مهندسی شیمی به ما کمک می‌کند تا محصولات با کیفیت تولید کنیم، ایمنی و بهره‌وری را در فرآیندها به حداکثر برسانیم، محیط زیست را حفظ کنیم و فرآیندهای شیمیایی را بهبود بخشیم.
مهندسی شیمی در واقع علم مورد استفاده برای طراحی، توسعه و بهره‌برداری از فرآیندهای شیمیایی است. این رشته به بررسی و کنترل تغییرات و تبدیلات مواد شیمیایی، از جمله تولید، تصفیه و تجزیه آنها می‌پردازد. مهندسان شیمی در طول فرآیندهای شیمیایی مانند تولید محصولات شیمیایی، نفت، داروها و مواد غذایی، بهینه‌سازی فرآیندها، کنترل کیفیت، مدیریت ایمنی و حفاظت از محیط زیست فعالیت می‌کنند.
گرایش‌های مهندسی شیمی
گرایش طراحی فرآیندها:
در این گرایش، مهندسان شیمی به بررسی و طراحی فرآیندهای صنعتی می‌پردازند. آنها با استفاده از اصول شیمی، حرارت، جرم، و نیروها، فرآیندهای صنعتی را بهینه می‌کنند. هدف اصلی این گرایش، افزایش بهره‌وری، صرفه‌جویی در انرژی و مواد، کاهش آلودگی محیط زیست و بهبود عملکرد سیستم‌های فرآیندی است.
گرایش شبیه‌سازی:
در این گرایش، مهندسان شیمی از روش‌های شبیه‌سازی و مدل‌سازی برای تحلیل و پیش‌بینی رفتار فرآیندهای شیمیایی استفاده می‌کنند. آنها با استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی، تغییرات و پاسخ‌های فرآیندهای شیمیایی را در شرایط مختلف بررسی می‌کنند. این گرایش به مهندسان شیمی کمک می‌کند تا فرآیندها را بهبود داده و عملکرد آنها را پیش‌بینی کنند.
گرایش کنترل:
در این گرایش، مهندسان شیمی به طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های کنترل فرآیندها می‌پردازند. آنها از تکنیک‌ها و روش‌های کنترل فرآیندها استفاده می‌کنند تا پارامترهای مهمی مانند دما، فشار، جرم و جریان را در فرآیندها کنترل کنند و به عملکرد بهینه فرآیند دست یابند.
گرایش کاتالیست و ترموسینتیک:
در این گرایش، مهندسان شیمی به بررسی و طراحی فرآیندهایی می‌پردازند که از کاتالیست‌ها (موادی که سرعت واکنش‌های شیمیایی را افزایش می‌دهند) استفاده می‌کنند. آنها با بررسی خواص کاتالیست‌ها و عوامل ترموسینتیکی، فرآیندهایی را طراحی می‌کنند که در تولید محصولات شیمیایی بهبود و بهره‌وری بالا داشته باشند.
گرایش بیوتکنولوژی:
در این گرایش، مهندسان شیمی با استفاده از اصول بیولوژی و تکنولوژی فرآیندهای شیمیایی را بهبود می‌بخشند. آنها در طراحی و بهینه‌سازی فرآیندهای مرتبط با بیولوژی، مثل تولید دارو، ساخت مواد غذایی و پروتئین‌ها، کاربرد دارویی آنزیم‌ها و میکروب‌ها در صنعت و سایر فعالیت‌های مرتبط با زیست‌فناوری و بیولوژی، فعالیت می‌کنند.
گرایش داروسازی:
در این گرایش، مهندسان شیمی به طراحی و تولید داروها و محصولات دارویی می‌پردازند. آنها به استفاده از فرآیندهای شیمیایی، فناوری نانو، روش‌های تجزیه و تحلیل و سایر علوم مرتبط در تولید داروها و تحقیقات مربوط به آنها می‌پردازند. هدف اصلی این گرایش، بهبود عملکرد داروها، کاهش عوارض جانبی و افزایش اثربخشی درمانی است.
گرایش محیط زیست:
در این گرایش، مهندسان شیمی به بررسی و حل مسائل مرتبط با محیط زیست می‌پردازند. آنها فرآیندهایی را طراحی می‌کنند که باعث کاهش آلودگی محیطی و مصرف بهینه منابع طبیعی می‌شوند. هدف اصلی این گرایش، طراحی سیستم‌های بهینه جهت کاهش آلودگی هوا، آب و خاک، مدیریت پسماندها و توسعه فناوری‌های مستدام است.
این گرایش‌ها تنها چند نمونه از مسیرهایی هستند که مهندسان شیمی می‌توانند در زمینه تخصصی خود پیش بروند. همچنین، در عمل ممکن است ترکیبی از این گرایش‌ها وجود داشته باشد و مهندسان شیمی در زمینه‌های مختلف همکاری کنند تا به حل مسائل پیچیده صنعتی و محیط زیستی بپردازند.
تفاوت مهندسی شیمی با رشتۀ شیمی (محض و کاربردی)
رشتۀ مهندسی شیمی و رشتۀ شیمی محض و کاربردی، در حوزۀ شیمی فعالیت می‌کنند؛ اما تفاوت‌هایی در محتوا و دستور کار خود دارند. رشتۀ مهندسی شیمی بیشتر تمرکز خود را بر روی طراحی و بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی و تولید محصولات دارد، درحالیکه رشتۀ شیمی محض و کاربردی بیشتر به تحقیقات اساسی در زمینه‌های شیمی و کاربردهای علمی آن تمرکز دارد.
رشتۀ مهندسی شیمی:
– رشتۀ مهندسی شیمی بیشتر به طراحی، بهینه‌سازی و کنترل فرآیندهای صنعتی مرتبط است.
– در این رشته، مهندسان شیمی با استفاده از اصول شیمی، مکانیک، حرارت و جرم، فرآیندهای صنعتی را طراحی و بهینه می‌کنند.
– مهندسان شیمی در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، فارماسوتیکال، غذا و نوشیدنی، مواد، باتری و سلول‌های سوختی و غیره به کار می‌روند.
– در طول مطالعات خود، مهندسان شیمی با مباحثی مانند طراحی فرآیندها، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، انتقال حرارت و جرم، کنترل فرآیندها، سینتیک و طراحی راکتور و گروهی دیگر از مباحث مرتبط آشنا می‌شوند.
رشتۀ شیمی محض و کاربردی:
– رشتۀ شیمی محض و کاربردی بیشتر به بررسی و تحقیق در زمینه‌های اصولی شیمی و کاربردهای علمی آن می‌پردازد.
– در این رشته، شیمی دانشجویان با مفاهیم و اصول شیمی، نظریه‌های شیمیایی، روش‌های تجزیه و تحلیل و سنتز شیمیایی آشنا می‌شوند.
– کارشناسان شیمی محض و کاربردی می‌توانند در آزمایشگاه‌ها، دانشگاه‌ها، پژوهشگاه‌ها و صنایع شیمیایی و فارماسوتیکال فعالیت کنند.
– در طول مطالعات خود، دانشجویان شیمی محض و کاربردی با مباحثی مانند شیمی آلی، شیمی فیزیک، شیمی تجزیه‌ای، شیمی تحلیلی، طیف‌سنجی، سنتز شیمیایی و مباحث مرتبط در شیمی آشنا می‌شوند.
فضای کاری و آیندۀ شغلی رشتۀ مهندسی شیمی
رشتۀ مهندسی شیمی فضای کار زیادی در صنایع مختلف دارد. در این رشته، فارغ‌التحصیلان می‌توانند در زمینه طراحی، بهینه‌سازی، عملیات و کنترل فرآیندهای صنعتی و تولید محصولات شیمیایی فعالیت کنند. برخی از حوزه‌های کاری مهندسان شیمی عبارتند از:
- صنایع پتروشیمی: مهندسان شیمی در صنایع نفت و گاز و صنایع پتروشیمی می‌توانند در طراحی و بهره‌برداری از واحدهای تولید مواد شیمیایی مانند پلاستیک، رزین، پلیمرها و مواد حفاری به کار گرفته شوند.
- صنایع فارماسوتیکال: در صنایع داروسازی و فارماسوتیکال، مهندسان شیمی می‌توانند در فرآیندهای تولید داروها، طراحی و بهینه‌سازی راکتورهای شیمیایی و فرآیندهای تجزیه و تحلیل مواد مختلف کار کنند.
- صنایع غذا و نوشیدنی: در صنایع غذا و نوشیدنی، مهندسان شیمی می‌توانند در بهینه‌سازی فرآیندهای تولید، تصفیه و بسته‌بندی محصولات غذایی و نوشیدنی مشغول به کار شوند.
- صنایع مواد: مهندسان شیمی می‌توانند در صنایع مواد مانند تولید پوشش‌های محافظ، رنگ‌ها، مواد شیمیایی خاص و مواد نانو فعالیت کنند.
- صنعت انرژی: مهندسان شیمی در حوزه صنعت انرژی می‌توانند در تولید و استخراج انرژی‌های فسیلی، سلول‌های سوختی، باتری‌ها و فناوری‌های تجدیدپذیر به کار گرفته شوند.
- صنایع محیط زیست: در حوزه محیط زیست، مهندسان شیمی می‌توانند در طراحی و بهینه‌سازی فرآیندهای بازیافت و تصفیه پساب‌ها و همچنین کنترل آلودگی‌ها و انتقال جرم و حرارت در محیط زیست فعالیت کنند.
توانایی‌های لازم برای موفقیت در رشتۀ مهندسی شیمی
موفقیت در رشتۀ مهندسی شیمی نیازمند توانایی‌های فنی، علمی و عملی است. در زیر توانایی‌های مورد نیاز برای موفقیت در این رشته را بررسی خواهیم کرد:
پایه‌های ریاضی:
درک قوانین ریاضی، آنالیز ریاضی و حساب دیفرانسیل و انتگرال مهم است. همچنین، آمار و احتمالات نیز برای تحلیل داده‌ها و مدل‌سازی به کار می‌رود.
علوم پایه:
شیمی، فیزیک و بیولوژی اصولی را در تحلیل و طراحی فرآیندهای شیمیایی فراهم می‌کنند. این مطالب عمدتاً در دروس اولیه دوره‌های مهندسی شیمی آموزش داده می‌شوند.
دانش فنی:
درک اصول مهندسی شیمی، تجهیزات و فرآیندهای شیمیایی نیازمند دانش فنی است. این شامل مباحثی مانند ترمودینامیک، جرم‌شناسی، دینامیک سیالات، معماری فرآیندها و نقاط پایانی فرآیندها می‌شود.
تجربه عملی:
داشتن تجربه عملی در آزمایشگاه‌های شیمیایی و فهمیدن روش‌های عملی در تولید، کنترل و بهبود فرآیندها اساسی است. همچنین، مهارت‌های عملی برنامه‌ریزی، مدیریت زمان، حل مسئله و تفکر تحلیلی نیز برای مهندسان شیمی مهم هستند.
مهارت‌های مهندسی:
مهندسان شیمی باید بتوانند فرآیندهای شیمیایی را طراحی و بهینه کنند، مسائل مربوط به ایمنی و محیط زیست را مدیریت کنند و با تجهیزات و نرم‌افزارهای مورد استفاده در این حوزه آشنا باشند.
مهارت‌های ارتباطی:
توانایی برقراری ارتباط با همکاران و مشتریان، گزارش‌نویسی قوی، مهارت‌های ارائه و مذاکره به‌عنوان یک مهندس شیمی موفق بسیار اهمیت دارد.
نوآوری و خلاقیت:
برای رسیدن به راه‌حل‌های جدید و بهبود فرآیندهای موجود، نوآوری و خلاقیت از اهمیت بالایی برخوردارند.
مهارت‌های تیمی:
قدرت کار در تیم و همکاری با اعضای دیگر تیم، در مشارکت در پروژه‌های چند رشته‌ای از اهمیت بالایی برخوردار است.
نویسنده: تیم مشاوره مقدم _ فاطمه دهقانپور