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斯泰工业:​化学工程的起源和发展史(二)

时间:2019-08-19 18:10:24  来源:  作者:

【企业技术创新平台】在发展史(一)中说到,华克尔改革化工教育,使化学工程的发展进入了一个新时期。而华克尔的好友利特尔对早期化工教育的改革也做出了突出贡献。1915年,他在给麻省理工学院的一份报告中,提出了单元操作的概念,他指出:任何化工生产过程,无论其规模大小都可以用一系列称为单元操作的技术来解决。只有将纷杂众多的化工生产过程分解为构成它们的单元操作来进行研究,才能使化学工程专业具有广泛的适应能力。这对化学工程产生了深远的影响。

1920年《化工原理》一书初稿完成,后于1923年正式出版。《化工原理》阐述了各种单元操作的物理化学原理,提出了它们的定量计算方法,并从物理学等基础学科中吸取了对化学工程有用的研究成果(如雷诺关于湍流、层流的研究)和研究方法(如因次分析和相似论),奠定了化学工程作为一门独立工程学科的基础,影响了此后化学工程师的培养和化学工程的发展。

20世纪20年代,在汽车工业的推动下,石油炼制工业获得了很大的发展,出现了第一个化学加工过程──热裂化,在化工生产中,连续操作日益普遍。这些过程的操斯泰工业作和放大,都需要加深理解流体流动、热量的传递和利用以及相际传质的规律。麻省理工学院培养的第一批具有单元操作知识的化学工程师,在热裂化过程的开发中发挥了很好的作用。这些进一步推动了单元操作的研究,并取得了丰硕的成果。继《化工原理》后,一批论述各种单元操作的著作,如《精馏原理》、《蒸发》、《化工计算》、《热量传递、《吸收和萃取》相继问世。

30年代初,麻省理工学院的H.C.韦伯教数机械设计控技术授等人提出了一种利用气体临界性质的计算方法。虽然从物理化学的观点来看,这种方法十分粗糙,但对工程应用,却已够准确。这是化工热力学最早的研究成果。1939年韦伯写出了第一本化工热力学教科书《化学工程师用热力学》。1944年耶鲁大学的B.F.道奇教授写的第一本取名为《化工热力学》的著作出版了,于是化学工程的一个新的分支学科──化工热力学诞生了。

第二次世界大战爆发以后,化学工程的研究也转入了满足战争需要的轨道。40年代前期,在重大化工过程的开发中,即碳四馏分的分离和丁苯橡胶的乳液聚合、粗柴机械加工油的流态化催化裂化以及曼哈顿原子弹工程计划等,化学工程都发挥了重要作用。

到了50年代,化学工程师更清楚地认识到从本质上看,所有单元操作都可以分解成动量传递、热量传递、质量传递这三种传递过程或它工业新闻们的结合。《传递现象》的出版成为化学工程发展进入“三传一反”的新时期的标志。

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