探索化学工程的“前世今生”

韩雪薇

摘要：化学工程的领域相当广泛，其中的很多行业，在国民经济发展中扮演着重要角色，在很多重要领域占有举足轻重的地位，经济发展有着重大影响。探索化学工程的发展史，了解化学与化学工程，很有必要，“以史为鉴，开创未来”。既然化学工程技术涉及到国民经济发展的各个方面，对中国的发展当然也具有重要的意义，对化学工程技术的研究者来说更是值得重视的问题。分析研究当代化学工程技术的发展趋势，亦有利于不断提高化学工程的技术水平，进而更好地为经济和社会的发展服务。

关键词：化学工程;前世今生;发展;传承;开创未来

习近平总书记在庆祝中国共产党成立100周年大会上的重要讲话，围绕“以史为鉴、开创未来”，提出“九个必须”的根本要求，系统分析了过去我们为什么能够成功、未来我们怎样才能继续成功的道理，开启了全面的动员并提出了全新的要求。必须不断推动构建人类命运共同体。化学工程技术与人类命运息息相关，人类生活、发展，都离不开化学工程技术。了解历史，不竭传承，才能开创未来。

一、化学工程的“前世”

化学工程的产生并不是一蹴而就的，是经历了漫长的发展过程，才有了如今的化学工程。探索化学工程的发展史，离不开化学，某种意义上来说，可以说化学是化学工程之母。化学的历史渊源非常古老，可以说从人类学会使用火，就开始了最早的化学实践活动。探索化学工程的“前世”，要从过滤、蒸发、蒸馏、结晶、干燥说起，这些单元操作应用到生产中，历史或以追溯到几千年前。

1.化学工程的萌芽

人类最早使用化学是学会制造金属。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺，主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的，化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。而化学工业的诞生，以法国革命时期出现的吕布兰法制碱为标志。到十九世纪七十年代，制碱、硫酸、化肥、煤化工等都有了相当的规模，化学工业在十九世纪蓬勃发展，出现了许多杰出的成就。例如：索尔维法制碱中所用的纯碱碳化塔，高达二十余米，在其中同时进行化学吸收、结晶、沉降等过程，直至今日，亦是一项了不起的成就。但当时取得这些成就的只因为自己是化学家，并没在化学工程师的概念，所以也没觉得这是一项工程。

2.化学工程概念的提出

指出化学工业发展中所面临的许多问题是工程问题的，是英国曼彻斯特地区的制碱业污染检查员G.E.戴维斯。他指出：各种化工生产工艺，都是由为数不多的基本操作如蒸馏、蒸发、干燥、过滤、吸收和萃取组成的，可以对它们进行综合的研究和分析，化学工程将成为继土木工程、机械工程、电气工程之后的第四门工程学科。

3.化学工程专业的建立

戴维斯的活动在美国引起了普遍的注意，化学工程这一名词在美国很快获得了广泛应用。1888年，麻省理工学院首开先河，开设了世界上第一个以化学工程命名的四年制学士学位课程，即著名的第十號课程。随后，宾夕法尼亚大学（1892），戴伦大学（1894）、密歇根大学（1898）也相继开设。这些课程的开设，标志着培养化学工程师即将诞生。但由于时代所限，当时课程的主要内容是由机械工程和化学构成的，还没在今天化学工程专业的特点。当然培养出来的化学工程师，知识尚有缺陷，与现代真正意义上的化学工程师还有一定差距，他们虽然具有制造各种化工产品的工艺知识，却不完全懂得化工生产的内在规律，因此还不能完全满足化学工业发展的需要。

戴维斯提出了培养化学工程师的新的途径，却缺乏创立一门独立学科所需要的理论深度。其工作偏重于对以往经验的总结及对各种化工基本操作的定性叙述，理论缺乏深度。1902年W.H.华克尔受命彻底改造麻省理工学院化学工程的实验教育，对化学工程教育进行一系列改革，化学工程的发展才进入一个新时期。

4.学科基础的奠定

华克尔致力于探索如何把物理化学和工业化学知识结合起来，去解决化学工业发展中面临的工程问题。在1905年受聘在哈佛大学工业化学课程中，他已系统发挥了化工原理的基本思想;1907年，华克尔全面修订了化学工程课程计划，更加强调学生的化学训练和工程原理的实际应用;1908年，利特尔勇者不惧发起成立美国化学工程协会，并担任过该会的主席，是他建议并被麻省理工采纳，建立了应用化学实验室和化学工程实用学校，让学生有机会接受各种化工基本操作训练，1915年更是提出了单元操作的概念，对化学工程产生深远影响;1920年，化学工程在麻省理工学院，脱离化学系而成为一个独立的系，此系完成了《化工原理》一书，提出了定量计算方法，并从相关化学物理学科吸取出对化学工程有用的研究成果和研究方法，如雷诺头天湍流、层流的研究及因次分析和相似论，奠定了化学工程作为一门工程学科的基础，影响了此后化学工程师的培养，促进了化学工程的发展。

二、化学工程的“今生”

第二次世界大战期间发展起来的青霉素生产线，开创了化学工程与生物化学结合的时代;七十年代后，化学工业的规模不断扩大，化学工程各分支学科生机勃勃发展，生物化学工程取得进展;八十年代初开发了以ASPEN为代表的第三代化工模拟系统。化学工程本来主要是对化学工业生产过程中的物理、化学过程规律进行研究。但近年来的发展趋势，已经明显地呈现与多学科交叉的现象，要进一步促进化学工程技术的进步，就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。

总之，化学工程技术经历了数年的发展，不断有新技术新领域的出现，面对当今社会这一技术新呈现的发展趋势，齐抓共管，共同奋斗，才能继往开来，开创美好的未来。科学无止境，人类发展的环境也一直在变化，化学工程领域的发展与人类生存的环境息息相关，与社会的发展息息相关，利用化学工程领域的技术进步为社会的发展服务，相关部门，相关从业者任重道远，继承前人研究成果，传承前人钻研精神，开拓进取，是化学工程领域科学家及从业者义不容辞的责任。

参考文献：

[1]李世新.工程伦理学与技术伦理学辨析[J].自然辩证法研究，2009（03）.