İçeriğe atla

Kimya mühendisi

Kimya mühendisleri tesisler tasarlar, inşa eder ve işletirler.

Kimya mühendisi, kimya endüstrisinde hammaddeleri çeşitli ürünlere çevirme konusunda çalışan, tesis ve ekipmanların tasarımı ve işletimi ile uğraşan ve tüm bunları gerçekleştirirken kimya mühendisliği bilgilerini kullanan kişilerin mesleki unvanıdır.[1] Kısaca, kimya mühendisi kimya mühendisliği ilkelerini ilgili uygulama alanlarında kullanan ve hayata geçiren kişidir. Bu alanlar şu şekilde sıralanabilir:

  1. Endüstride çeşitli kimyasal proseslere ait tesis ve makinelerinin tasarımı, üretimi ve işletimi (kimyasal proses mühendisleri).
  2. Gıda, içecek, kozmetik, temizlik malzemeleri ve ilaç gibi pek çok üründe kullanılan kimyasalların geliştirilmesi (kimyasal ürün mühendisleri).
  3. Yakıt hücreleri, hidrojen enerjisi ve nanoteknoloji gibi pek çok yeni teknolojinin geliştirilmesi.
  4. Tamamen ya da kısmen kimya mühendisliğinden türemiş malzeme bilimi, polimer mühendisliği ve biyomedikal mühendisliği gibi alanlar.

Tarihçe

Ana başlık: Kimya mühendisliği tarihi

Johann Rudolf Glauber'in bir portresi.

Kimya Mühendisleri Enstitüsü başkanı, başkanlık nutkunda "Birçoğumuzun Edward Charles Howard'ı mevkii fark etmeksizin ilk kimya mühendisi olduğunda hemfikir olduğunu düşünüyorum." demiştir.[2] Ancak başkaları da başlıca endüstriyel asitlerin üretim proseslerini geliştirmesinden dolayı Johann Rudolf Glauber'in ilk kimya mühendisi olduğunu öne sürmektedirler.[3]

Bu başlık kimya mühendisliğine ait serinin bir parçasıdır.
Kimya mühendisliği
Harima kimyasal tesisi
Temel ilkeler
Ünite prosesleri
Bakış açıları


Kimya mühendisi teriminden 1839 tarihli bir yayında bahsedilmektedir ancak içeriğine bakıldığında kimya mühendisini, kimya endüstrisinde çalışan ve makine mühendisliği bilgilerine sahip kişi olarak tanımladığı görünmektedir. 1880'de George E. Davis, Chemical News'a gönderdiği mektupta şu satırları yazmıştı: "Bir Kimya Mühendisi, kimyasal ve mekanik bilgiye sahip ve bu bilgileri üretimde, kimyasal işlemlerin kullanımına uygulayan kişidir."[4] Kimya Mühendisliği Derneği adı ile kurmak istediği derneğin adı Kimya Endüstrisi Derneği olmuştu.[5] Derneğin 1882'deki ilk genel toplantısında 300 üyesinden sadece 15'i kendini bir kimya mühendisi olarak tanıtmıştı ancak 1918'de dernekte kurulan Kimya Mühendisliği Grubu 400 üyenin ilgisini görmüştür.[6]

ABD'de 1905 yılında Kimya Mühendisi adlı bir yayın çıkartılmaya başlandı.[7] 1908'de de Amerikan Kimya Mühendisleri Enstitüsü (AIChE) kuruldu.[8] 1924'te Kimya Mühendisleri Enstitüsü şu tanımı benimsemiştir: "Bir kimya mühendisi, maddenin hâl ve bileşiminin değiştiği tesislerin tasarımı, inşaatı ve işletiminde deneyimli profesyoneldir."[9]

Sonraki tanımlarla görüldüğü üzere, meslek alanı sadece kimya endüstrisiyle sınırlı kalmamış, tüm proses endüstrisini ve karmaşık fiziksel/kimyasal proseslerin idare edileceği tüm durumlara kadar genişlemiştir.

Birleşik Krallık'ta 1956'da çıkarılmaya başlanan Kimya Mühendisi (The Chemical Engineer) dergisinde "Dünyayı Değiştirmiş Kimya Mühendisleri" (Chemical Engineers who Changed the World) başlıklı bir biyografi serisi vardır.[10]

Genel bakış

Kimya mühendisleri, üretim tesislerinde otomatik sistemleri kontrol etmek için bilgisayarları kullanırlar.

Kimya mühendisliği tarihsel olarak esasen proses mühendisliği ile ilgilenmiştir. Proses mühendisliği genellikle birbirini tamamlayıcı iki alana ayrılmaktadır: Kimyasal reaksiyon mühendisliği ve ayırma işlemleri. Ancak günümüzde kimya mühendisliğinin modern disiplini proses mühendisliğinden çok daha geniş bir alanı kapsamı altına almaktadır. Günümüzde kimya mühendisleri çok çeşitli ürünleri geliştirilmesi ve üretiminde rol almaktadırlar. Genel, ticari kimyasallarda olduğu kadar özel üretim kimyasallarda da kimya mühendisleri bu rolü üstlenirler. Bu ürünler içinde askeri uygulamalarda, biyomedikal, çevre, havacılık ve uzay, elektronik, otomotiv uygulamalarında kullanılan yüksek performanslı malzemeler de bulunmaktadır. Bu malzemelere örnek olarak ultra-güçlü iplikler, yapışkanlar, kumaşlar ve araçlar için kompozit malzemeler, implant ve protezler için gerekli biyouyumlu malzemeler, tıbbi uygulamalarda gerekli jeller, ilaçlar ve optoelektronik cihazlar için özel dielektrik, spektroskopik ve optik özelliklere sahip filmler örnek gösterilebilir. Tüm bunlara ek olarak kimya mühendisliği aynı zamanda biyoloji ve biyomedikal mühendislikle iç içedir. Pek çok kimya mühendisi biyopolimerleri (proteinler) anlamak, insan genomunun haritasını çıkarmak gibi biyolojik projelerde çalışmaktadırlar.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ MobyDick Dictionary of Engineering", McGraw-Hill, 2nd Ed.
  2. ^ Transactions of the IChemE (1951) Volume 29 page 163
  3. ^ Herman Skolnik in W. F. Furter (ed) (1982) A Century of Chemical Engineering ISBN 0-306-40895-3 page 230
  4. ^ Ure, Andrew (1839) A Dictionary of Arts Manufactures and Mines, London: Longman, Orme, Brown, Green & Longman, page 1220
  5. ^ Swindin, N. (1953). "George E. Davis memorial lecture". Transactions of the Institution of Chemical Engineers. 31.
  6. ^ Colin Duvall and Sean F, Johnston (2000) Scaling Up: The Institution of Chemical Engineers and the Rise of a New Profession Kluwer Academic Publishers
  7. ^ The Cornell daily Sun 26 Ağustos 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Volume XXV, Number 25, 26 October 1904
  8. ^ John C. Olsen (December 1932), Chemical Engineering As A Profession: Origin and Early Growth of the American Institute of Chemical Engineers 13 Ağustos 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. 2012-08-13 at the Wayback Machine
  9. ^ Transactions of the Institution of Chemical Engineers volume 2 page 23 (1924)
  10. ^ www.thechemicalengineer.com 11 Şubat 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. 2017-02-11 at the Wayback Machine Chemical engineers who changed the world

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Mühendislik</span> tasarımdan ekipman imalatına kadar ilerleyişi sağlayan işlevler kümesi, uygulamalı bilim

Mühendislik, köprüler, tüneller, yollar, araçlar ve binalar dahil olmak üzere makineler, yapılar ve diğer öğeleri tasarlamak ve inşa etmek için bilimsel ilkelerin kullanılmasıdır. Mühendislik disiplini, her biri uygulamalı matematik, uygulamalı bilim ve uygulama türlerinin belirli alanlarına özel vurgu yapan, geniş bir yelpazede uzmanlaşmış mühendislik alanları’nı kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Kimya mühendisliği</span> Kimyasallarla ilgilenen mühendislik dalı

Kimya mühendisliği, kimya, matematik, fizik, biyoloji, mikrobiyoloji, biyokimya,ve ekonomi bilimlerini, ham maddelerin ya da kimyasalların daha kullanışlı ve değerli biçimlere dönüştürüldüğü proseslere uygulayan mühendislik dalıdır. Kimya mühendislerinin çalışma alanı nanoteknolojinin ve nanomalzemelerin laboratuvarda kullanımından, kimyasalları, ham maddeleri, canlı hücreleri, mikroorganizmaları ve enerjiyi kullanışlı ürünlere dönüştüren büyük ölçekli endüstriyel işlemlere kadar değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Biyomühendislik</span> Yararlı ürünler yaratmak için biyoloji ve mühendisliğin uygulanması

Biyomühendislik veya biyoloji mühendisliği, kullanılabilir, somut ve ekonomik olarak uygulanabilir ürünler yaratmak için biyoloji ilkelerinin ve mühendislik araçlarının kullanımıdır. Biyolojik yapıların mühendislik bakış açısıyla birleştirilip sağlık, çevre, gıda ve tarım gibi birçok alanda yaşanan problemlere çözüm arar. Biyomühendislik, kütle ve ısı aktarımı, kimyasal kinetik, biyokatalizörler, biyomekanik, biyoenformatik, ayırma ve saflaştırma süreçleri, biyoreaktör tasarımı, yüzey bilimi, akışkanlar mekaniği, termodinamik ve polimer bilimi gibi bir dizi kuramsal ve uygulamalı bilim dalının bilgisini ve uzmanlığını kullanır. Tıbbi cihazlar, teşhis aletleri, biyouyumlu malzemeler ve kataliz tasarımında, yenilenebilir enerji, ekoloji mühendisliği, ziraat mühendisliği, proses mühendisliğinde ve toplumların yaşam standartlarını iyileştiren diğer alanlarda biyomühendislik uygulamaları kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Makine mühendisliği</span> Mühendislik

Makine mühendisliği, mekanik sistemlerin tasarım, analiz, imalat ve bakımı için mühendislik fiziği ve mühendislik matematiği ilkelerini malzeme bilimi ile birleştiren bir mühendislik dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Demiryolu mühendisliği</span>

Demiryolu mühendisliği her türlü Demiryolu sisteminin tasarımı, yapımı ve işletim ile ilgili bir mühendislik dalıdır. İnşaat mühendisliği, bilgisayar mühendisliği, elektrik-elektronik mühendisliği, makine mühendisliği, endüstri mühendisliği ve üretim mühendisliği gibi çok çeşitli mühendislik dallarını kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Birim işlem</span> bir süreçteki temel adım. birim işlemler, ayırma, kristalizasyon, buharlaştırma, filtreleme, polimerizasyon, izomerizasyon ve diğer reaksiyonlar gibi fiziksel bir değişim veya kimyasal dönüşümü içerir.

Kimya mühendisliğinde ve ilgili alanlarında, ünite operasyonu (veya birim işlem) bir prosesin her bir temel adımına verilen isimdir. Ünite operasyonları ayırma, kristallendirme, buharlaştırma, polimerizasyon, izomerizasyon gibi birçok fiziksel veya kimyasal dönüşümü kapsar. Örneğin sütü işlerken kullanılan homojenizasyon, pastörizasyon ve ambalajlama proseslerinin her biri birer ünite operasyonudur ve hepsi birlikte prosesin bütününü meydana getirirler. Bir proseste, istenilen ürünü başlangıçtaki malzemelerden veya ham maddeden elde etmek için birçok ünite operasyonu gerekebilir. Ünite operasyonları bazı kimyasal değişimleri bünyesinde barındırıyor olsa da, büyük çoğunlukla sadece fiziksel değişimlerin gerçekleştiği durumlar için kullanılan bir ifadedir. Kimyasal dönüşümleri kapsayan süreçlere ise ünite prosesi adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Kimya mühendisliği tarihi</span>

Kimya mühendisliği, 19. yüzyılda "endüstri kimyası" ile uğraşanlar tarafından geliştirilmiş bir disiplindir. Sanayi Devrimi'nin öncesinde, endüstri kimyasalları ve tüketici malları ağırlıklı olarak kesikli üretim yöntemiyle üretiliyordu. Kesikli üretim emek yoğun bir işlemdir. Bunun başlıca sebebi kesikli üretim yöntemi kullanan üretim tesislerinde bulunan pek çok ünite operasyonunun manüel kullanım gerektirmesi ve sonuç olarak iş gücüne ihtiyaç duyulmasıdır. Kesikli üretim boyu gerçekleştirilen fiziksel ve kimyasal işlemlerin sonunda satılabilir bir ürün sağlamak için elde edilen ürün izole edilebilir, saflaştırılabilir ve test edilebilir. Kesikli üretim işlemleri iş ve ekipman kullanımında verimsiz olmasına rağmen bugün hâlâ farmasötikal ara ürünler gibi değerli ürünlerin, parfüm ve boya gibi özel ve formüle edilmiş ürünlerin üretiminde kullanılmakta ve kâr elde edilebilmektedir. Kimya mühendisliği tekniklerinin üretim prosesi geliştirmesi üzerine uygulanması ile kimyasallar artık sürekli bir üretim hattında kimyasal işlemler ile daha büyük miktarlarda imal edilebilmektedir. Sanayi Devrimi, kesikli üretimden sürekli üretime geçişin başladığı dönemde ortaya çıkmıştı. Bugün ticari kimyasallar ve petrokimyasallar büyük çoğunlukla sürekli üretim prosesleri ile imal edilirken, özel kimyasallar, ince kimyasallar ve ilaçlar kesikli üretim yöntemleri ile üretilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Proses tasarımı</span>

Kimya mühendisliğinde maddelerin istenilen fiziksel ve kimyasal dönüşümü için ünitelerin seçimi ve sıralanmasına proses tasarımı adı verilir. Proses tasarımı kimya mühendisliğinin esasını oluşturan merkezidir. Bu alanın tüm unsurlarını bir araya getirdiğinden kimya mühendisliğinin zirvesi olarak düşünülebilir.

<span class="mw-page-title-main">George E. Davis</span>

George Edward Davis (1850–1907), kimya mühendisliği disiplininin kurucusudur.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal süreç</span>

Bilimsel açıdan kimyasal proses, bir veya birden fazla kimyasalın veya kimyasal bileşiğin farklı biçimlere dönüştürüldüğü süreçlere verilen isimdir. Kimyasal prosesler kendiliğinden veya dış etkiler yoluyla gerçekleşebilir. Çoğu kimyasal proseste kimyasal reaksiyon aşamaları bulunur. Teknik açıdan bakıldığında bir kimyasal proses, istenilen kimyasallar ve materyallerin kimyasal tesislerinde üretimi ve imalatında kullanılan süreçler bütünü olarak açıklanabilir.

Margaret Hutchinson Rousseau ilk ticari penisilin üretim fabrikasını tasarlayan Amerikan kimya mühendisi. Amerikan Kimya Mühendisleri Enstitüsü'nün ilk kadın üyesidir.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal tesisi</span>

Kimyasal tesisi, genellikle büyük ölçekte kimyasallar üreten bir endüstriyel proses tesisidir. Bir kimyasal tesisinin genel amacı, maddelerin kimyasal veya biyolojik dönüşümü ve birbirlerinden ayrılması yoluyla maddi zenginlik yaratmaktır. Kimyasal tesisleri üretim sürecinde özel ekipmanlar, üniteler ve teknolojiler kullanırlar. Polimer, ilaç, gıda, bazı içecek üretim tesisleri, enerji santralleri, petrol rafinerileri veya diğer rafineri çeşitleri, doğal gaz işleme ve biyokimya tesisleri, su ve atık su arıtım tesisleri, kirlilik kontrol ekipmanları gibi diğer tesis çeşitlerinin hepsi, akışkan sistemleri ve kimyasal reaktör sistemleri gibi kimyasal tesis teknolojilerine benzer teknolojiler kullanmaktadır. Bazı kaynaklar bir petrol rafinerisinin, bir ilaç veya bir polimer üreticisinin de bir kimyasal tesisi olarak kabul etmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal reaksiyon mühendisliği</span>

Kimyasal reaksiyon mühendisliği, kimya mühendisliği ve endüstriyel kimya alanında kullanılan kimyasal reaktörler ve tepkime kinetiği ile ilgilenen bir uzmanlık alanıdır. Tepkime kinetiği ve reaktör tasarımını birleştiren kimyasal reaksiyon mühendisliği, birçok endüstriyel kimyasalın üretimi için gerekli temel bir unsurdur. Kimyasal reaksiyon mühendisliği disiplininin günlük hayatta pek çok uygulama alanı bulunur. Kimyasal üretimi, ilaç üretimi ve atık arıtımı faaliyetlerinde reaksiyon mühendisliği kullanılır. Enzim kinetiği, farmakokinetik, ısı etkileri, ani reaksiyonlar ve tesis güvenliği gibi konularda da kimyasal reaksiyon mühendisliği disiplininden faydalanılır. Kimyasal reaksiyon mühendisliği ilk kez 1940'lar ve 1950'lerde hızla büyüyen kimya ve petrokimya sanayisinin ihtiyaçlarını karşılamak için ortaya çıkmış ve günümüze kadar plastiklerin, kimyasalların, ilaçların ve diğer pek çok maddenin üretim süreçlerinde kullanılan bir yöntem olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal proses modelleme</span>

Kimyasal proses modelleme kimya mühendisliği tasarımında kullanılan bir bilgisayar destekli modelleme tekniğidir. Bu teknikte kullanım amacına yönelik hazırlanmış yazılımlar kullanılarak istenilen proses birbirine bağlı üniteler hâlinde tasarlanır ve yazılım yardımıyla simüle edilerek sistemin yatışkın hâl veya dinamik davranışı tahmin edilebilir. Sistemdeki üniteler ve bağlantılar bir proses akış şeması şeklinde gösterilir. Simülasyonlar bir tankta iki maddeyi karıştırmak kadar basit olabileceği gibi, bir biyodizel tesisinin, petrol rafinerisinin, alüminyum oksit rafinerisinin, doğal gaz işleme tesisinin veya bir biyoetanol saflaştırma ünitesinin tasarım ve kontrolü kadar karmaşık olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal reaktör</span> içerisinde kimyasal reaksiyon gerçekleştirmek için tasarlanmış tanklar

Kimyasal reaktörler bir kimyasal reaksiyonun gerçekleştirildiği proses ekipmanlarıdır. Kimya mühendisliğinde proses tasarımı ve analizinde sık kullanılan klasik bir ünite prosesidir. Bir kimyasal reaktörün tasarımı, kimya mühendisliğinin birden fazla unsurunun kullanılmasını gerektirir. Reaktörler proseste ham maddelerin ürünlere dönüştüğü oldukça temel bir ekipman olduğundan proses tasarımı açısından büyük önem arz eder. Kimya mühendisleri bir reaksiyonun net bugünkü değerini en üst düzeye çıkarmak için reaktörler tasarlar. Tasarımcılar satın alma ve işletme maliyetini en düşük seviyelerde tutarken bir yandan da üretilen ürün miktarını en yüksek seviyede tutmak için reaksiyonun ürünler yönünde mümkün olan en yüksek verimle devamlılığını sağlarlar. Enerji girişi, enerji çıkışı, ham madde maliyetleri, işçilik vb. işletme giderlerine örnek olarak verilebilir. Isıtma, soğutma, basıncı artırmak için pompalama, sürtünmeden kaynaklı basınç düşüşü ve çöktürme gibi durumlar da enerji değişimlerine birer örnektir.

Bu liste dünyadaki kimya mühendisliği derneklerinin listesidir. Listedeki dernekler kıtalara göre alfabetik olarak sıralanmıştır. Ulusal veya uluslararası topluluklar listede yer almaktadır. Belli bir üniversite veya kurumla sınırlı dernekler ve öğrenci toplulukları listede bulunmamaktadır.

Bu liste kimyasal proses tesislerinin kütle ve enerji dengelerini simüle etmek için kullanılan yazılımların bir listesidir. Bu simülasyon yazılımları ile yapılabilen uygulamalar arasında tasarım çalışmaları, mühendislik çalışmaları, tasarım denetimleri, darboğaz giderme çalışmaları, kontrol sistemi doğrulanması, proses tasarımı, proses modelleme, proses simülasyonu, dinamik simülasyon, operatör eğitim simülatörleri, boru hattı yönetim sistemleri, üretim yönetim sistemleri ve dijital ikizler gibi çeşitli çalışmalar bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Biyoproses mühendisliği</span>

Biyoproses mühendisliği, kimya mühendisliği veya biyolojik mühendisliğin bir uzmanlığıdır. Tarım, gıda, yem, ilaç, nutrasötikler, kimyasallar ve polimerler ve biyolojik malzemelerden kağıt ve atık su arıtımı gibi ürünlerin üretimi için ekipman ve süreçlerin tasarımı ve geliştirilmesi ile ilgilenir. Biyoproses mühendisliği, matematik, biyoloji ve endüstriyel tasarımın bir birleşimidir ve biyoreaktörlerin tasarımı, fermentörlerin incelenmesi gibi çeşitli spektrumlardan oluşur. Ayrıca, son üründe verimi ve nihai ürünün kalitesini optimize etmek için biyolojik ürünün büyük ölçekli üretimi için endüstrilerde kullanılan çeşitli biyoteknolojik süreçlerin incelenmesiyle de ilgilenir. Biyoproses mühendisliği, mekanik, elektrik ve endüstri mühendislerinin kendi disiplinlerinin ilkelerini, canlı hücreler veya bu tür hücrelerin alt bileşenlerini kullanmaya dayalı işlemlere uygulamak için çalışmalarını içerebilir.

Mühendislik bilim dalı ve meslektir. Güvenlik, insan faktörleri, fiziksel yasalari, düzenlemeleri, teknolojik çözümler tasarlamak, oluşturmak ve analiz etmek için bilimsel teorileri, matematiksel yöntemleri ve ampirik kanıtları uygular.

<span class="mw-page-title-main">Süreç mühendisliği</span> ham veya başlangıç maddesinin kimyasal-fiziksel ya da biyolojik işlemler kullanılarak başka bir ürüne dönüştürüldüğü tüm teknik işlemler

Süreç mühendisliği, insanların hammaddeleri ve enerjiyi endüstriyel düzeyde toplum için yararlı ürünlere dönüştürmesini sağlayan temel ilkelerin ve doğa kanunlarının anlaşılması ve uygulanmasıdır. Süreç mühendisleri, basınç, sıcaklık ve derişim gradyanları gibi doğadaki itici güçlerden ve kütlenin korunumu yasasından yararlanarak, istenilen kimyasal ürünleri büyük miktarlarda sentezlemek ve saflaştırmak için yöntemler geliştirebilirler. Süreç mühendisliği, kimyasal, fiziksel ve biyolojik süreçlerin tasarımı, işletimi, kontrolü, optimizasyonu ve yoğunlaştırılmasına odaklanır. Süreç mühendisliği, tarım, otomotiv, biyoteknik, kimya, gıda, malzeme geliştirme, madencilik, nükleer, petrokimya, ilaç ve yazılım geliştirme gibi çok çeşitli endüstrileri kapsamaktadır. Sistematik bilgisayar tabanlı yöntemlerin süreç mühendisliğine uygulanmasına "süreç sistemleri mühendisliği" adı verilir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.