معرفی رشته ی مهندسی شیمی:
رشته مهندسی شیمی با 9 گرایش صنایع غذایی،
صنایع شیمیایی معدنی، صنایع گاز، صنایع پتروشیمی، صنایع پلیمر، طراحی
فرآیندهای صنایع نفت، بهره‌برداری از منابع نفت و شیمیایی سلولزی، یکی از
رشته‌های گسترده دانشگاهی است. البته در دوره کارشناسی هر یک از گرایشهای
فوق، تنها 12 یا 13 واحد تخصصی دارند و بیشتر واحدهایشان مشترک است.
گرایش صنایع شیمیایی معدنی:
اکتشاف
و استخراج مواد معدنی به رشته معدن باز می‌گردد، اما فرآوردههای مواد
معدنی در حیطه مهندسی شیمی گرایش شیمیایی معدنی قرار دارد. هر کارخانه
تولید مواد غیرآلی مثل سیمان، گچ، شیشه نسوز و دیرگداز دارای یک فرآیند
است.
یعنی از زمانی که مواد اولیه وارد کارخانه می‌شود تا زمانی که
محصول خارج می‌گردد، فرآیندی روی آن انجام می‌گیرد که طراحی این فرآیند بر
عهده مهندس شیمی صنایع شیمیایی معدنی می‌باشد. همچنین تولید هر ماده معدنی
مثل کودهای شیمیایی معدنی، حشره‌کشها، نمک‌ها، رنگ‌های معدنی و حتی لعاب
روی کاشی‌ها در حیطه کار مهندسی شیمی این گرایش قرار دارد.
گرایش صنایع پتروشیمی:
وظیفه
مهندسی پتروشیمی طراحی دستگاهها و فرآیند تولید مواد مختلف از جمله کودهای
شیمیایی، شوینده‌ها، فرآوردههای پلیمری(مواد اولیه پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها
و الیاف مصنوعی) و مواد شیمیایی (اسیدها، حلالها) از نفت و برشهای نفتی
است. دروس تخصصی دانشجویان این رشته بیشتر در مورد کاتالیزورهای صنعتی است
که در رآکتورها به کار می‌رود.
گرایش صنایع گاز:
عمق چاهی که
برای استخراج گاز زده می‌شود، قطر لوله‌ای که گاز را از چاه به پالایشگاه و
یا از پالایشگاه به شبکه‌های شهری منتقل می‌کند، نحوه انتقال گاز از چاه
به پالایشگاه، نحوه گرفتن گاز Co2 از این ماده (برای جلوگیری از خورده‌شدن
لوله‌ها)، نحوه شیرین کردن گاز(به گاز اولیه که چاه استخراج می‌شود، گاز
ترش می‌گویند که قابل مصرف نیست و باید طی فرآیندهایی آن را به گاز شیرین
که قابل استفاده در مصارف شهری و .... است تبدیل کرد) همه در حیطه فعالیت
یک مهندسی شیمی گرایش گاز قرار دارد.
گرایش صنایع پلیمر :
این
گرایش تا سال 1362 یکی از گرایشهای مهندسی شیمی بود. در حال حاضر به عنوان
یک رشته مستقل با دو گرایش صنایع پلیمری و تکنولوژی و علوم رنگ در
دانشگاهها و مرکز آموزش عالی ارائه می‌شود. البته هنوز در تعداد محدودی از
دانشگاههای کشور، مهندسی پلیمر یکی از گرایشهای مهندسی شیمی است و
دانشجویان این گرایش نهایتا در یکی از زمینه‌های پلیمر مثل فرآیند شکل‌دهی
پلیمر یا طراحی واحدهای صنعتی تولید پلیمر تبحر پیدا می‌کند.
گرایش شیمی سلولزی:
یک
مهندس شیمی گرایش شیمیایی سلولزی در زمینه تبدیل چوب به کاغذ تخصص دارد.
به همین دلیل نیز محل تحصیل دانشجویان این رشته در دانشکده فنی پردیس واقع
در استان گیلان- رضوان شهر(چوکا) می‌باشد. قسمت عمده چوب از سلولز تشکیل
شده است. همچنین ضایعات کشاورزی مثل پوست برنج و یا سبوس برنج و ضایعات برگ
درختان دارای مقادیر قابل توجهی سلولز است که این ضایعات در بسیاری از
نقاط به عنوان یک عنصر مزاحم سوزانده شده و باعث آلودگی در محیط زیست
می‌شود. اما امروزه در کشورهای دیگر از همین ضایعات برای تولید یک نوع سوخت
به نام اتانول که در ترکیب با بنزین، سوخت بسیار خوبی است؛ استفاده
می‌شود. و در این فرآیند مهندسین شیمیایی سلولزی نقش بسیار مهمی را بر عهده
دارند.
گرایش صنایع غذایی:
یکی از کاربردهای مهندسی شیمی در
تولید مواد غذایی و بخش‌های صنایع غذایی مانند میکروبیولوژی غذا، شیمی غذا و
کنترل کیفی صنایع غذایی است. برای مثال در سوپر مارکت‌ها و فروشگاهها،
مواد غذایی بیشتر به حالت کنسرو وجود دارد که تهیه این کنسروها با حفظ اصول
ایمنی و بهداشتی نیاز به یکسری محاسبات دارد که این محاسبات توسط یک مهندس
شیمی صنایع غذایی انجام می‌گیرد. همچنین طراحی دستگاههایی که فرآیند
خشک‌کردن را انجام می‌دهند مثل غذاهای بچه که به صورت پودر تهیه می‌شود و
طراحی دستگاههای استریلیزه، پاستوریزه و یا منجمدکننده بر عهده متخصصین
همین رشته می‌باشد.
گرایش پالایش:
گرایش پالایش به طراحی
پالایشگاهها باز می‌گردد. یعنی دانشجوی این گرایش شیوه طراحی دستگاههایی
مثل برجهای تقطیر، دستگاههای جداکننده مایعات از مایعات و گازها از مایعات
را می‌آموزد. دستگاههایی که مشتقات ئیدروکربنی مثل بنزین و گازوئیل و مواد
سنگین‌تر مثل قیر و شوینده‌ها را از نفت خام جدا ساخته و به دست می‌آورد.
گرایش بهره‌برداری از منابع نفت:
مهندس
بهره‌برداری از منابع نفت مهندسی است که راهها و روشهای بهره‌برداری بهینه
از مخازن نفت را ارائه می‌دهد. در واقع یک مهندس بهره‌برداری از نفت با
توجه به نوع مخزن نفت تعیین می‌کند که به یاری کدام یک از روشهای موجود؛
ترزیق گاز ، ترزیق آب، ترزیق مواد پلیمری و یا ازدیاد حرارت می‌توان نفت را
راحت‌تر و مقرون به صرفه‌تر بهره‌برداری کرد. امروزه اکثر مخازن نفت کشور
ما دچار افت فشار شده‌اند. به همین دلیل نفت به صورت طبیعی به سطح زمین
نمی‌رسد و در نتیجه حضور مهندسین بهره‌برداری از منابع نفت، یک ضرورت
اجتناب‌ناپذیر است.
گرایش طراحی فرآیندهای صنایع نفت:
فرآیند
یعنی عملکرد یا روش و طریقی که بتوان به یاری آن ماده‌ای را از حالتی به
حالت دیگر تغییر شکل داد و منظور از مهندس طراحی فرآیندهای صنایع نفت یعنی
فردی که روش این تغییر و تحول را طراحی کند. چون برای تبدیل یک ماده از
حالت اولیه به حالتی خاص لازم است که دستگاههایی طراحی شده و محاسباتی
انجام بگیرد تا بتوان به نتیجه مطلوب دست یافت. طراحی صنایعی که بطور
مستقیم یا غیر مستقیم وابسته به نفت خام یا فرآوردههای پالایشگاه و یا
صنایع پتروشیمی است به مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیندها مربوط می‌شود. یک
مهندس شیمی گرایش طراحی فرآیندهای صنایع نفت، واکنش‌های خاصی را از
شیمیست‌ها می‌گیرد و با توجه به شرایط محیطی، اقتصادی و .... بهترین روش
تولید مواد شیمیایی و خالص‌سازی آنها را پیدا کرده و پیاده می‌کند.
توانایی‌های لازم:
رشته
مهندسی شیمی برخلاف تصور عامه‌ی مردم بیش از آن که در ارتباط با علم شیمی
باشد همچون رشته‌های مهندسی دیگر در ارتباط با علم ریاضی است. به همچنین
دلیل یک دانشجوی مهندسی شیمی در درجه اول باید در دروس ریاضی قوی باشد و دو
درس فیزیک وشیمی در مراحل بعدی قرار دارد. دانشجوی این رشته باید فردی
مبتکر و نوآور باشد. بسیاری از فرآوردههای شیمیایی مثل مواد اولیه دارویی،
بهداشتی و آرایشی را که تولیدشان نیز نسبتا راحت است. از خارج کشور وارد
می‌کنیم و یا خیلی از کاتالیزورهای صنعت نفت نیز به همین ترتیب است که در
موارد زمینه برای فعالیت افراد خلاق و نوآوری که کوشا و فعال باشند، وجود
دارد.
موقعیت شغلی در ایران:
هر کارخانه تولیدی اعم از کوچک یا
بزرگ نیاز به یک مهندس شیمی دارد. چون تقریبا تمام فرآیندهای نوین از مواد
شیمیایی استفاده می‌کنند. کشور ما نیز به عنوان یک کشور نفت‌خیز برای
استخراج، پالایش، انتقال نفت و همچنین برای تبدیل نفت به فرآوردههای
شیمیایی که دارای ارزش افزوده بسیار زیادی هستند، نیاز به مهندسین شیمی
دارد. فعالیت در دو بخش مهم صنعت یعنی طراحی رآکتورها و طراحی دستگاههایی
که به جداسازی مواد می‌پردازند. نیز تنها منحصر به مهندسین شیمی می‌شود.
علاوه
بر صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، همه کارخانه‌ها از جمله کارخانه‌های
سیمان، سرامیک، صنایع غذایی و حتی نیروگاهها به مهندس شیمی نیاز دارند.
فارغ‌‌التحصیل مهندسی شیمی گرایش صنایع غذایی نیز بطور اختصاصی می‌تواند در
کارخانه‌های تولید مواد غذایی یا داروسازی فعالیت کند.
درس‌های این رشته در طول تحصیل:
دروس مشترک بین گرایشهای مختلف مهندسی شیمی:
ریاضیات
عمومی، شیمی عمومی، فیزیک، معادلات دیفرانسیل، ترمودینامیک، موازنه انرژی و
مواد، نقشه‌کشی صنعتی، ریاضی مهندسی، برنامه‌نویسی و شناخت کامپیوتر،
شیمی آلی، استاتیک و مقاومت مصالح، مکانیک سیالات، انتقال حرارت، شیمی
تجزیه، شیمی فیزیک، انتقال جرم، عملیات واحد، کنترل فرآیندها، طرح واقتصاد
مهندسی، کاربرد ریاضیات در مهندسی شیمی، کارگاه، پروژه یا طراحی
پروژه.(بسیاری از دروس این رشته با آزمایشگاه همراه است.)
معرفی رشته ی شیمی :
موضوع
این رشته تحصیلی: بررسی و مطالعه اجمالی ترکیب، ساختار و ویژگی‌های ماده و
همچنین کنترل آزمایشگاهی فرآیندهای شیمیایی، مطالب و فعالیتهایی است که
در رشته شیمی در سطح کارشناسی ارائه می‌گردد. رشته شیمی دارای دو بخش علم
شیمی و صنایع شیمی است که علم شیمی به عنوان یکی از علوم پایه زیر بنای
علوم مختلفی همچون بیولوژی، بیوتکنولوژی، پزشکی، دندانپزشکی، داروسازی
ورشته‌های متعدد مهندسی است. اما صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی که در
آنها واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات
جدید می‌گردد که خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.
رشته
شیمی دارای دو گرایش محض و کاربردی است که در گرایش محض مبنای کار علم
شیمی است و دانشجو درباره چهار گرایش اصلی علم شیمی که عبارتند از:
شیمی‌آلی، معدنی، تجزیه و شیمی فیزیک دروسی را مطالعه می‌کند. اما در شیمی
کاربردی، دروس پایه شیمی کمتر مطالعه می‌شود و دانشجو یکسری از دروس مربوط
به مهندسی شیمی مثل اصول صنایع شیمیایی و تصفیه آب و فاضلاب را می‌گذراند.
توانایی‌های لازم: رشته شیمی از بین داوطلبان گروه ریاضی و فیزیک و علوم
تجربی دانشجو می‌پذیرد. این رشته تلفیقی از مهارتهای ذهنی و استدلالی است و
اگر کسی بخواهد در این رشته موفق گردد باید در هر دو زمینه توانمند باشد و
حتی می‌توان گفت که قدرت استدلال بیش از قدرت حافظه در این رشته اهمیت
دارد. دانشجوی شیمی لازم است در دروس ریاضی، شیمی و فیزیک قوی باشد و رشته
شیمی را دوست بدارد یعنی از مطالعه درس شیمی لذت ببرد و خسته نشود.
موقعیت
شغلی در ایران: تعدادی از فارغ‌التحصیلان شیمی جذب صنایع شیمیایی مختلف
مثل صنایع رنگ‌سازی، چرم سازی، پترو شیمی، مواد غذایی، لوازم بهداشتی و
آرایشی می‌شوند و در بخش آزمایشگاههای کنترل کیفیت محصولات شیمیایی و یا
واحد تولید آنها کار می‌کنند. هر کارخانه‌ای که دایر شود، در بخش کنترل
کیفیت کالاهای ساخته شده نیاز به یک شیمیست دارد. همچنین در تمام صنایع
احتیاج به فارغ‌التحصیلان شیمی داریم تا مواد اولیه را با توجه به
استانداردهای جهانی بررسی کرده و رد یا قبول بکنند. گفتنی است که
فارغ‌التحصیلان این رشته توانایی تغییر و تبدیل بر روی مواد خام را دارند و
به یاری همین توانایی، تعداد زیادی از فارغ‌التحصیلان این رشته کارگاهها و
کارخانه‌های شیمیایی کوچک و بزرگ دایر کرده و در کار خود نیز موفق
بوده‌اند.
درس‌های این رشته در طول تحصیل: دروس مشترک بین گرایشهای
شیمی : ریاضی عمومی ، فیزیک پایه، شیمی عمومی، معادلات دیفرانسیل، شیمی
آلی، شیمی تجزیه، شیمی تجزیه دستگاهی، شیمی فیزیک، شیمی معدنی، زبان تخصصی
شیمی، کاربرد طیف‌سنجی در شیمی آلی، جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی، مبانی
کامپیوتر و برنامه‌نویسی، روش استفاده از متون علمی شیمی. دروس تخصصی گرایش
شیمی محض: اصول صنایع شیمیایی، شیمی آلی فلزی، مبانی شیمی کوانتومی،
کارگاه یا شیشه‌گری، گرافیک و نقشه‌خوانی، شیمی فیزیک آلی، طیف‌سنج
مولکولی. دروس تخصصی گرایش شیمی کاربردی: کارگاه یا شیشه‌گری، گرافیک و
نقشه‌خوانی، اصول محاسبات شیمی صنعتی، شیمی صنعتی، کارآموزی تابستانی،
گزارش‌نویسی و سمینار، اصول تصفیه آب و پسابهای صنعتی، خوردگی فلزات.
(بسیاری از دروس این رشته همراه با آزمایشگاه است.)
دوره کارشناسی ارشد مهندسی شیمی همچون پل رابطی است که دوره کارشناسی و دکترای این رشته به هم متصل می‌کند. در این دوره دانشجویان با گذراندن سطوح پیشرفته دروس دوره کارشناسی، از طرفی با جزئیات مباحث علمی دوره کارشناسی همچون مکانیک سیالات، ترمودینامیک، انتقال حرارت و... آشنا گردیده و از طرف دیگر به صورت مقدماتی با کلیات مباحث دوره دکتری آشنا می‌شوند.
دوره کارشناسی ارشد مهندسی شیمی عموماً شامل ۳۳ واحد درسی در چهار نیم‌سال تحصیلی است که از این تعداد ۶ یا ۸ واحد آن به پروژه کارشناسی ارشد تعلق می‌گیرد (بسته به نظری یا عملی بودن پروژه). این دوره گرایشهای متنوعی را شامل می‌شود که هر گرایش دروس تخصصی مربوط به خود را دارد. به طور متوسط ۱۵ واحد از دروس کارشناسی ارشد به دروس تخصصی اختصاص دارد و سایر واحدها مربوط به دروسی است که بین تعدادی از گرایش‌ها مشترک می‌باشد. در ادامه به طور مختصر با تعدای از گرایشهای دوره کارشناسی ارشد مهندسی شیمی که برگرفته از برنامه آموزشی دانشگاه صنعتی شریف می‌باشد، آشنا می‌شویم.
گرایش طراحی فرایند
این گرایش از آنجا که شامل دروس تخصصی کاربردی در صنایع مهندسی شیمی می‌باشد، در بین دانشجویان علاقه‌مندان زیادی دارد. در این گرایش دانشجویان با اصول طراحی فرایندهای مهندسی شیمی و تجهیزات مربوطه آشنا می‌شوند و همچنین کار کردن با نرم‌افزارهای طراحی مهندسی شیمی را فرا می‌گیرند. طراحی تجهیزات فرایندی، طراحی مفهومی فرایندهای شیمیایی، ایمنی در فرایندهای شیمیایی و طراحی فرایندها به کمک کامپیوتر از جمله دروس تخصصی این گرایش می‌باشد. دروس مشترک این گرایش عبارتند از مکانیک سیالات پیشرفته، طراحی راکتور پیشرفته و ریاضیات عددی پیشرفته.
گرایش پدیده‌های انتقال و فرایندهای جداسازی
در این گرایش دانشجویان دروس مربوط به پدیده‌های انتقال یعنی انتقال حرارت پیشرفته، انتقال جرم پیشرفته و انتقال مومنتوم (مکانیک سیالات پیشرفته) را می‌گذرانند. آشنایی با انواع فرایندهای جداسازی مانند تقطیر، استخراج، تبلور و نیز شبیه‌سازی و مدل‌سازی فرایندها از جمله مباحثی است که به صورت تخصصی در این گرایش مورد بررسی قرار می‌گیرند. این گرایش با توجه به دروس مربوطه زمینه‌ای مناسب را برای ادامه تحصیل در دوره دکتری فراهم می‌سازد. دروس مشترک این گرایش عبارتند از: ریاضیات عددی پیشرفته، طراحی راکتور پیشرفته و ترمودینامیک پیشرفته.
گرایش پلیمر
رشد روزافزون کاربرد مواد پلیمری در صنایع و همچنین وسعت مباحث مربوط به علم پلیمر، سبب افزایش تعداد علاقه‌مندان به این گرایش گردیده است. شیمی فیزیک پلیمرها، رئولوژیپلیمرها، خواص مکانیکی و شکل‌دهی مواد پلیمری و همچنین مکانیک کامپوزیت‌هابه صورت تخصصی در گرایش پلیمر تدریس می‌گردند. این گرایش زمینه‌ای مناسب را برای دانشجویانی فراهم می‌آورد که قصد ادامه تحصیل در دوره دکترای پلیمر را دارند. ریاضیات عددی پیشرفته و طراحی راکتور پیشرفته دروس مشترک گرایش پلیمر می‌باشند.
گرایش ترموسینیتیک و کاتالیست
همان‌گونه که از نام این گرایش برمی‌آید، مبحث تخصصی آن ترمودینامیک و واکنش‌های شیمیایی است. مبانی کاتالیست‌ها در مهندسی شیمی، فرایندهای الکتروشیمیایی، ترمودینامیک محلول‌ها و ترمودینامیک آماری از دروس تخصصی این گرایش می‌باشند. دانشجویان علاقه‌مند به مباحث ترمودینامیکی با انتخاب این گرایش می‌توانند زمینه‌ای مناسب برای ادامه این مبحث را در دوره دکتری برای خود فراهم آورند. دروس مشترک این گرایش عبارتند از ریاضیات عددی پیشرفته، مکانیک سیالات پیشرفته، انتقال جرم پیشرفته و طراحی راکتور پیشرفته.
گرایش شبیه‌سازی و کنترل
آشنایی با سیستم‌های کنترلی حاکم بر فرایندها موضوع اصلی این گرایش می‌باشد. درس ریاضیات مهندسی نقش مهمی را در فهم دروس این گرایش ایفاء می‌کند. کنترل مدرن و بهینه، کنترل دیجیتالی، کنترل غیر خطی و کاربرد هوش مصنوعی در مهندسی شیمی از جمله دروس تخصصی این گرایش می‌باشند. دروس مشترک این گرایش عبارتند از طراحی راکتور پیشرفته، ریاضیات مهندسی پیشرفته و مکانیک سیالات پیشرفته.
گرایش محیط زیست
مسائل محیط زیستی صنایع از موضوعاتی است که اخیراً مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. از آنجا که صنایع مربوط به مهندسی شیمی از جمله صنایعی هستند که تأثیر فراوانی در محیط زیست دارند لذا گرایش محیط زیست در مهندسی شیمی اهمیت ویژه‌ای می‌یابد. مباحث تصفیه آب و فاضلاب و ضایعات جامد، تصفیه بی‌هوازی و کنترل آلودگی هوا از جمله موضوعاتی هستند که در این گرایش به صورت تخصصی آموزش داده می‌شوند. مکانیک سیالات پیشرفته، ریاضیات عددی پیشرفته و طراحی راکتور پیشرفته دروس مشترک این گرایش می‌باشند.
گرایش صنایع غذایی
دروس تخصصی این گرایش مربوط به صنایع تولیدی انواع مواد غذایی می‌باشد. طراحی ماشین‌آلات صنایع غذایی، رئولوژی مواد غذایی، بیوتکنولوژی مواد غذایی، بهداشت و نگهداری و بسته‌بندی مواد غذایی از مباحث تخصصی این گرایش هستند. ریاضیات عددی پیشرفته، ترمودینامیک پیشرفته و انتقال حرارت پیشرفته دروس مشترک این گرایش می‌باشند.
----------------------------------------------------
پی‌نوشت: همان‌گونه که گفته شد دروس ذکرشده در هر گرایش مربوط به برنامه آموزشی دانشگاه صنعتی شریف می‌باشد و در سایر دانشگاهها ممکن است هر گرایش در دو یا سه درس با دروس ذکر شده در بالا تفاوت داشته باشد.