一、定义与含义
化学工程是将化学原理和物理学原理应用于工业生产的科学技术，它涉及到物质的合成、分解和改性等过程。这种跨学科的工程学科不仅包含了化工、生物技术以及材料科学等多个领域，还融入了数学和经济学的一些理论。
二、历史背景
化学工程可以追溯到19世纪，当时随着工业革命的发展，人们开始大规模地生产化工产品，如硝酸钾（用于炸药制造）、醋酸（用于制酒）等。随着时间的推移，新的发现如电化学反应、新型催化剂出现，这些都极大地促进了这一领域的发展。
三、基本概念
物质转换：这是化学工程最核心的一个概念，指的是通过各种方法将一种物质转变为另一种物质。这包括合成新材料，以及对已有材料进行改性。
工艺流程设计：这个过程涉及到规划从原料提取到产品加工的大致步骤，并确保整个过程能达到效率高且成本低。
设计计算：在设计一个新的工厂或改变现有的工艺流程时，必须进行详细的计算以确保安全性和经济性。
四、专业分支
化学品生产：这包括制药业、中游化工、高性能塑料等多个子行业。
生物技术应用：生物技术在现代社会中的重要作用日益显著，它们被广泛应用于医疗保健食品饮用水处理以及环境保护中。
环境保护与治理：随着全球污染问题日益严重，对环境友好的设备和方法变得越来越重要。
五、教育培训体系
为了培养出合格的地球上最需要的人才，有许多大学提供全面的课程，从基础科学课程开始一直延伸到实际操作技能训练。在职业生涯中，不断学习新知识也至关重要，因为科技进步迅速，这要求所有从事这项工作的人都保持好奇心并不断学习更新自己的知识库。
六、未来趋势
尽管存在挑战，比如能源成本增加、大气污染问题以及可持续性的担忧，但chemical engineering仍然展望光明。创新催化剂、新能源储存解决方案，以及更环保更高效的地球资源管理都是未来的关键方向。同时，加强国际合作也是提高该领域影响力的必要条件之一。
