1.3　化学反应工程

20世纪40年代前期，在重大化工过程（如碳四馏分的分离、丁苯橡胶的乳液聚合、粗柴油的流态化催化裂化）的开发中，化学工程发挥了重要作用。例如，麻省理工学院的刘易斯教授和吉利兰教授提出了流态化催化裂化的设想，并通过实验证实了在催化裂化反应器和再生器之间连续输送大量固体催化剂的可行性。在化工过程开发中，反应器工程放大的重要性日益显著。利用单元操作的概念处理只包含物理变化的化工操作时比较成功，有人将反应过程按化学特征分为硝化、磺化、加氢、脱氢等单元过程，试图解决工业反应过程的开发问题，但实践证明该方法并没有抓住反应过程开发中工程问题的本质。

1913年哈伯-博施法合成氨投入生产，促进了催化剂和催化反应的研究。1928年钒催化剂成功用于二氧化硫的催化氧化。1936年发明了利用硅铝催化剂进行粗柴油催化裂化。对这些气固相催化反应和燃烧过程的研究，使化学工程师开始认识到工业反应过程中质量传递和热量传递对反应的影响。20世纪30年代后期，德国的G.达姆科勒（1908—1944）和美国的E.席勒分别对反应相外传质和传热以及反应相内传质和传热作了系统研究。20世纪50年代初，提出了一系列重要的概念，如返混、停留时间分布、宏观混合、微观混合、反应器参数敏感性、反应器的稳定性等。1957年在阿姆斯特丹举行的第一届欧洲化学反应工程讨论会上，宣布了化学反应工程学的诞生。20世纪70年代初，出现了处理大量连续组分参与的复杂反应体系的集总动力学方法和聚合反应工程、电化学反应工程等新分支。