎn)品生產(chǎn)的物理過程都可歸納為有限的幾種基本過程，

化工過程

如流體輸送、換熱（加熱和冷卻）、蒸餾、吸收、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶、干燥等。這些基本過程稱為單元操作。對單元操作的研究，得到具有共性的結(jié)果，可以用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計(jì)。在 20 世紀(jì)初，對化學(xué)工程的認(rèn)識雖只限于單元操作，但卻開拓了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域和出現(xiàn)了一些從事嶄新職業(yè)的化學(xué)工程師。這些化學(xué)工程師不同于以往的化工生產(chǎn)工作者，他們經(jīng)歷過化學(xué)工程這一專門學(xué)科的訓(xùn)練，故有能力使化工生產(chǎn)過程和設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和操作控制更為合理。直到今天，各個(gè)單元操作的研究還是有著極為重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，而且是為了適應(yīng)新的技術(shù)要求，一些新的單元操作不斷出現(xiàn)并逐步充實(shí)進(jìn)來。

化學(xué)反應(yīng)工程

化學(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心部分，它決定著產(chǎn)品的收率，對生產(chǎn)成本有著重要影響。盡管如此，在早期因其復(fù)雜性而阻礙了對它的系統(tǒng)研究。直到 20 世紀(jì)中葉，在單元操作和傳遞過程研究成果的基礎(chǔ)上，在各種反應(yīng)過程中，如氧化、還原、硝化、磺化等發(fā)現(xiàn)了若干具有共性的問題，如反應(yīng)器內(nèi)的返混、反應(yīng)相內(nèi)傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)相外傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)器的穩(wěn)定性等。對于這些問題的研究，以及它們對反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的各種效應(yīng)的研究，構(gòu)成了一個(gè)新的學(xué)科分支即化學(xué)反應(yīng)工程，從而使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了充實(shí)和發(fā)展。

傳遞過程

是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ)。在各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進(jìn)行的物理過程不外乎三種傳遞：動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。例如，以動(dòng)量傳遞為基礎(chǔ)的流體輸送、反應(yīng)器中的氣流分布；以熱量傳遞為基礎(chǔ)的換熱操作 , 聚合釜中聚合熱的移出 ; 以質(zhì)量傳遞為基礎(chǔ)的吸收操作，反應(yīng)物和產(chǎn)物在催化劑內(nèi)部的擴(kuò)散等。有些過程有兩種或兩種以上的傳遞現(xiàn)象同時(shí)存在 , 如氣體增減濕等。作為化學(xué)工程的學(xué)科分支 , 傳遞過程著重研究上述三種傳遞的速率及相互關(guān)系，連貫起一些本質(zhì)類同但表現(xiàn)形式各異的現(xiàn)象。