תואר ראשון בהנדסה (כימיה)

הנדסה כימית היא שדה המתרחב ברחבי העולם. המומחיות נחוצה מאוד כדי למלא את הביקוש לשאת את המשימה כי לא יכול להתבצע על ידי מהנדסים מכני וכימאים. שדות אלה התבגרו וכיום מכסה היבטים רבים של הנדסה כגון תכנון מערכות ועיבוד של מוצרים חקלאיים, נפט ופטרוכימיה, פולימרים, תרופות, ביו דלק, ביוכימיים ועוד רבים. במצב הנוכחי של העולם, שבו משאבים מוגבלים ופיתוח בר קיימא הוא אתגר גדול, הדרישה למומחיות בהנדסה כימית היא אפילו יותר מכריע.

בנוסף לתחומים בסיסיים כגון מדע ומתמטיקה, מדעי הרוח ומדעי החברה והנדסה בסיסית, ישנם ארבעה תחומים עיקריים בהנדסת כימיה בהנדסה כימית, אלה הם טכניקות הפרדה, הנדסת תגובה, הנדסת סביבה והנדסת מערכות תהליכים.

בטכנולוגיית ההפרדה, התלמיד חשוף לתהליכים ולציוד הפעלה יחידה בהנדסה כימית. להבין תהליכי הפרדה. תפיסה חזקה על תופעות התחבורה, הכוללות העברת מומנטום, העברת מסה וחום. מסה וחום העברת תיאוריות חיוניים בעיצוב או בחירת מחליף חום מתאים להיות מנוצל במפעל כימי. בינתיים, הנושא המבצע היחידה מכסה תיאוריות ועיצוב של ציוד מרכזי ההפרדה של נוזל נוזלי, גז נוזלי, מוצק נוזלי מערכת גז מוצק. בין הציוד הם זיקוק, אידוי, ייבוש, קליטה, שטיפה וטכניקות הפרדה אחרות כגון טכנולוגיית קרום סינון. הידע בתורת ההפרדה ובפעולות היחידה נחוץ בתכנון צמח אופטימלי ובטוח.

הנדסה כימית מתמקדת גם בתרמודינמיקה ובהיבטים של תגובה כימית, מלבד תכנון מערכת תגובה. בין הנושאים שנדונו הם קינטיקה תגובה בכור, סוגים של כורים ועיצוב הכור. התלמידים ילמדו היבטים תרמודינמיים בהנדסה כימית, אשר יבהירו את המאפיינים של נוזל טהור, השפעות תרמיות, תכונות תרמודינמיות נוזל, תרמודינמיקה הומוגנית, שיווי משקל פאזה ואיזון תגובה כימית. הידע ישמש אפוא בלמידה של תגובה כימית של תהליכים. היבט חשוב נוסף בהנדסה כימית הוא בטיחות הסביבה. מקצועות הנדסת הסביבה מכסים סוגים של זיהום אוויר ומים, וכן את השיטה האנליטית למדידת זיהום, טיפול בפסולת וניהול פסולת. כמו כן יובאו היבטי הבטיחות של העובדים.

בהנדסת מערכות התהליך, יתרות המסה והאנרגיה הוא הנושא הבסיסי. בנושא זה יובאו התלמידים לתהליכים בהנדסה כימית וכן בשיטת החישוב עבור יתרות המסה והאנרגיה לתהליכים שונים. זה כולל את התהליכים שיש להם תגובות כימיות וגם תהליכים עם טרנספורמציות פיזיות בלבד. המיומנות בחישוב מסה ואנרגיה מאזן חשוב מאוד בהרבה נושאים הנדסיים כימיים אחרים.

עיקרו של קורס ההנדסה הכימית הוא תכנון צמחים וסינתזה, הכולל את בחירת התהליך, בניית גליונות הזרימה, מאזן המסה והאנרגיה, תכנון מפורט, בחירת ציוד וחומרי גלם, בקרת תהליכים, הדרכה תפעולית, עלות וכלכלה וכן היבטים סביבתיים ובטיחותיים במפעל.

כמו כן נדרשים הסטודנטים להשלים פרויקט תכנון של מפעל עיבוד בקבוצות. כאן, כל הטכניקות ללמוד בשנים הקודמות ישולבו בהצעה עיצוב עבור מפעל שהוקצו.

מלבד תיאוריות הנדסיות כימיות, התלמידים נחשפים גם להיבטים מעשיים של התחום. לכל תחום שהוזכר קודם לכן יש מפגשים מעשיים או מעשיים.

התלמידים נדרשים גם להכין דוח פרויקט להכשרתם לשלב ידע טכני עם תקשורת וניהול בביצוע משימה. עבור התרגיל הקבוצתי, התלמידים נדרשים להשלים את תכנון המפעל כאמור. בנוסף, יבצעו הסטודנטים גם פרויקט מחקר ברמה של רווקים, בו יעבדו בנפרד תחת פיקוחו של מרצה. בתום עבודת התכנון והמחקר נדרשים התלמידים להכין תזה ולהעביר מצגת בעל פה, אשר תוערך על ידי בודקים פנימיים וחיצוניים.

תוכנית הלימודים של UTM דורשת מהתלמידים לעבור הכשרה תעשייתית במשך 10-12 שבועות במהלך חופשת הסמסטר לאחר שנת הלימודים השלישית. יש להציג דוח על העבודה שנעשתה וחוויות במהלך האימון בתום תקופת ההכשרה.