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化学工学
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表
話
編
歴
化学工学（かがくこうがく、英: chemical engineering）とは、化学工業において必要とされる様々な装置や操作についての研究を行う工学の一分野である。 化学工学は、製造に関して工業化学と両輪をなす学問である。 工業化学が「どんなものを作るか」を学ぶものであるのに対し、化学工学は「どうやって作るか」すなわち化学製品の製造の仕組みをオーガナイズする方法を学ぶ学問であると位置づけられる。 化学工業において製品を製造するには、研究室で得られた化学的知見のみでは不十分である。 まず、適切な反応器を設計することと、それに対し適切な形態の原料を適切な順序で供給し、適切な温度に管理し、適切な時間反応させる必要がある。 さらに得られた生成物から目的とする物質を分離、精製したり、残った原料を回収、再利用することも必要となる。 反応器や蒸留塔など装置内の温度、圧力、内容量などが常に安全な数値を示すよう、プロセスの制御を行う知識も必要となる。 また、工業製品は販売を前提しているものであるから低コストな製造が出来るか否かが重要となる。 廃棄物の排出に関し、規制をクリアして環境に対する配慮を行うことも重要である。化学の領域では、これらを連続的に運転させることを学ばない。 また、化学プラントを設計し、安全に運転するためには、機械工学の知識だけでも不十分である。化学反応によってどのくらいの熱が発生するかが分からなければ、反応器の大きさや材質、肉厚などを決められない。 また、反応後の物質から製品を分離する際も、どんな操作で分離すればよいかも化学を学んだものでなければ決められない。 このように対象としている製品の製造工程を総合的に見て、最適な反応装置や分離装置を設計、選定し、最適な反応や分離の条件や手順を決定して、それを連続的に運転するための知識を深めていくことを目的としている。 化学工学は、従来化学機械学とよばれていたことからも、実験室における化学と、工業プラントにおける機械工学の橋渡しをする学問であるとみなすとわかりやすい。 以下の五つを基礎として、化学工学はバイオ、環境、材料、医療などさまざまな分野に応用されて、徐々にその枠を広げている。 その他化学工学に分類されるものとして、
概要
化学工学に含まれる分野
移動現象論：物質、運動量、エネルギー（熱）の輸送についての研究
反応工学：反応器の選定や反応の最適条件についての研究
分離工学：蒸留や抽出、ガス吸収、吸着、膜分離、乾燥、晶析、など分離の手法、装置、条件の研究
プロセスシステム工学：プロセスの設計や運転とその最適化に関する知識を扱う研究
プロセス制御工学：プロセスの制御に関する研究（プロセス制御は、プロセスシステム工学の1分野であるとみなされることも多い）
以上のうち、制御工学は専門には機械系の学問であるが、たとえば温度による体積変化が大きい液体を密閉タンクに一定量貯蔵する場合を考えると、液レベルの制御は流入・流出量で制御すべきか、温度で制御すべきかは化学工学の知識を持った人間でないと判断を下すのが難しい。プロセスに制御系を実装する上で、実際に設計する機械分野のエキスパートと化学プロセスの間に入って補うための知識を学ぶものである。
生物化学工学
