مهندسي شيمي از نگاه يک کارشناس

محمدمهدي ناظمي، فارغ‌التحصيل رشته‌ي مهندسي شيمي، گرايش صنايع پتروشيمي، مسئول درس شيمي دوم دبيرستان


رشته‌ي مهندسي شيمي مانند بسياري از رشته‌هاي مهندسي ديگر داراي 142 واحد در دوره‌ي کارشناسي است. اين رشته در دوره‌ي کارشناسي داراي گرايش‌هاي مختلف صنايع پتروشيمي، صنايع غذايي، پالايش، جداسازي و ... است که در بين اين گرايش‌ها، صنايع غذايي با 11 واحد آزمايشگاهي بيش‌ترين تعداد واحدهاي آزمايشگاهي را داراست؛ از جمله: آزمايشگاه شيمي عمومي، شيمي آلي، شيمي تجزيه، شيمي فيزيک، انتقال حرارت، مکانيک سيالات، صنايع غذايي، ميکروبيولوژي و ... .

از جمله درس‌هاي مهم و تخصصي اين رشته مي‌توان به مکانيک سيالات (1) و (2)، انتقال حرارت (1) و (2)، ترموديناميک (1) و (2)، انتقال جرم، طراحي رآکتور، کنترل فرايند، عمليات واحد (1) و (2) اشاره کرد.

درس‌هاي اين رشته به رشته‌ي مهندسي پليمر و مهندسي مکانيک شباهت‌هايي دارد به طوري که در گذشته رشته‌ي مهندسي پليمر يکي از گرايش‌هاي رشته‌ي مهندسي شيمي به‌ شمار مي‌رفته است که هم‌اکنون به رشته‌اي جداگانه با گرايش‌هاي مختلف تبديل شده است؛ اما شباهت بين مهندسي شيمي و مهندسي مکانيک کم‌تر و از بين درس‌هاي تخصصي تنها واحدهاي مکانيک سيالات (1) و (2)، انتقال حرارت (1) و (2)، و ترموديناميک (1) و (2) بين اين دو رشته مشترک هستند. تفاوت‌هاي اين دو رشته هم از لحاظ تعداد واحدهاي درسي و هم فضاي کار و آينده‌ي شغلي بسيار بيش‌تر از شباهت‌هاي آن‌هاست؛ در نتيجه به داوطلبان عزيز پيشنهاد مي‌شود هرگز به دليل علاقه به يکي از اين دو رشته و احتمال عدم قبولي در آن، رشته‌ي ديگر را به ظن نزديکي به رشته‌ي اصلي به عنوان رشته‌ي تحصيلي خود انتخاب نکنند.

در مورد شباهت بين اين رشته و رشته‌ي شيمي محض و کاربردي بايد گفت برخلاف تصور عموم اين دو رشته شباهت بسيار بسيار کمي در واحدهاي درسي (تنها 12 واحد) و تفاوت بسيار بسيار زيادي در حيطه‌ي کاري با هم دارند و به هيچ وجه به دليل علاقه‌ي زياد به درس شيمي و داشتن نام مهندسي اين رشته را به عنوان رشته‌ي تحصيلي انتخاب نکنند!

حيطه‌ي کاري مهندسان شيمي بسيار وسيع است و از پالايشگاه‌هاي بزرگ نفت و گاز، واحدهاي پتروشيمي گرفته تا شرکت‌هاي مهندسي مشاور و طراحي در زمينه‌هاي مختلف piping، pDMS و طراحي دستگاه‌ها و تجهيزات مختلف مهندسي شيمي مي‌توان نام برد؛ به ‌طوري که پس از فارغ‌التحصيلي متوجّه خواهيد شد که دانش مهندسي شيمي بسيار فراگير و کاربردي است و در جزئي‌ترين مسائل و در زندگي روزمره نيز نمونه‌هايي از آن به چشم مي‌خورد.

در مهندسي شيمي از مفاهيم هر 3 درس رياضي، فيزيک و شيمي دوره‌ي دبيرستان استفاده‌هاي فراوان مي‌‌شود و شايد بتوان گفت مهندسي شيمي تنها رشته‌اي است که استفاده‌ي هم‌زمان از مفاهيم اين سه درس را در بالاترين حدّ ممکن داراست.

از گرايش‌هاي مهم دوره‌ي کارشناسي ارشد اين رشته به پديده‌هاي انتقال، طراحي فرايند، جداسازي، محيط زيست، کاتاليست، نانوتکنولوژي، بيوتکنولوژي، صنايع غذايي و پالايش مي‌توان اشاره کرد.

طبق آمارهاي معتبر جهاني بالاترين ميانگين دستمزد در بين فارغ‌التحصيلان رشته‌هاي مختلف مهندسي متعلّق به فارغ‌التحصيلان مهندسي شيمي است.

 

تکنولوژی مهندسی شیمی به کوششهای اولیه انسان برای استفاده از مواد خام طبیعی برمی گردد.
برای مثال استفاده از آب برای استخراج مواد معطر از گلها و برگها به منظور ساخت عطر و دارو. می توان گفت که قدیمی ترین تکنولوژیهای در مرحله بین دوران انسان شکارچی و دوران انسان مقیم بوجود آمد. کشاورزی و گله داری تنها موقعی فیزیک آشنا شده باشد. فرآیند مقیم شدن انسان حدود 7000 سال پیش در دوران نئولیتیک (Neolithic) بوقوع پیوست.
گاهواره تمدن بشر در آسیای صغیر(ترکیه امروز) و در بین النهرین، سرزمین بین رودهای دجله و فرات (عراق امروز) و در سوریه و مصر بوده است. اینجا مکانهایی است که قدیمی ترین تمدن پیشرفته بشر با سازمان پیچیده حکومتی، سلطنتی،خط و پرستش مردگان آغاز شد. قدیمی ترین اشیاء برنزی دوران برنز که پس از دوران نئولیتیک می باشد از بین النهرین آمده است. یادآوری می شودکه چین را نمی توانیم در این مرحله ذکر کنیم زیرا هیچگونه مدرک کتبی چینی موجود نیست. ولی احتمالاً پیشرفتهای چین نیز نظیر آسیای صغیر می باشد. در حفاریهای باستان شناسی در چین اشیاء جالب هنری و فرهنگی مورد استفاده در 7000 سال پیش پیدا شده است، تبادل فرهنگ و اختلاط تمدن باعث پیشرفت موازی شرق و غرب شده است.
چگونه می توان پیشرفت این تکنولوژیها را خلاصه نمود؟ در تمام دورانهای تمدن بشری پیشرفت تکنولوژیها عبارت بود از: تغییر در مواد با فرآیندهایی که اکنون آن را عملیات واحد می نامند. برای مثال آسیات کردن : برای خرد کردن، دانه و تولید آرد، یا تبدیل مواد معدنی رنگی به رنگ، یا استخراج: برای تولید عطر و دارو از مواد خام گیاهی و و حیوانی گرچه حدود 1000 سال قبل از میلاد ریاضیات و نجوم در بین النهرین پیشرفت نمود، گرچه هنر، معماری، فلسفه و هنرهای بومی در فرهنگ یونان و روم بنیان گزارده شد، گرچه شیمی.
تجربی در دوران تمدن اسلام شکفته شد، گرچه تعدادی زیادی دانشگاها قانون در قرون وسطی وجود داشت، با اینحال توسعه چندانی در تکنولوژِی فرآیند و تجهیزات به عمل نیامد. بدلایل مختلف مردم به روشهای سنتی خود برای انجام کارها چسبیده بودند. هیچگونه بررسی سیستماتیک روی فرآیند فیزیکی و فیزیک شیمایی به عمل نمی آمد در اموری از قبیل دارو، استخراج شکر، و بخصوص متالوژی استفاده از تکنولوژیهای موجود در طول هزاران سال صرفاً بزرگتر و گوناگون تر شد.
مهندسی شیمی علم گسترده ای است که تبدیل مواد به یکدیگر، جدا سازی آمیزه های اختلاط مواد و پدیده های انتقال را مورد مطالعه قرار می دهد. پایه این علم در حقیقت بر کوششهای انسان اولیه در استفاده از مواد خام طبیعی استوار است. آموزش مهندسی شیمی در دوره کارشناسی بگونه ای است که دانش آموختگان این رشته قادر به طراحی، راه اندازی، اداره و کنترل واحدهای صنعتی صنایع شیمیایی می باشند.
دامنه علم مهندسی آنچنان گسترده است که زمینه های متعددی از جمله صنایع پتروشیمی، صنایع غذایی، صنایع مواد معدنی و پالایش نفت و گاز را نیز در بر می گیرد.

طول دوره تحصیل
طول این دوره 4 سال که شامل یک دوره کارآموزی است. کلیه دروس آن در 8 ترم (نیمسال تحصیلی) برنامه ریزی می شود و علاوه بر دروس و کارگاه و پروژه یک دوره دو ماهه نیز به کارآموزی اختصاص می یابد، طول هر نیمسال 16 هفته آموزش کامل است. هر واحد درسی نظری به مدت 16 ساعت و عملی به مدت 48 یا 24 ساعت و کارگاهی به مدت 48ساعت در طول نیسمال (16 هفته ) تدریس می گردد.

تعداد واحدها
تعداد کل واحدهای درسی این دوره 140 واحد درس و 2 واحد کارآموزی به شرح زیر است:
دروس عمومی 20 واحد
دروس پایه 44 واحد
درس اصلی 58 واحد
دروس تخصصی انتخابی 18 واحد
تعداد 2 واحد به کارآموزی بدون احتساب در سقف واحدها تخصیص یافته است.

نقش و توانایی یا کارایی
فارغ التحصیلان این دوره می توانند در کارخانه های صنایع شیمیایی، غذایی، داروئی، پتروشیمی،پالایشگاه ، صنایع شیمی معدنی، صنایع داروسازی، صنایع تولید نیرو، صنایع پلیمری و ... کار کنند و عهده دار امور زیر باشد:
- بهره برداری از صنایع موجود به وجه مطلوب ( از لحاظ فنی و اقتصادی.
- رفع اشکال و حل مسائل مربوط به این تخصص
- تطبیق شرایط کمی و کیفی تولید یا تقاضا
- توسعه و انتقال تکنولوژی به منظور بهبود شرایط تولیدی صنایع شیمیایی
- برنامه ریزی فعالیتهای کاردان فنی در صنایع مربوطه.

ضرورت و توانایی
ضرورت اهمیت این مجموعه با توجه به موارد زیر مشخص می گردد:
الف: تاکیددولت جمهوری اسلامی ایران در خصوص برنامه ریزی تولید مواد در صنایع شیمیایی، غذایی، داروئی، ... و رفع نابسامانیهای موجود در این صنایع و نیل خودکفایی.
ب: بهبود کیفی وکمی تولیدات صنایع شیمیایی، غذائی ، دارویی .... به کمک استفاده از مطلوب ترین فرآینده های فیزیکی و شیمیایی که به تحدید واردات و افزایش صادرات می انجامد.
ج: نقش اساسی تولید فنی مطلوب محصولات در صنایع شیمیایی،غذائی، داروئی، ... در حفظ سلامت و پیشرفت جامعه.

چارت درسی زیر صرفا جنبه پیشنهادی دارد. انتخاب واحد باید با نظر و تائید استاد راهنما صورت گیرد. در غیر این صورت هیچ مسوولیتی متوجه مسوولیت سایت دانشگاه نخواهد بود

برنامه درسی مقطع کارشناسی رشته مهندسی شیمی

خير کد درس نام درس (اختياري) نوع
ترم 1
1 250 فارسی عمومی خير عمومي
2 251 زبان خارجه عمومی خير عمومي
3 401 فیزیک -1 خير اصلي هم نیاز
4 23105024 ریاضی عمومی -1 خير اصلي
5 23160045 شیمی عمومی مهندسی شیمی خير اصلي
6 23160067 برنامه نویسی کامپیوتر خير اصلي
7 23161220 آشنایی بامهندسی شیمی خير اصلي
ترم 2
8 403 آزمایشگاه فیزیک -1 خير پايه
9 23105035 معادلات دیفرانسیل خير اصلي هم نیاز
10 23110012 کارگاه عمومی خير پايه
11 23130010 ریاضی عمومی -2 خير اصلي پیش نیاز
12 23160056 نقشه کشی صنعتی -1 خير پايه
13 23160158 شیمی آلی خير اصلي پیش نیاز
14 23160170 کارگاه نرم افزار مهندسی خير اصلي پیش نیاز
15 23161173 موازنه جرم و انرژی خير اصلي
ترم 3
16 105 تربیت بدنی -1 خير عمومي
17 402 فیزیک -2 خير پايه هم نیاز
18 23105046 محاسبات عددی خير اصلي پیش نیاز هم نیاز
19 23160078 محاسبات عددی خير اصلي پیش نیاز
20 23160114 آزمایشگاه شیمی عمومی خير اصلي پیش نیاز
21 23160169 ریاضیات مهندسی خير اصلي پیش نیاز
22 23161082 ترمودینامیک -1 خير اصلي پیش نیاز هم نیاز
23 23161242 مکانیک سیالات -1 خير اصلي پیش نیاز هم نیاز
ترم 4
24 259 جمعیت و تنظیم خانواده خير عمومي
25 404 آزمایشگاه فیزیک -2 خير پايه
26 23160056 نقشه کشی صنعتی -1 خير اصلي
27 23160125 آزمایشگاه شیمی آلی خير اصلي پیش نیاز
28 23160136 استاتیک و مقاومت مصالح خير پايه پیش نیاز
29 23160147 مبانی برق بله تخصصي پیش نیاز
30 23161093 ترمودینامیک -2 خير اصلي پیش نیاز
31 23161151 شیمی فیزیک خير اصلي هم نیاز
32 23161184 انتقال حرارت -1 خير اصلي پیش نیاز
ترم 5
33 23161026 آزمایشگاه مکانیک سیالات خير اصلي پیش نیاز
34 23161060 انتقال جرم خير اصلي پیش نیاز
35 23161162 آزمایشگاه شیمی فیزیک خير اصلي پیش نیاز
36 23161195 انتقال حرارت -2 خير اصلي پیش نیاز
37 23161253 مکانیک سیالات -2 خير اصلي پیش نیاز
38 23161297 میکروبیولوژی عمومی بله تخصصي
39 23162041 خواص مواد وخوردگی در صنایع نفت وگاز خير اصلي پیش نیاز
40 23162052 فرآیند فرآورش گاز طبیعی 1 خير اصلي پیش نیاز
41 23162109 مقدمات مهندسی نفت بله تخصصي پیش نیاز
ترم 6
42 110 تربیت بدنی -2 خير عمومي پیش نیاز
43 23105057 آمارواحتمالات مهندسی بله تخصصي پیش نیاز
44 23160034 آزمایشگاه شیمی تجزیه خير اصلي هم نیاز
45 23161048 سینتیک و طرح رآکتور خير اصلي پیش نیاز هم نیاز
46 23161071 کاربردریاضیات درمهندسی شیمی خير اصلي پیش نیاز
47 23161106 آزمایشگاه انتقال حرارت خير اصلي پیش نیاز
48 23161117 عملیات واحد -1 خير اصلي پیش نیاز
49 23162063 انتقال وتوزیع گاز خير اصلي پیش نیاز
50 23162110 فرآیندهای پالایش بله تخصصي پیش نیاز
ترم 7
51 23161139 عملیات واحد -2 خير اصلي پیش نیاز
52 23161140 طرح و اقتصاد خير اصلي پیش نیاز هم نیاز
53 23161264 کارگاه نرم افزار مهندسی شیمی خير اصلي هم نیاز
54 23161275 کنترل فرآیند -1 خير اصلي هم نیاز
55 23162074 اصول حفاظت محیط زیست وتصفیه پساب های صنعتی خير اصلي پیش نیاز
ترم 8
56 23160136 استاتیک و مقاومت مصالح خير اصلي پیش نیاز
57 23161128 آزمایشگاه عملیات واحد خير اصلي پیش نیاز
58 23161162 آزمایشگاه شیمی فیزیک خير اصلي پیش نیاز
59 23161219 آزمایشگاه کنترل فرآیند گاز خير اصلي پیش نیاز
60 23161286 کنترل فرآیند -2 خير اصلي پیش نیاز
61 23162085 فرآیند فرآورش گاز طبیعی 2 خير اصلي پیش نیاز
62 23162096 اصول مهندسی احتراق خير اصلي پیش نیاز هم نیاز
63 23162132 تقطیر چند جزئی بله تخصصي پیش نیاز
64 23163066 پروژه خير اصلي پیش نیاز هم نیاز