This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്
Chemical Engineering
രാസവ്യവസായങ്ങളിലെ ഭൗതിക-രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും മറ്റും വ്യവസായശാലകളിലെ രാസ സംബന്ധിയായ മാറ്റങ്ങളെയും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യ. രസതന്ത്രജ്ഞന്‍ പരീക്ഷണശാലയില്‍ കൈവരിക്കുന്ന ശാസ്ത്രീയ നേട്ടങ്ങള്‍ക്കു വ്യാവസായിക രൂപംനല്കുന്നത് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറാണ്. ഇലക്ട്രിക്കല്‍, മെക്കാനിക്കല്‍ തുടങ്ങിയ എന്‍ജിനീയറിങ് ശാഖകളുടെ പ്രധാന അടിസ്ഥാനം ഗണിതം, ഭൗതികം എന്നീ ശാസ്ത്രശാഖകളാണ്. എന്നാല്‍ ഗണിതം, ഭൗതികം എന്നിവയ്ക്കു പുറമേ രസതന്ത്രത്തിന്റെ കൂടി പ്രായോഗിക വശങ്ങളുള്‍ക്കൊള്ളുന്നതാണ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്.
ആവിര്‍ഭാവം. 20-ാം ശതകത്തിന്റെ ആദ്യഘട്ടത്തില്‍ രാസ വ്യവസായരംഗത്തുണ്ടായ അഭൂതപൂര്‍വമായ വളര്‍ച്ചയും കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് എന്ന പ്രത്യേക സാങ്കേതിക ശാഖയുടെ ആവിര്‍ഭാവവും പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടു കിടക്കുന്നു. ഒന്നാംലോക യുദ്ധകാലത്ത് ജര്‍മനിയിലാണ് രാസവ്യവസായരംഗത്ത് എടുത്തു പറയത്തക്ക നേട്ടങ്ങളുണ്ടായത്. ജര്‍മന്‍ വ്യവസായശാലകളിലെ സജ്ജീകരണങ്ങളെല്ലാം പരീക്ഷണത്തിനുപയോഗിച്ചിരുന്ന സൂക്ഷ്മോപകരണങ്ങളുടെ ഒരു ബൃഹദ്രൂപം മാത്രമായിരുന്നു. വലുപ്പത്തില്‍ വരുത്തിയ മാറ്റത്തോടൊപ്പം പ്രവര്‍ത്തനശൈലിയിലും കാര്യക്ഷമതയിലും പുരോഗതി കൈവരിക്കാന്‍ രസതന്ത്രജ്ഞന്റെയും മെക്കാനിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറുടെയും കൂട്ടായ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന് അന്നു സാധിച്ചില്ല. പരീക്ഷണ ഫലങ്ങള്‍ വ്യവസായവത്കരിക്കുമ്പോള്‍ ഇവര്‍ തമ്മിലുണ്ടായിരുന്ന ആശയവിനിമയപരമായ വിടവ് (communication gap) നികത്തുന്നതിനായി കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് എന്ന സാങ്കേതികശാഖ ഉടലെടുത്തു. 1880-ല്‍ ഇംഗ്ലണ്ടില്‍ ജോര്‍ജ് ഇ. ഡേവിസാണ് ആദ്യമായി ഈ വഴിക്കു ശ്രമം നടത്തിയത്. 1901-ല്‍ ഇദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രസംഗങ്ങള്‍ ക്രോഡീകരിച്ച് എ ഹാന്‍ഡ് ബുക്ക് ഒഫ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് എന്ന പേരില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
1888-ല്‍ മാസച്യുസെറ്റ്സ് ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് ടെക്നോളജിയിലാണു കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പഠനം ആദ്യമായി ആരംഭിച്ചത്. ഇന്‍ഡസ്ട്രിയല്‍ കെമിസ്ട്രി വിഭാഗത്തിലെ പ്രൊഫസറായിരുന്ന ലൂയീസ് എം. നോര്‍ട്ടനാണ് ഇതിനു തുടക്കമിട്ടത്. 1876-ല്‍ സ്ഥാപിതമായ അമേരിക്കന്‍ കെമിക്കല്‍ സൊസൈറ്റി 1908-ല്‍ ജേര്‍ണല്‍ ഒഫ് ഇന്‍ഡസ്ട്രിയല്‍ ആന്‍ഡ് എന്‍ജിനീയറിങ് കെമിസ്ട്രി എന്ന കാലിക പ്രസിദ്ധീകരണമാരംഭിച്ചു. 1923-ല്‍ വില്യം എച്ച്. വാക്കര്‍, വാറണ്‍ കെ. ലൂയി, വില്യം എച്ച്. മക്കാഡം എന്നിവര്‍ ചേര്‍ന്ന് പ്രിന്‍സിപ്പിള്‍സ് ഒഫ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതോടെ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയകള്‍ക്കു വ്യാപകമായ അംഗീകാരം കിട്ടി.
ഇന്ത്യയില്‍ 1947-ല്‍ യാദവ്പൂര്‍ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലാണ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പഠനമാരംഭിച്ചത്. കേരളത്തില്‍ കോഴിക്കോട്, തൃശൂര്‍ ഗവണ്‍മെന്റ് എന്‍ജിനീയറിങ് കോളജ്, ഐ.ഐ.എസ്.റ്റി. തിരുവനന്തപുരം, എന്‍.ഐ.റ്റി. കോഴിക്കോട് തുടങ്ങിയ ഇടങ്ങളില്‍ കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പഠനസൌകര്യങ്ങളേര്‍പ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
രാസവ്യവസായങ്ങള്‍ (Chemical process industries). കാര്‍ഷികാഭിവൃദ്ധിക്കു നിദാനമായ വളങ്ങള്‍, കീടനാശിനികള്‍; ഗതാഗതത്തിനനുപേക്ഷണീയമായ പെട്രോള്‍, ഡീസല്‍, ഏവിയേഷന്‍, ഗാസൊലിന്‍ തുടങ്ങിയ ഇന്ധനങ്ങള്‍; ആരോഗ്യവും ശുചിത്വവും കാത്തുസൂക്ഷിക്കുന്ന മരുന്നുകള്‍, സോപ്പുകള്‍, ഡിറ്റര്‍ജന്റുകള്‍ എന്നിവ; അച്ചടിമഷി, പത്രക്കടലാസ്, കൃത്രിമ നൂലുകള്‍, ചായക്കൂട്ടുകള്‍, പ്ലാസ്റ്റിക്, പെയിന്റ്, വാര്‍ണീഷ്, ഗ്ലാസ്, സിമന്റ്, കൃത്രിമ റബ്ബറുകള്‍, ഭക്ഷ്യോത്പന്നങ്ങള്‍, പഞ്ചസാര, സ്റ്റാര്‍ച്ച്, ചാരായം എന്നിവ ചുരുക്കത്തില്‍ ജീവിതത്തിന്റെ മേഖലകളിലാകെ വ്യാപിച്ചു കിടക്കുന്ന ഉത്പന്നങ്ങളൊക്കെ രാജ്യത്തിന്റെ സാമ്പത്തിക പുരോഗതിയില്‍ രാസവ്യവസായങ്ങള്‍ക്കുള്ള സ്ഥാനം വ്യക്തമാക്കുന്നു. രാസ-ഉത്പന്നങ്ങളുടെ 20 ശതമാനത്തിലധികവും മറ്റു വ്യവസായ ശാലകളുടെ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളാണ്. ഉദാ. സള്‍ഫ്യൂറിക് ആസിഡ്, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്. രാസവ്യവസായങ്ങളെല്ലാം രാസമാറ്റങ്ങള്‍ (chemical conversions) കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നവയാകണമെന്നില്ല. മിശ്രിതത്തില്‍ നിന്നു ഘടകങ്ങളെ വേര്‍തിരിക്കുന്നതോ അതു ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതോ ആയ ഭൗതിക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ മാത്രമുള്‍ക്കൊള്ളുന്ന രാസവ്യവസായങ്ങളുമുണ്ട്. ഉദാ. പെട്രോളിയത്തില്‍ നിന്നു ഘടകങ്ങളെ വേര്‍തിരിക്കുന്നതും, കടല്‍വെള്ളത്തില്‍ നിന്ന് ഉപ്പുണ്ടാക്കുന്നതും. എന്നാല്‍ പൂര്‍ണമായും യാന്ത്രികമായ പരിവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ രാസ വ്യവസായത്തിന്റെ പരിധിയില്‍ വരുന്നില്ല. പ്രകൃതിവാതകത്തില്‍ നിന്നു ലഭിക്കുന്ന എഥിലിന്‍ ഉപയോഗിച്ചു പോളി എഥിലിന്‍ പ്ലാസ്റ്റിക് ഉണ്ടാക്കുന്ന വ്യവസായങ്ങള്‍ രാസവ്യവസായങ്ങളാണെങ്കിലും, പ്ലാസ്റ്റിക് റസിനുപയോഗിച്ചു വിവിധയിനം നിത്യോപയോഗസാധനങ്ങള്‍ വാര്‍ത്തെടുക്കുന്നവ രാസവ്യവസായങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തില്‍പ്പെടുന്നില്ല. ഉത്പന്നങ്ങളുടെ വൈവിധ്യവും പ്രക്രിയകളുടെ പ്രത്യേക സ്വഭാവവും കാരണം ലോഹസംസ്കരണശാലക (mettalurgical industries)ക്ക് തനതായ ഒരു അസ്തിത്വമുണ്ടെങ്കിലും അവയും രാസ വ്യവസായങ്ങളായിത്തന്നെ പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു.
പാഠ്യപദ്ധതി. രാസവ്യവസായങ്ങള്‍ക്കു പൊതുവായുള്ള ഭൗതിക-രാസപരിവര്‍ത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ച് സാമാന്യ വിദ്യാഭ്യാസം നല്കി ഏതു രാസവ്യവസായത്തിന്റെയും രൂപകല്പന, നിര്‍മാണം, പ്രവര്‍ത്തനം, നിയന്ത്രണം എന്നീ രംഗങ്ങളില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കത്തക്ക സാങ്കേതിക വൈദഗ്ധ്യം സൃഷ്ടിക്കുകയാണ് ബിരുദ നിലവാരത്തില്‍ കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് വിദ്യാഭ്യാസം കൊണ്ടുദ്ദേശിക്കുന്നത്.
രാസവ്യവസായങ്ങളിലെ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ രണ്ടായി തരംതിരിക്കാം: അടിസ്ഥാന ഭൗതികക്രിയ (unit operation)കള്‍, അടിസ്ഥാന രാസപ്രക്രിയ (unit process)കള്‍. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളെ രാസമാറ്റത്തിനു വിധേയമാക്കുന്നതുവരെയും രാസപരിണാമങ്ങള്‍ക്കു ശേഷം വിപണന യോഗ്യമായ പദാര്‍ഥങ്ങളാക്കുന്നതുവരെയുമുള്ള വിവിധതരം ഭൗതിക ക്രിയകളും രാസമാറ്റത്തിനാവശ്യമായ താപവിനിമയം തുടങ്ങിയ ക്രിയകളും അടിസ്ഥാന ഭൗതിക ക്രിയകളില്‍പ്പെടുന്നു. ഇങ്ങനെ ഒരു തരംതിരിക്കല്‍കൊണ്ട് സമാനസ്വഭാവമുള്ള ഭൗതിക ക്രിയകളുടെ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ അപഗ്രഥനം വളരെ എളുപ്പമാകുന്നു. ഇതിനു പുറമേ ഒരു വ്യവസായശാലയിലെ അനുഭവസമ്പത്ത്, സമാനമായ ക്രിയകളോടു കൂടിയ മറ്റു വ്യവസായങ്ങളുടെ നടത്തിപ്പിനു കാര്യക്ഷമമായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാം. അടിസ്ഥാന ഭൗതിക ക്രിയകളില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ടവ ഇവയാണ്; താപാപനയനം (heat tranfer), ഉണക്കല്‍ (drying), ബാഷ്പീകരണം (Evaporation), വാറ്റല്‍ (distillation), ദ്രവപ്രവാഹം (fluid flow), വാതകാവശോഷണം (gas absorption), ആര്‍ക്കീകരണം (crystallisation), ഈര്‍പ്പം കൂട്ടലും കുറയ്ക്കലും (humidification & dehumidification), അധിശോഷണം (absorption), പൊടിക്കല്‍ (disintegration), ലായകാവാഹം (solvent extraction), അരിക്കല്‍ (filtration), ഊറിക്കല്‍ (sedimentation), കലര്‍ത്തല്‍ (mixing), തരംതിരിക്കല്‍ (classification).
ഏതാനും ചിലതൊഴിച്ചു ബാക്കി അടിസ്ഥാന ഭൗതിക ക്രിയകളെ ദ്രവ്യാപനയനം (mass transfer), ആവേഗാപനയനം (momentum transfer), താപാപനയനം (heat transfer) എന്നിങ്ങനെ മൂന്നായി തരംതിരിക്കാം. വാറ്റല്‍, ലായകാവാഹം എന്നീ ക്രിയകള്‍ ദ്രവ്യാപനയനത്തിലും ദ്രവപ്രവാഹം ആവേഗാപനയനത്തിലും പെടുന്നു. ഉണക്കല്‍, ബാഷ്പീകരണം തുടങ്ങിയ ക്രിയകള്‍ ദ്രവ്യാപനയനവും താപാപനയനവും ഒരുമിച്ചുള്‍ക്കൊള്ളുന്നവയാണ്. അടിസ്ഥാന ഭൗതിക ക്രിയകളില്‍ സംഭവിക്കുന്ന ഭൗതിക മാറ്റങ്ങളുടെ സ്വഭാവം സങ്കീര്‍ണമാകയാല്‍ സൈദ്ധാന്തികമായ അപഗ്രഥനത്തിനെക്കാള്‍ പരീക്ഷണപരമായ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെയാണ് ഗണിതനിയമങ്ങള്‍ രൂപപ്പെടുത്തുന്നത്. മാനവിശ്ലേഷണം (Dimensional Analysis) എന്ന പേരില്‍ അറിയപ്പെടുന്ന ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച് അടിസ്ഥാന ഭൗതികക്രിയകളുടെ ഗണിതപരമായ പഠനം സുഗമമാകുന്നു എന്നത് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിലെ ഒരു വലിയ നേട്ടമാണ്.
1930-ല്‍ പി.എച്ച്. ഗ്രോഗ്ഗിന്‍സ് ആണ് വ്യവസായശാലകളിലെ രാസപ്രക്രിയകളെ വിവിധ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ (unit process) കളായി തരംതിരിച്ചത്. ഒരു പ്രത്യേകതരം അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയയില്‍ വരുന്ന മിക്കവാറും എല്ലാ രാസമാറ്റങ്ങളുടെയും ഊര്‍ജം, മര്‍ദം, പരിണാമ വേഗത, സന്തുലിതാവസ്ഥ തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങളിലുള്ള സാദൃശ്യം ഇത്തരം ഒരു തരംതിരിക്കലിനെ ന്യായീകരിക്കുന്നു. ഒരേതരം രാസമാറ്റങ്ങള്‍ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയോപകരണങ്ങളുടെ രൂപകല്പനയിലുള്ള സാദൃശ്യവും എടുത്തു പറയേണ്ടതാണ്. പ്രധാനപ്പെട്ട അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയകള്‍ ഇവയാണ്. നൈട്രീകരണം (nitration); ഹാലജനീകരണം (halogenation); സള്‍ഫണീകരണം (sulphanation); നിരോക്സീകരണം (reduction); വിജലീകരണം (dehydration); എസ്റ്ററീകരണം (esterification); ജലവിശ്ളേഷണം (hydrolysis); അമോണിയാ വിശ്ലേഷണം (ammonolysis); പോളിമറീകരണം (polymerisation); ആല്‍ക്കലീകരണം (alkalisaion); ഹൈഡ്രജനീകരണം (hydrogenation); ഫ്രീഡല്‍-ക്രാഫ്റ്റ് സാന്ദ്രീകരണം (friedal crafter condensation); താപവിശ്ലേഷണം (pyrolysis); നിര്‍വീര്യവത്കരണം (neutra-lisation); ജ്വലനം (combustion); അരൊമാറ്റീകരണം (aromati-sation); വിദ്യുദ് വിശ്ലേഷണം (electrolysis); അയോണ്‍ വിനിമയം (ion exchange); നുരപ്പിക്കല്‍ (fermenation); നൈട്രയുഗ്മീകരണം (diazotisation); നീറ്റല്‍ (calcination); മൈക്രോബയോളജീയ (micro biology) പ്രക്രിയ.
രാസപ്രക്രിയകളെയോ ഭൗതിക പ്രക്രിയകളെയോ വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോള്‍ രണ്ടു പ്രധാന വസ്തുതകളാണ് പരിഗണിക്കേണ്ടത്. 1. സന്തുലിതാവസ്ഥ (equilibrium) 2. വേഗത (rate of process). 'കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് തെര്‍മോഡൈനമിക്സ് രാസഭൗതിക മാറ്റങ്ങളുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഉദാ. ഒരു രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ സന്തുലിതഘട്ടത്തില്‍ അതില്‍ നിന്നുള്ള ലബ്ധി (equilibrium yield) എത്രയാണെന്നും ആ മാറ്റത്തിന്റെ പിന്നിലുള്ള ശക്തി (driving force) എന്താണെന്നും തെര്‍മോഡൈനമിക്സിനു പ്രവചിക്കാന്‍ കഴിയുന്നു. എന്തു വേഗത്തില്‍ ആ പ്രവര്‍ത്തനം പൂര്‍ത്തീകരിക്കാം, പ്രക്രിയാപരിതഃസ്ഥിതികളില്‍ വരുത്തുന്ന മാറ്റം വേഗതയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കും എന്നീ കാര്യങ്ങള്‍ 'കെമിക്കല്‍ കൈനറ്റിക്സി'ന്റെ പരിധിയില്‍ വരുന്നു. ഐകരൂപ്യവും ഉന്നതഗുണവും ഉള്ള പദാര്‍ഥങ്ങള്‍ നിര്‍മിച്ചു കൂടുതല്‍ ലാഭകരമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുക എന്നത് ഏതു വ്യവസായശാലയുടെയും ലക്ഷ്യമാണ്. പ്രക്രിയാ നിയന്ത്രണം (process control) അതിനുള്ള ഉപാധിയാണ്. ആധുനിക വന്‍കിട വ്യവസായങ്ങളെല്ലാം സ്വയം നിയന്ത്രിതങ്ങളാണ്. മര്‍ദിതവായുവോ വിദ്യൂച്ഛക്തിയോ നിയന്ത്രണത്തിനു സന്ദേശ വാഹകമായുപയോഗിക്കാം. പ്രക്രിയാ നിയന്ത്രണം പരിപൂര്‍ണവും വിജയകരവുമാകണമെങ്കില്‍ മാപനം ശരിയും വിശ്വസനീയവുമായിരിക്കണം. അനുയോജ്യമായ മാപിനികളും നിയന്ത്രണികളും (controlers) നിയന്ത്രണ വാല്‍വുകളും തെരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനും അതുവഴി വ്യവസായശാലയുടെ കാര്യക്ഷമമായ നടത്തിപ്പിനും 'പ്രക്രിയാ ഉപകരണശാസ്ത്രം' (process instrumentation) സഹായിക്കുന്നു. സജ്ജീകരണങ്ങളുടെ രൂപകല്പന (design), സംവിധാനം (layout), ശാലയുടെ സ്ഥാന നിര്‍ണയം (plant location) എന്നീ കാര്യങ്ങള്‍ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് 'കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് രൂപകല്പന' (Chemical Engineering Design) അറിഞ്ഞിരിക്കേണ്ടതാണ്. വ്യവസായശാലകള്‍ നിലനില്‍ക്കുന്നതു തന്നെ സാമ്പത്തികാടിസ്ഥാനത്തിലാണ്. ഉത്പാദനത്തിന്റെ സാമ്പത്തിക വശത്തെപ്പറ്റിയുള്ള അറിവ് മാനേജ്മെന്റിന്റെ പ്രശ്നങ്ങള്‍ പരിഹരിക്കുന്നതിനു കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറെ സഹായിക്കുന്നു. 'കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് സാമ്പത്തികശാസ്ത്രം' (Chemical Engineering Economics) കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പാഠ്യപദ്ധതിയിലെ ഒരു പ്രധാന വിഷയമാകുന്നത് അതുകൊണ്ടാണ്.
ഓരോ നിര്‍ദിഷ്ട വ്യവസായത്തിനും ആവശ്യമുള്ള വിദഗ്ധന്മാരെ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനായുദ്ദേശിച്ചുള്ള ചില പ്രത്യേക പഠന പദ്ധതികള്‍ ഇന്ന് ബിരുദ-ബിരുദാനന്തര പഠന ഘട്ടങ്ങളിലുണ്ട്. പേപ്പര്‍ ടെക്നോളജി, റബ്ബര്‍ ടെക്നോളജി, ഫുഡ് ടെക്നോളജി, പെട്രോളിയം റിഫൈനറി എന്‍ജിനീയറിങ്, ബയോകെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്, പ്ലാസ്റ്റിക് ടെക്നോളജി എന്നിവ ഇവയില്‍ ചിലതാണ്. ഇന്ത്യയിലെ എല്ലാ ഇന്ത്യന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് ടെക്നോളജി (I.I.T)കളിലും ഇന്ത്യന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് സയന്‍സിന്റെ കീഴിലുള്ള സ്ഥാപനങ്ങളിലും മിക്ക സര്‍വകലാശാലകളിലും കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പഠന സൗകര്യങ്ങളുണ്ട്.ഹയര്‍ സെക്കന്‍ഡറി പഠനശേഷം നാലോ അഞ്ചോ വര്‍ഷത്തെ പഠനംകൊണ്ടു കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങില്‍ അടിസ്ഥാന ബിരുദം കരസ്ഥമാക്കാം. പോളിടെക്നിക്കുകള്‍ കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങില്‍ ഡിപ്ലോമ നല്കുന്നു. വ്യവസായശാലയുടെ പ്രവര്‍ത്തനരംഗ (Operation side)ത്തേക്കാവശ്യമുള്ള സാങ്കേതിക വൈദഗ്ധ്യമാണ് പോളിടെക്നിക്കുകള്‍ നല്‍കുന്നത്.
പ്രവര്‍ത്തനരംഗവും ചുമതലകളും. വ്യവസായശാല ഇടവിട്ടോ, തുടര്‍ച്ചയായോ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതാകാം (Batch or Continuous Operation). ചെറുകിട ഫാക്ടറികളും സ്ഫോടകവസ്തുക്കള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വ്യവസായങ്ങളും ഇടവിട്ടും വന്‍തോതില്‍ ഉത്പാദനം നടത്തുന്ന ആധുനികവ്യവസായങ്ങള്‍ തുടര്‍ച്ചയായും പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയാണ്. ഉത്പാദനച്ചെലവു കുറയ്ക്കുക, ഉത്പാദനത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തില്‍ ഐകരൂപ്യം നിലനിര്‍ത്തുക, മനുഷ്യാധ്വാനം ലഘൂകരിക്കുക തുടങ്ങിയ ലക്ഷ്യങ്ങള്‍ നേടുന്നതിനു വേണ്ടിയാണ് തുടര്‍ച്ചയായ പ്രവര്‍ത്തനത്തിനു കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍ മുന്‍തൂക്കം കൊടുക്കുന്നത്.
പരീക്ഷണശാലയില്‍നിന്നു വ്യാവസായികോത്പാദനത്തിലേക്കു കടക്കുന്നതിനുമുമ്പ് വ്യവസായശാലയുടെ ഒരു പൈലറ്റ്പ്ലാന്റ് (മുന്നോടിയായ പ്രവര്‍ത്തന പരീക്ഷണ മാതൃക) ഉണ്ടാക്കാറുണ്ട്. വന്‍കിട വ്യവസായങ്ങള്‍ക്ക് ഇത് അത്യാവശ്യമാണ്. പൈലറ്റ് പ്ലാന്റിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനം തൃപ്തികരമാണെങ്കില്‍, വ്യാവസായികോത്പാദനത്തെക്കുറിച്ചു ചിന്തിച്ചു തുടങ്ങാം. ഉത്പാദന പദ്ധതിയുടെ ഒരു സാമാന്യ നിര്‍ദേശചിത്രം (Flow chart) നിര്‍മിക്കലാണ് അടുത്തപടി. ഇതു പൈലറ്റ് പ്ലാന്റ് പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കു മുമ്പും ചെയ്യാവുന്നതാണ്. വ്യവസായശാലയുടെ പദ്ധതി ആവിഷ്കരണഘട്ടം മുതല്‍ പ്രവര്‍ത്തനഘട്ടം വരെയെത്തുമ്പോള്‍ നിര്‍ദേശചിത്രങ്ങളിലും പടിപടിയായ രൂപഭേദങ്ങള്‍ വരുന്നു. ആദ്യം അവ കട്ടകളുടെ രൂപത്തിലാണ് (Block Diagrams) സജ്ജീകരണങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുക. അന്തിമഘട്ടമാകുമ്പോള്‍ നിര്‍ദേശ ചിത്രങ്ങളില്‍ ദ്രവ്യങ്ങളുടെയും ഊര്‍ജത്തിന്റെയും അളവും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന രീതിയും വെള്ളം, നീരാവി, വൈദ്യുതി, ഇന്ധനം, നിയന്ത്രണികള്‍, മനുഷ്യാധ്വാനം എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള വിശദവിവരങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കും.
സാമാന്യനിര്‍ദേശ ചിത്രങ്ങള്‍ തയ്യാറാക്കിക്കഴിഞ്ഞാല്‍ പദാര്‍ഥസന്തുലനമാണ് (Material Balance) അടുത്തപടി. പിണ്ഡ സംരക്ഷണ നിയമ (Law of conservation of matter)മനുസരിച്ച് (ഉദാ. പ്രതിദിനം 1000 ടണ്‍ യൂറിയ) രാസപദാര്‍ഥം ഉണ്ടാക്കുവാന്‍ എന്തളവില്‍ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കള്‍ വേണ്ടിവരുമെന്നും അതില്‍ നിന്നുള്ള ഉപോത്പന്നങ്ങളും (by-products) അവശിഷ്ടോത്പന്നങ്ങളും (waste products) എത്രയാണെന്നും കണ്ടുപിടിക്കാന്‍ പദാര്‍ഥ സന്തുലനം സഹായിക്കുന്നു. രാസ പരിണാമത്തോടൊപ്പമുണ്ടാകുന്ന ചൂട് നീക്കം ചെയ്യാനും ആവശ്യമാണെങ്കില്‍ താപം നല്‍കാനും അങ്ങനെ പ്രക്രിയകളുടെ ഗതിവേഗം നിയന്ത്രിക്കാനും ഊര്‍ജ സന്തുലനം (Energy Balance) ആവശ്യമാണ്.
സജ്ജീകരണങ്ങളുടെ വിശദമായ രൂപകല്പന, കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറുടെ മറ്റൊരു ചുമതലയാണ്. പെറിയുടെ എ ഹാന്‍ഡ് ബുക്ക് ഒഫ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് എന്ന ആധികാരിക ഗ്രന്ഥവും ഇന്ത്യന്‍ സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്‍, ബ്രിട്ടീഷ് സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്‍, അമേരിക്കന്‍ സൊസൈറ്റി ഫോര്‍ മെക്കാനിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയേഴ്സ് എന്നീ സ്ഥാപനങ്ങളുടെ നിയാമക വിനിര്‍ദേശങ്ങളും (specifications) ആസ്പദമാക്കി രൂപകല്പന ചെയ്യാം. എന്നാല്‍ അനുഭവ സമ്പത്താണ് ഈ രംഗത്തെ ഏറ്റവും വലിയ കൈമുതല്‍. രൂപകല്പന തയ്യാറാക്കിക്കഴിഞ്ഞാല്‍ പ്രക്രിയാപാത്രങ്ങള്‍ (Reactors), താപവിനിമയികള്‍ (Heat exchangers), അരിപ്പകള്‍ (Filters), കുഴലുകള്‍ (Pipes), പമ്പുകള്‍, നിയന്ത്രണികള്‍ തുടങ്ങിയ സജ്ജീകരണങ്ങളുടെ സംവിധാനം (lay-out) തീരുമാനിക്കുന്നു. സ്ഥലപരിമിതി, പ്രവര്‍ത്തന സൗകര്യം, കുഴലുകളുടെ നീളം എന്നിവ മനസ്സില്‍ വച്ചുകൊണ്ടു നിര്‍വഹിക്കുന്ന സംവിധാനം വരപ്പുക (drawing)ളാക്കി മാറ്റുകയാണ് അടുത്തപടി.
കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറുടെ മറ്റൊരു പ്രധാന ചുമതല വ്യവസായശാലകളുടെ സ്ഥാന നിര്‍ണയമാണ്. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ലഭ്യത; ഗതാഗതസൗകര്യം; വിപണനകേന്ദ്രങ്ങളുമായുള്ള സാമീപ്യം; വൈദ്യുതി, വെള്ളം, മനുഷ്യാധ്വാനം എന്നിവയുടെ ലഭ്യത; അവശിഷ്ടോത്പന്നങ്ങള്‍ വര്‍ജിക്കാനുള്ള സൗകര്യം എന്നിവ കണക്കിലെടുത്താണ് സ്ഥാനനിര്‍ണയം നടത്തുന്നത്. ഫാക്ടറിയിലുണ്ടാകാവുന്ന തീപ്പിടുത്തം, സ്ഫോടനം, വര്‍ജ്യവസ്തുക്കള്‍ സൃഷ്ടിച്ചേക്കാവുന്ന പരിസരമലിനീകരണം എന്നിവ ഒഴിവാക്കാന്‍ കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍ ശ്രദ്ധിക്കുന്നു. ഇതിനെല്ലാം പുറമേ, പദ്ധതിയുടെ നിര്‍മാണഘട്ടത്തിലും പ്രവര്‍ത്തന സമയത്തും ഉത്പാദനത്തിന്റെ സാമ്പത്തികവശം പഠിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കേണ്ടതുമുണ്ട്.
ചുരുക്കത്തില്‍, രാസവ്യവസായങ്ങളുടെ നാലു വിഭിന്ന മേഖലകളില്‍ കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍മാര്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു; ഗവേഷണവും വികസനവും, രൂപകല്പന, പ്രവര്‍ത്തനം, വില്പന. ഫാക്ടറികളുടെ പൊതുവായ മാനേജ്മെന്റ് രംഗത്തും കണ്‍സള്‍ട്ടിങ് മേഖലയിലും അധ്യാപനരംഗത്തും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന നിരവധി എന്‍ജിനീയര്‍മാരുണ്ട്. രാസവ്യവസായശാലയുടെ പദ്ധതി ആവിഷ്കരിക്കുന്നതു മുതല്‍ ഉത്പാദനം ആരംഭിക്കുന്നതുവരെയുള്ള വിവിധ ജോലികള്‍ സമന്വയിപ്പിക്കുന്ന പ്രവര്‍ത്തനവും കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറുടെ ഉത്തരവാദിത്തത്തില്‍പ്പെടുന്നു. അണുശക്തി കേന്ദ്രങ്ങളിലെ താപാപനയനം, ദ്രവപ്രവാഹം, സംരക്ഷാരണനിയന്ത്രണം എന്നിവയും കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറുടെ ചുമതലകളാണ്.
പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങള്‍. വര്‍ഷന്തോറും നൂറുകണക്കിന് പുതിയ ഉത്പന്നങ്ങള്‍ വിപണിയിലെത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കയാണ്. രാസവ്യവസായരംഗത്തെ കാലികങ്ങളായ പുതിയ നേട്ടങ്ങളെക്കുറിച്ചും, ഗവേഷണഫലങ്ങളെക്കുറിച്ചും വ്യവസായരംഗത്തും വിദ്യാഭ്യാസ സ്ഥാപനങ്ങളിലും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന എന്‍ജിനീയര്‍മാരെയും വിദ്യാര്‍ഥികളെയും ബോധവാന്മാരാക്കുന്നത് ആനുകാലിക കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളാണ്. കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പ്രോഗ്രസ്, ഇന്‍ഡസ്റ്റ്രിയല്‍ ആന്‍ഡ് എന്‍ജിനീയറിങ് കെമിസ്റ്റ്രി, അമേരിക്കന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയേഴ്സ് ജേര്‍ണല്‍, കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്, ട്രാന്‍സാക്ഷന്‍സ് ഒഫ് ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയേഴ്സ്, ലണ്ടന്‍, കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് ന്യൂസ്, കെമിക്കല്‍ റിവ്യൂ എന്നിവ ഇവയില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ടവയാണ്.
ഇന്ത്യയിലെ രണ്ടു പ്രധാന കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളാണ് കെമിക്കല്‍ ഏജ് ഒഫ് ഇന്ത്യയും കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് വേള്‍ഡും. കൊല്‍ക്കത്ത ആസ്ഥാനമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന 'ഇന്ത്യന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയേഴ്സ്' ഇന്ത്യയിലെ കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍മാരുടെ അഖിലേന്ത്യാ സംഘടനയാണ്. വിഭിന്ന മേഖലകളില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍മാര്‍ക്ക് അനുഭവജ്ഞാനം പങ്കിടുന്നതിനുള്ള വേദിയോരുക്കുന്നതിനും വ്യവസായരംഗത്തെ നൂതന നേട്ടങ്ങളെക്കുറിച്ചു ചര്‍ച്ചകളും സെമിനാറുകളും സംഘടിപ്പിച്ച്, കാലികമായ പുരോഗതിയുമായി കെമിക്കന്‍ എന്‍ജിനീയര്‍മാരെ നിത്യസമ്പര്‍ക്കത്തിലാക്കുന്നതിനും ഈ സംഘടന ശ്രമിക്കുന്നു. ഇന്ത്യന്‍ കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍ അവരുടെ മുഖപത്രമാണ്. ഇതിനും പുറമേ, വിദ്യാഭ്യാസസ്ഥാപനങ്ങളില്‍ ചേര്‍ന്നു പഠനം നടത്താന്‍ സാഹചര്യമില്ലാത്തവര്‍ക്കായി പരീക്ഷകള്‍ നടത്തി അവരെ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് മെമ്പര്‍മാരായംഗീകരിക്കുന്നുമുണ്ട്. വിദ്യാഭ്യാസയോഗ്യത, അനുഭവജ്ഞാനം എന്നിവ പരിഗണിച്ചു മെമ്പര്‍, അസോസിയേറ്റ് മെമ്പര്‍, ഗ്രാജ്വേറ്റ് മെമ്പര്‍, വിദ്യാര്‍ഥി മെമ്പര്‍ എന്നിങ്ങനെ നാലുതരം അംഗങ്ങളാണുള്ളത്. ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് എന്‍ജിനീയേഴ്സിലും ഒരു കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് വിഭാഗമുണ്ട്.
(കെ.വി. നാരായണന്‍)
