ما المواد التي ستدرسها في تخصص الهندسة الكيميائية؟

تخصص الهندسة الكيميائية من التخصصات المهمة التي لا غنى عنها في مجال صناعات البتروكيماويات وغيرها. في هذا المقال سأذكر أهم المواد التي يجب على الطالب الإلمام بها اذا أراد دراسة وإتقان هذا المجال 

اولاً: المواد العامة وتعتبر هذه المواد هي الاساس للمهندس الكيميائي.. وهي

• كيمياء عامة
• فيزياء عامة 
• رياضيات (التفاضل والتكامل)

ثانيا المواد التخصصية.. وهي:

مدخل الى الهندسة الكيميائية:

مدخل إلى نظام الوحدات العالمي والبريطاني وطريقة التحويل بينهما اضافة الى ذلك موازنة المواد والطاقة وبعض التطبيقات.

أسس الكيمياء العضوية:

البنية التركيبية والترابط، الهيدروكربونات ال��ليفاتية (التسمية، الخواص، طرق التحضير، التفاعلات، الكيمياء الفراغية) للالكانات والالكانات الحلقية المستبدلة والكيمياء الفراغية للالكينات،  سيز/ترانس (Z-E) ، الهيدروكربونات الأروماتية (البنزين والخاصة الأروماتية، تسمية مشتقات البنزين، الاستبدال الأروماتي الالكتروفيلي، الفاعلية والتوجيه الهيدروكربونات الأروماتية عديدة الحلقة، الهاليدات العضوية، التسمية، الخواص الفيزيائية، طرق التحضير، الاستبدال النيكلوفيلي أحادي وثنائي الجزيئة، اضافة الى دراسة وتصنيف وخواص وطرق تحضير وتفاعلات كل من: الكحولات، الايثرات، الفينولات، الالدهيدات والكيتونات، الحموض الكربوكسيلية ومشتقاتها، الأمينات.

أسس الكيمياء الفيزيائية والكيمياء التحليلية

الديناميكا الحرارية:

يتم التعرف على القانون الاول والثاني للديناميكا الحرارية وبعض التطبيقات لهما، وجداول البخار واستخدام معادلات حالات منتقاة.

عمليات انتقال الحرارة:

الاعتبارات ال��اصة بمشاكل انتقال الطاقة الحرارية في العمليات الصناعية، انتقال الحرارة بالتوصيل والحمل والإشعاع، انتقال الحرارة المصاحب لتبدل الأطوار، وتصميم معدات انتقال الحرارة. تجارب معملية مرافقة (الموصلية الحرارية، المبادل الحراري المزدوج)

عمليات انتقال المادة:  

دراسة أسس عمليات انتقال المادة بالانتشار والحمل ويتضمن المقرر أيضا دراسة عمليات انتقال المادة في العمليات الكيميائية الصناعية المتضمنة عمليات الفصل والإنتاج مثل عمليات امتصاص الغازات وكذلك عمليات الامتصاص مع وجود تفاعل كيميائي، والإمتزاز والتبادل الأيوني وكتطبيق يتم تصميم عمود لامتصاص الغازات. تجارب معملية مرافقة (العمود المحشو، الترطيب، التجفيف).

أسس هندسة المواد:

مقدمة في علم المواد. التركيب الذري للمواد. تصنيف المواد. التركيب البلوري للمواد. الشوائب في التركيبات البلورية. خواص المواد. رسوم بيان الطور للمواد الصلبة. تلف المواد وفشلها. بعض التجارب المعملية. تجارب معملية مرافقة (اختبار الصلابة، خاصية الشد، الصدم).

هندسة المفاعلات الكيميائية:

تطبيق ديناميكية التفاعل والديناميكا الحرارية وظواهر الانتقال على مواصفات المنتج وتشغيل وتصميم مفاعلات الدفعات والمفاعلات المتجانسة. مقدمة للتفاعلات غير المتجانسة والمحفزة. تجارب معملية مرافقة (المفاعل المتقطع، المفاعل المستمر).

الطرق الحسابية:

النماذج الرياضية لمشاكل الهندسة الكيميائية، الطرق العددية ذات الأهمية الخاصة للمهندسين الكيميائيين، تطبيقات الحاسب الآلي لحل مشاكل ناتجة عن تحليل وتصميم أجهزة وعمليات في الصناعات الكيميائية. (معمل حاسوب).

عمليات الفصل:

استخدام مبادئ الهندسة الكيميائية في العمليات المتعددة المراحل التي تتضمن فصل المكونات الكيميائية، مفهوم مرحة الاتزان، تصميم وتشغيل الأجهزة متعددة المراحل المستعملة في التقطير وفي عمليات الاستخلاص بنوعيها جامد – سائل، وسائل – سائل. تجارب معملية مرافقة (التقطير، الاستخلاص).

تصميم العمليات الكيميائية بالحاسوب:

استخدام الحزم الحاسوبية لتصميم العمليات الكيميائية التصنيعية. أسس تصميم العمليات. دراسة الأساليب المختلفة في التصميم التي تعتمد على الخوارزميات والتي تعتمد على الخبرة. تكامل الطاقة والحرارة. تحجيم المعدات. التصميم الامثل لمخطط سير العمليات. مواضيع عن السلامة والبيئة. (معمل حاسوب).

عمليات التحكم: 

النواحي التصميمية لنظم التحكم، ضرورة نظم عمليات التحكم، تمثيل العمليات الكيميائية الاستاتيكية والديناميكية، وتحليل تصرفات العمليات الكيميائية، تحليل وتصميم نظم التحكم ذات التغذية المرتجعة، تحليل وتصميم بعض النظم المتقدمة، مقدمة في التحكم الرقمي. (ديناميكية خزانين مترابطين، ديناميكية مقاييس درجة الحرارة، ديناميكية ثلاثة خزانات مع الخلط، حساب قيم المحكم الثلاثي في حالة التحكم في ارتفاع سائل، نظام التحكم في ارتفاع سائل، نظام التحكم في درجة الحرارة.

اقتصاديات العمليات الكيميائية:

 استخدام أساسيات الهندسة الكيميائية والاقتصاد في تصميم مصنع كيميائي متكامل مأخوذ في الاعتبار كل من التالي: موقع المصنع، تقدير طاقة الوحدات، اختيار وتقدير تكلفة المعدات، تقدير التكاليف الرأسمالية وتكاليف ��لتشغيل، دراسة الأمثلية في العمليات الصناعية الكيميائية، تصميم العملية الصناعية على أساس اختيار أقل تكاليف الإنتاج أو على أعلى ربحية، دراسة حالات محددة لتوضيح الأسس النظرية. (معمل حاسوب).

تطبيق عملي (التدريب التعاوني):

ينتقل الطالب في هذه المرحلة الى احد الشركات التي في مجاله لكي يطبق ما درسة من علوم نظرية ويكتسب الخبرات العملية منها

مشروع تخرج:

يطبق الطالب خلال فترة دراسته ما تعلمه من خلال مشروع يختاره ويشرف عليه احد الدكاترة ومن الامثلة المشاريع (إنتاج اليوريا….)

اضافة الى الاعتماد على خطط بعض الجامعات حائل، جامعة الملك عبدالعزيز ليكون مختصرا وشاملا ان شاءالله.. مع العلم أن خطط الجامعات تختلف من جامعة الى اخرى