化学工程 BEng (Hons)

University of Wolverhampton - 伍尔弗汉普顿大学

本模块介绍了什么是化学工程的概念。 它将提供一个概述化学工程作为一个学科和 展示的概念 和原则的过程分析和设计。  能源和材料平衡将被引入和问题设置，说明他们是如何在工业背景下应用和使用。 本模块将开始确保所有学生都知道的安全，道德 和可持续性在化学处理。该模块还将提供 一些基本原则的介绍，用于分析和设计新的化学工艺。特别强调流体和流体流动、流变学、压降等，并提供一个基本的结构，在第二年可以建立更深入的研究。 实践练习将着眼于加工设备中的流动和质量保护的几个方面。 来自工业界的嘉宾将被邀请就化学工程中发现的一系列主题进行演讲 .

本模块旨在为您提供对加工工业中使用的基本操作、分离方法、技术和设计方法的理解。将介绍产品形成、操作和分离的基本原理，并解释它们在设计和运行生产过程中的地位。

你将能够应用数学方法来解决静态和动态工程问题.

基于比较方法和对产品设计、制造和材料特性之间紧密联系的正确认识，提供对材料特性和行为的基本了解.

本模块将提供一个现代有机化学的介绍，以加强和扩展学生在A-level或同等水平下获得的有机化学方面的现有知识。在分子结构的立体化学方面打下基础，并接触到一系列的官能团及其相关的化学知识。学生将对合成方法在有机合成中的应用有所了解。实验室工作将作为讲座材料的补充。

你将能够应用基本原理来分析管道和水箱系统中的流动，了解封闭系统中空气的膨胀和压缩，并能够分析基本热力学循环中的功和热的关系。

本模块旨在借鉴整个化学工程课程迄今为止所获得的信息。 本模块将要求学生以小组为单位，设计一个化学过程。 设计将要求学生在做出设计决定时，借鉴化学、运输过程、反应工程和安全的各个方面。nbsp;最终，各小组将不得不把他们的设计卖给潜在的投资者小组。 nbsp;在该模块中，学生小组将被要求展示他们的发现，因为他们的设计 发展，通过一系列的方法：演讲，流程图，报告和质量和能量平衡。该模块打算让所有的学生做出他们自己的（小组） 决定如何运行的过程，这将包括反应器的设计和分离方法的选择。

本模块将为你提供对反应工程和传质理论的基本概念的正确理解。基于反应平衡和动力学、质量和能量守恒，本模块将向你介绍不同类型的化学反应器设计背后的基本概念，以及传质设备的设计和操作。大多数化学过程的核心是某种形式的化学反应器，以生产所需产品。在反应器的下游，需要将所需产品与离开反应器的其他化合物分开。

本课程是对一年级所学的分析和微积分的扩展。它向你介绍了数学建模这一非常有用的学科领域。你将被介绍到这个学科的主要概念和工具，以及被介绍到软件包Matlab。Matlab是数学建模的工业标准软件包，被用于从金融到工程的学科中，以解决应用问题。每周你将有3小时的讲座时间和1小时的实验室课程，使用Matlab。

本模块将探讨流体如何在化工厂内泵送、搅拌和移动。特别强调的是反应容器的混合和能量耗散。& nbsp;然而， 其他感兴趣的系统，如气体系统和胶体将被深入研究。 各种实践课程将建立在课堂理论上，也包括或引入其他核心模块的概念，如反应工程和运输过程。 这个主题的跨模块参考点将嵌入所有模块，以确保一个整体的方法，防止知识的分割。

该模块的目的是让你了解加工厂和反应器的选址、建设和管理的影响，以及其活动对环境的影响（地方、国家和全球）。它还讨论了化学品在制造、使用和处置过程中所带来的危险和毒性。

提供质量、动量和热量传输背后的理论和实际考虑。 MHM传输过程是关键的化学工程过程，是课程其余部分的基础。 本模块建立在4级首次介绍的概念上，并提供了一个在设计背景下处理问题的基础。 学生还应该了解与传输过程相关的基础物理学 如何用于设计和操作单元操作，如混合器或干燥器.

本模块将被分成两个相关的部分。在前半部分，学生将被设定一个实际任务（从现有的化学工程设备库和可能的化学部门中抽取），并被要求了解该过程背后的工作原理。然后，他们将进行危险/安全分析，并设计一个实验计划以产生测试数据。这个计划应该是严格的，能够表明设备在实现其预期功能方面的准确性，同时也可以对实验和设备的误差进行探讨和评论。第二部分涉及选择的学科/研究领域，个别工作人员将向学生介绍他们各自的研究领域（制造、能源、食品、安全和复杂流体），由学生选择他们希望关注的领域。如果确定了其他专业，也可以包括在内。这将使学生（至少5人，以使分流可行）能够从该领域的专家那里更详细地探索潜在的就业方向。课程的这一部分将在讲座、实践和计算课的方法上非常灵活。

本模块旨在为你提供与化学和工艺工程行业相关的安全的各个方面的完整基础。你还将了解与安全有关的相关法规、风险的概念及其在工艺环境中的管理，并学习一系列与危害、风险和错误分析有关的实用工具。

本模块将关注各种相关领域。气候变化和人口过剩将在地质和社会政治变化的背景下进行讨论。可持续能源的生产和使用将在化石燃料不断减少的背景下研究新技术（核电、风能、太阳能）。将研究回收的需要和回收的技术。将介绍氢气经济，并形成一个讨论可持续发展的主要例子，此外，讲座、辅导和案例研究的混合将探讨这些不同的因素。

在这个模块中，你将作为设计团队的一部分，进行一个开放式的项目，设计一个指定的产品。学术人员将监督每个团队，并协助确定设计任务。团队成员将在项目的各个方面一起工作，以产生质量和能量平衡，对可能的和最终的设计进行经济评估和可行性。

本模块结合了两个主题：首先，在教授过程设计和控制的同时，还需要将其概念落实到设计项目中；它涉及选择和定制方法，以实现化学过程的有效运作。强烈强调的是，正确应用过程控制可以提高过程的安全性和盈利性。本模块提供了一个过程控制算法的概述，以及可用于分析过程系统的数学技术。你将学习如何为化学工业中常见的单元操作选择适当的控制方案和策略以及适当的硬件。你还将获得对时间相关的过程行为如何影响过程工厂的设计、运行和安全的认识。它还将使用行业标准的软件和方法来设计和可视化过程工厂（或部分）的运行，以允许设计和控制决策的定义和制定。该模块的第二部分是计算流体力学，它是对具有巨大实际意义的流体理论的研究；最明显的例子是空气和水，但也有许多其他例子，如发动机中的润滑剂。此外，解释流体运动所需的科学原理和数学技术也具有内在的意义。复习和练习矢量微积分--描述三维世界的基本工具--最直观的地方就是通过对流体运动的研究。学生们将被介绍给基本的运动学和机械学思想，这些思想是建立流体数学模型所需要的。