1.3　化學反應工程

20世紀40年代前期，在重大化工過程（如碳四餾分的分離、丁苯橡膠的乳液聚合、粗柴油的流態化催化裂化）的開發中，化學工程發揮了重要作用。例如，麻省理工學院的劉易斯教授和吉利蘭教授提出了流態化催化裂化的設想，并通過實驗證實了在催化裂化反應器和再生器之間連續輸送大量固體催化劑的可行性。在化工過程開發中，反應器工程放大的重要性日益顯著。利用單元操作的概念處理只包含物理變化的化工操作時比較成功，有人將反應過程按化學特征分為硝化、磺化、加氫、脫氫等單元過程，試圖解決工業反應過程的開發問題，但實踐證明該方法并沒有抓住反應過程開發中工程問題的本質。

1913年哈伯-博施法合成氨投入生產，促進了催化劑和催化反應的研究。1928年釩催化劑成功用于二氧化硫的催化氧化。1936年發明了利用硅鋁催化劑進行粗柴油催化裂化。對這些氣固相催化反應和燃燒過程的研究，使化學工程師開始認識到工業反應過程中質量傳遞和熱量傳遞對反應的影響。20世紀30年代后期，德國的G.達姆科勒（1908—1944）和美國的E.席勒分別對反應相外傳質和傳熱以及反應相內傳質和傳熱作了系統研究。20世紀50年代初，提出了一系列重要的概念，如返混、停留時間分布、宏觀混合、微觀混合、反應器參數敏感性、反應器的穩定性等。1957年在阿姆斯特丹舉行的第一屆歐洲化學反應工程討論會上，宣布了化學反應工程學的誕生。20世紀70年代初，出現了處理大量連續組分參與的復雜反應體系的集總動力學方法和聚合反應工程、電化學反應工程等新分支。