探索化學工程的“前世今生”

韓雪薇

摘要：化學工程的領域相當廣泛，其中的很多行業，在國民經濟發展中扮演著重要角色，在很多重要領域占有舉足輕重的地位，經濟發展有著重大影響。探索化學工程的發展史，了解化學與化學工程，很有必要，“以史為鑒，開創未來”。既然化學工程技術涉及到國民經濟發展的各個方面，對中國的發展當然也具有重要的意義，對化學工程技術的研究者來說更是值得重視的問題。分析研究當代化學工程技術的發展趨勢，亦有利于不斷提高化學工程的技術水平，進而更好地為經濟和社會的發展服務。

關鍵詞：化學工程;前世今生;發展;傳承;開創未來

習近平總書記在慶祝中國共產黨成立100周年大會上的重要講話，圍繞“以史為鑒、開創未來”，提出“九個必須”的根本要求，系統分析了過去我們為什么能夠成功、未來我們怎樣才能繼續成功的道理，開啟了全面的動員并提出了全新的要求。必須不斷推動構建人類命運共同體。化學工程技術與人類命運息息相關，人類生活、發展，都離不開化學工程技術。了解歷史，不竭傳承，才能開創未來。

一、化學工程的“前世”

化學工程的產生并不是一蹴而就的，是經歷了漫長的發展過程，才有了如今的化學工程。探索化學工程的發展史，離不開化學，某種意義上來說，可以說化學是化學工程之母。化學的歷史淵源非常古老，可以說從人類學會使用火，就開始了最早的化學實踐活動。探索化學工程的“前世”，要從過濾、蒸發、蒸餾、結晶、干燥說起，這些單元操作應用到生產中，歷史或以追溯到幾千年前。

1.化學工程的萌芽

人類最早使用化學是學會制造金屬。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是在實踐經驗的直接啟發下經過多少萬年摸索而來的，化學知識還沒有形成。這是化學的萌芽時期。而化學工業的誕生，以法國革命時期出現的呂布蘭法制堿為標志。到十九世紀七十年代，制堿、硫酸、化肥、煤化工等都有了相當的規模，化學工業在十九世紀蓬勃發展，出現了許多杰出的成就。例如：索爾維法制堿中所用的純堿碳化塔，高達二十余米，在其中同時進行化學吸收、結晶、沉降等過程，直至今日，亦是一項了不起的成就。但當時取得這些成就的只因為自己是化學家，并沒在化學工程師的概念，所以也沒覺得這是一項工程。

2.化學工程概念的提出

指出化學工業發展中所面臨的許多問題是工程問題的，是英國曼徹斯特地區的制堿業污染檢查員G.E.戴維斯。他指出：各種化工生產工藝，都是由為數不多的基本操作如蒸餾、蒸發、干燥、過濾、吸收和萃取組成的，可以對它們進行綜合的研究和分析，化學工程將成為繼土木工程、機械工程、電氣工程之后的第四門工程學科。

3.化學工程專業的建立

戴維斯的活動在美國引起了普遍的注意，化學工程這一名詞在美國很快獲得了廣泛應用。1888年，麻省理工學院首開先河，開設了世界上第一個以化學工程命名的四年制學士學位課程，即著名的第十號課程。隨后，賓夕法尼亞大學（1892），戴倫大學（1894）、密歇根大學（1898）也相繼開設。這些課程的開設，標志著培養化學工程師即將誕生。但由于時代所限，當時課程的主要內容是由機械工程和化學構成的，還沒在今天化學工程專業的特點。當然培養出來的化學工程師，知識尚有缺陷，與現代真正意義上的化學工程師還有一定差距，他們雖然具有制造各種化工產品的工藝知識，卻不完全懂得化工生產的內在規律，因此還不能完全滿足化學工業發展的需要。

戴維斯提出了培養化學工程師的新的途徑，卻缺乏創立一門獨立學科所需要的理論深度。其工作偏重于對以往經驗的總結及對各種化工基本操作的定性敘述，理論缺乏深度。1902年W.H.華克爾受命徹底改造麻省理工學院化學工程的實驗教育，對化學工程教育進行一系列改革，化學工程的發展才進入一個新時期。

4.學科基礎的奠定

華克爾致力于探索如何把物理化學和工業化學知識結合起來，去解決化學工業發展中面臨的工程問題。在1905年受聘在哈佛大學工業化學課程中，他已系統發揮了化工原理的基本思想;1907年，華克爾全面修訂了化學工程課程計劃，更加強調學生的化學訓練和工程原理的實際應用;1908年，利特爾勇者不懼發起成立美國化學工程協會，并擔任過該會的主席，是他建議并被麻省理工采納，建立了應用化學實驗室和化學工程實用學校，讓學生有機會接受各種化工基本操作訓練，1915年更是提出了單元操作的概念，對化學工程產生深遠影響;1920年，化學工程在麻省理工學院，脫離化學系而成為一個獨立的系，此系完成了《化工原理》一書，提出了定量計算方法，并從相關化學物理學科吸取出對化學工程有用的研究成果和研究方法，如雷諾頭天湍流、層流的研究及因次分析和相似論，奠定了化學工程作為一門工程學科的基礎，影響了此后化學工程師的培養，促進了化學工程的發展。

二、化學工程的“今生”

第二次世界大戰期間發展起來的青霉素生產線，開創了化學工程與生物化學結合的時代;七十年代后，化學工業的規模不斷擴大，化學工程各分支學科生機勃勃發展，生物化學工程取得進展;八十年代初開發了以ASPEN為代表的第三代化工模擬系統。化學工程本來主要是對化學工業生產過程中的物理、化學過程規律進行研究。但近年來的發展趨勢，已經明顯地呈現與多學科交叉的現象，要進一步促進化學工程技術的進步，就要從全局出發綜合考慮與化學工程交叉的各個領域的情況。

總之，化學工程技術經歷了數年的發展，不斷有新技術新領域的出現，面對當今社會這一技術新呈現的發展趨勢，齊抓共管，共同奮斗，才能繼往開來，開創美好的未來。科學無止境，人類發展的環境也一直在變化，化學工程領域的發展與人類生存的環境息息相關，與社會的發展息息相關，利用化學工程領域的技術進步為社會的發展服務，相關部門，相關從業者任重道遠，繼承前人研究成果，傳承前人鉆研精神，開拓進取，是化學工程領域科學家及從業者義不容辭的責任。

參考文獻：

[1]李世新.工程倫理學與技術倫理學辨析[J].自然辯證法研究，2009（03）.