¿Cómo es la especialización en ingeniería química?

Desde mi experiencia de pregrado en Stanford, estudiar ingeniería química se ha tratado de construir una base amplia de conocimiento de ingeniería para la educación de posgrado o una carrera en una amplia gama de campos científicos, desde petróleo y energía, farmacéutica y biotecnología, hasta (lo que soy interesado en) semiconductores y desarrollo de electrónica.

La especialización en ingeniería química tiene muchos requisitos, y eso tiene sentido porque hay mucho que cubrir. En los fundamentos, el estudiante debe tener una sólida comprensión de la química (duh) , las matemáticas, la física y, en menor medida, la biología. Estos requisitos pueden ocupar una gran parte del horario y requieren que el estudiante planifique bien.

En el siguiente nivel, el estudiante está expuesto a cursos sobre termodinámica y mecánica de fluidos , especialmente aquellos relacionados con el diseño de reactores químicos. Aquí es donde se hace la distinción en el significado de la ingeniería química, porque el enfoque estará en comprender, modelar y diseñar recipientes de reacción y controles más que las reacciones químicas en sí.

Finalmente, habrá cursos complementarios o electivos en temas como bioquímica, electrónica, ciencias ambientales y / o polímeros. Este es un momento en que los estudiantes pueden explorar sus propios intereses y diversificarse de todos los cursos (básicamente iguales) que han tomado como clase en los últimos años.

En última instancia, hay un gran compromiso en la unidad principal. Desafortunadamente, esto significa que puede que no haya mucha experiencia práctica (Editar: curso) en comparación con otras especialidades como ingeniería mecánica o ciencia de materiales. En Stanford, la especialización en ingeniería química solo tiene dos cursos de laboratorio, y solo cubren una pequeña fracción de los temas (tiene sentido, la mayoría de las escuelas probablemente no pueden pagar reactores multimillonarios para que los estudiantes pierdan el tiempo).
(Editar: Mi respuesta no cubre las pasantías, que creo que son una parte integral de adquirir experiencia práctica en ChE. Cada año, la universidad ofrece muchas conexiones de primer nivel a empresas en el Área de la Bahía y en todo el mundo para pasantías de verano. Recomiendo encarecidamente a los interesados ​​que aprovechen estas oportunidades, especialmente si están considerando trabajar en la industria en lugar de continuar graduándose en educación / investigación).

Sin embargo, encontré toda la experiencia muy gratificante, ya que pude estudiar una multitud de temas y abrir muchas puertas para futuras carreras potenciales. Dondequiera que elija ir después de la ingeniería química, la gente lo respetará por su experiencia en esta especialidad.

Como nota final, si tuviera que quitarle una cosa a la ingeniería química, serían los equilibrios de masa y energía. Este tema recurrente ha surgido en casi todos los cursos de ingeniería química que he tomado, y si puedes dominar este concepto, ¡la vida de ChE será fácil, o más bien, más fácil!

  1. La ingeniería química NO es igual a la química. Sí, estudiamos química, y sí, la ingeniería se aplica de modo que la química que inventan los químicos (no los ingenieros) se pueda transformar en una fabricación a gran escala. Pero no, no “jugamos con líquidos coloreados y ácidos letales”.
  2. De hecho, tenemos que lidiar con mucha física y matemáticas. Física que significa cosas como transferencia de masa, flujo de fluidos, termodinámica y versiones avanzadas de estos. Estos son de crucial importancia en el diseño de reactores químicos, columnas de destilación, condensadores y todos los otros equipos de fantasía que pueda imaginar. Y este proceso tiene muy poco que ver con la química. Y matemáticas: ¡para hacer todo esto!
  3. Sin embargo, es importante conocer la química. El caso más simple es: ¿qué sucede si diseña un reactor a partir de un material que reaccionará con los componentes en la reacción real? (¿Vidrio y HF, alguien?) Ejemplos más complicados son el diseño de un sistema de destilación reactiva (no explicaré).
    También necesita saber (o ser capaz de averiguar) los peligros asociados con los productos químicos y la reacción. Es bastante practico.
  4. ¡Es fácil! Porque no creo que tengas que aprender nada nuevo o fuera de lo común en este campo. Todo lo que tiene que hacer es aplicar principios básicos para resolver problemas difíciles (?).
    …. Es mi mantra para casi todo.
    Todo tiene una lógica justificada y muy viable detrás. Y es sorprendente ver cómo se pueden usar conceptos extremadamente simples para hacer estas enormes plantas químicas y proporcionar tantas utilidades.
  5. Lo creas o no, la ingeniería química es divertida. Se aplica tanto a los acontecimientos cotidianos que me asombra cada vez que veo a alguien que dice “¿Estudias Ingeniería Química? Hmm … cosas tan difíciles y distantes”.
    Por ejemplo, aplico por mantra de equilibrio de masa para mantener mi peso bajo control.

    Masa en (ingesta de alimentos) – masa en masa (¿necesito describir?) + Generación (cero) = acumulación (¡obesidad!)

    Esta es la transferencia de masa básica! O otras cosas, como el principio de la olla a presión es el mismo que el de un autoclave (reactor de alta presión). O que la secadora sea la misma que la centrífuga. Y los riñones cumplen la misma función que una unidad de ósmosis inversa. Filtrar chai es lo mismo que la filtración a gran escala. Incluso podría llegar al extremo de decir que la mayoría de las operaciones de Ingeniería Química son solo versiones a mayor escala de lo que sucede dentro de un cuerpo humano y las tareas ejecutadas en la cocina.

Puedo seguir y seguir sobre esto, pero el resumen es que la ingeniería química es tan lógica y tan genial como otras ramas. Y de nuevo, ¡la especialización en ingeniería química es así! = Especialidad en química.

Solo estoy en mi segundo año, pero creo que entiendo los fundamentos de la especialidad para dar una respuesta sólida. Para resumir, es una especie de bipolar. Hay momentos en los que siento que puedo hacer cualquier cosa después de resolver un problema térmico, y hay momentos en los que dudo de mí mismo sin cesar (aunque estoy seguro de que esto es cierto para muchas especialidades). Y sí, puede ser muy difícil, pero si tienes una buena aptitud matemática y estás dispuesto a dedicarle tiempo, es bastante factible.

En cuanto al material, algunos pueden ser alucinantes y otras partes muy borrosas y aburridas. Por ejemplo, el comienzo de la termodinámica se dedicó a tratar con turbinas y balances de energía, así como ciclos. Fue genial aprender sobre esto, especialmente teniendo en cuenta que casi todas las plantas de energía en el mundo generan electricidad al hacer girar una turbina a vapor. Por otro lado, la segunda mitad de la clase fue muy aburrida y parecía imposible por un tiempo. Estamos hablando de manipular derivados parciales y encontrar relaciones para encontrar propiedades de fluidos reales. Y ni siquiera me hagas comenzar con mi introducción a la clase química, ya que fue la clase más dura y más loca que he podido imaginar, pero algo intelectualmente estimulante.

También hay muchos conceptos erróneos sobre el mayor. Muy pocas personas en realidad no tienen vidas sociales por alguna razón. Personalmente, siento que tengo mucho tiempo libre, al menos en términos relativos (¡especializaciones de negocios! ¡Ay!). Y muchas veces siento que es una bendición secreta tener mucho trabajo, porque es bastante obvio qué cosas no tan saludables como los estudiantes universitarios como yo hacemos cuando están libres. Además, hay una gran satisfacción personal por el simple hecho de ser un experto en ingeniería química. Cuando le dices a una persona que conoces cuál es tu especialidad, a menudo obtendrás una reacción invaluable. Y espero que algún día, todas las luchas valgan la pena.

La especialización en ingeniería química es tan difícil como cualquier otra especialización en ingeniería con una patada de química y diseño de procesos en la mezcla. Es difícil, pero si te gusta la química y las matemáticas, ninguna otra especialidad te servirá. Las oportunidades para obtener un título en ingeniería química no se limitan solo al procesamiento químico / petrolero (una noción común cuando se piensa en ingeniería química). La formación en ingeniería abre la puerta a muchos campos de ingeniería y áreas de enfoque (mecánica, biomolecular, materiales, eléctrica, civil, etc.) fuera del procesamiento químico. Por ejemplo, llegué a una empresa que produce caucho natural y he tenido la oportunidad de extender mis habilidades a la producción, fabricación, desarrollo y expansión de tecnología, desarrollo de procesos e incluso el diseño y la construcción de una instalación de fabricación. No es el más fácil de elegir, pero es divertido y abre la puerta a tantas oportunidades de trabajo.

La respuesta de Shweta Karwa ha descrito brillantemente los principales aspectos de la ingeniería química. Otra respuesta sobre ingeniería química lo pone como

Un ingeniero químico es alguien que conoce suficiente física / mecánica para confundir a un químico, suficiente química para confundir a un físico / ingeniero mecánico y suficientes matemáticas para confundirse a sí mismo.

La exposición que recibí en mi programa de posgrado fue simplemente increíble. Inicialmente era extremadamente escéptico de lo que se trata la ingeniería química. Pero progresando a través de los semestres, realmente comencé a disfrutarlo. Mi impresión inicial de los ingenieros químicos fue la de ingenieros mecánicos que tenían algún conocimiento de la química que era necesaria para el diseño eficiente de las plantas. Pero más tarde me di cuenta de que hay mucho más que ingenieros mecánicos que conocen la química. Describiría algunos aspectos que otros aún no han enfatizado:
La ingeniería de control es un aspecto importante de la ingeniería química. Se refiere al diseño e implementación de dispositivos que mantienen los parámetros del sistema en ciertos valores predefinidos. Este campo está presente en muchas otras ramas, como la ingeniería eléctrica, la ingeniería aeroespacial y la ingeniería mecánica. Pero pronto me di cuenta de que los controles en química difieren de los controles en otro campo, ya que los sistemas evaluados en ingeniería química no siempre tienen ecuaciones matemáticas exactas que los definan. Confiamos MUCHO en relaciones empíricas
Los ingenieros químicos ya no están restringidos a la ingeniería química tradicional, con lo que me refiero al flujo de fluidos, la termodinámica, la transferencia de masa y calor. El campo emergente de la ingeniería bioquímica ha agregado otra dimensión a este campo ya vasto.
En términos generales, la ingeniería bioquímica se ocupa de la producción de diversos productos químicos, combustibles (etanol, butanol, biodiésel), productos farmacéuticos, etc. mediante el uso de enzimas o microorganismos. Esto ha abierto una amplia gama de posibilidades para la producción de estos productos químicos a través de una ruta verde y condiciones de reacción más suaves.
De hecho, muchas universidades ahora tienen un solo departamento de Ingeniería Bioquímica y esto dice mucho del hecho de que esta es la dirección en la que se moverá la ingeniería química.
En general, es una rama divertida, pero debido a su vastedad, los semestres siempre están repletos de cursos que tienen vastos contenidos y un montón de tareas. También requiere proyectos grupales que involucren el diseño de plantas en softwares como Aspen. Pero no hay mucha experiencia práctica.
Como nota final, si está considerando especializarse en ingeniería química, hable con alguien que trabaje como ingeniero químico . Te dará una perspectiva mucho mejor.

Se descubrió que la rama de Ingeniería Química abordaba el problema de contratar a dos candidatos diferentes para operar la planta de la fábrica de productos químicos.
Para operar la fábrica, necesitamos un Master of Chemistry para cuidar la estabilidad de la reacción, la pureza del producto, etc. y un llamado ingeniero de diseño (también podemos decir ingeniero mecánico) para diseñar el equipo y también ayudar en la puesta en marcha de la planta.

Es por eso que las asignaturas de ingeniero químico se componen de una mezcla de asignaturas de química (química industrial, CRE, química de Oraganic, etc. y asignaturas de ingeniería mecánica como mecánica de fluidos, control de procesos, diseño de equipos de máquinas / procesos, resistencia de materiales, etc.

Por lo tanto, la ingeniería química es una de las mejores ramas para completar sus especializaciones.

Las otras respuestas dan buenos detalles sobre lo que cubre. Agregaría, desde una perspectiva cualitativa, es muy difícil pero gratificante. Las clases serán difíciles. Necesita una buena comprensión de los números, las ecuaciones, el cálculo básico. Necesita una comprensión básica de la ciencia y la voluntad de aprender más. Debes poder concentrarte mientras aprendes conceptos que, aunque no son incomprensibles, son bastante secos (si estás acostumbrado a la literatura y los estudios de casos, no tendrás nada de eso aquí).

Siempre me ha encantado la química y la resolución de problemas y realmente me gustó la mayor parte de lo que aprendí, pero a la mitad de mi tercer año (el momento más difícil en la mayoría de los programas de ingeniería) me quedé sin fuerzas y aguantándome solo para poder graduarme y conseguir un buen trabajo En ese momento, está aprendiendo montones de modelos matemáticos para describir el flujo de fluidos, la transferencia de calor, las tasas de reacción, lo que sea. Significa muchas noches en el laboratorio de computación, proyectos grupales y releyendo libros de texto densos, tratando de entender lo que el autor está tratando de decir.

Todo esto para decir, no es una especialización fácil y hay muchas personas que, sin rodeos, no pudieron cortarlo en el campo. Por otro lado, si te gusta la ciencia, las matemáticas no te intimidan y estás dispuesto a trabajar duro, es un buen campo, aprendes muchísimo y abre muchas posibilidades de trabajo.

Una última palabra: si te especializas en ingeniería química, conoce a las personas en tus clases. Los grupos de estudio, los proyectos grupales y las sesiones de tareas compartidas son muy importantes. Estoy bastante seguro de que no habría sobrevivido al programa si no hubiera sido porque muchos compañeros muy amables me ayudaron a aprender.

Es difícil y hay mucho trabajo. Nadie puede patinar. Dicho esto, obtener un título es inmensamente gratificante y obtendrás respeto por a) ser inteligente y capaz yb) tener la tenacidad para completar el programa.

El tercer año es el infierno. Ya has pasado por la clase de eliminación de malezas en química de primer año, luego de segundo año orgánico, y luego puedes repetir toda esa experiencia de eliminación de malezas nuevamente como un junior con mecánica de fluidos.

Es increíblemente gratificante … si lo logras.

¿Sabes lo que es jugar un nuevo videojuego? Cuando has jugado un par de veces y tienes una comprensión básica de la mecánica, pero se vuelve más rápido de lo que puedes seguir y simplemente comienzas a presionar botones y esperas lo mejor y de alguna manera sigues sobreviviendo.

Eso es lo que pueden sentir las partes más ocupadas * de pasar por un programa universitario de ingeniería química.

* Las partes más ocupadas significan todo el tercer año y la mayoría de los otros años.

No podemos explicar que un tema es esencial para ser un experto en ingeniería química.
Un conocimiento general de todas las operaciones y procesos agregados con un poco de pensamiento general (no más que aplicar el sentido común correcto) agrega una especialización en ingeniería química.
Puede hacer cualquier cosa mejor conociendo los principios básicos agregados con un sentido de pensamiento general.