化學工程是一門融合化學、物理、數學、生物與經濟學的跨領域工程學科,致力於將原料轉化為有價值產品,並設計高效、安全、永續的生產製程。化工是支撐能源、製藥、食品、環境、電子、航太與電動車等產業的技術基礎。
Chemical Engineering is a multidisciplinary field that applies chemistry, physics, mathematics, biology, and economics to transform raw materials into valuable products through efficient, safe, and sustainable processes. It plays a key role across industries including energy, pharmaceuticals, food, environment, electronics, aerospace, and electric vehicles (EVs).
化工工程師參與從實驗室研發到工廠量產的全流程,其核心工作內容包括:
● 製程設計與放大
設計反應器、分離設備、蒸餾塔等工業單元操作。
Process Design & Scale-Up: Designing reactors, distillation columns, and separation systems.
● 製程優化與控制
利用模擬軟體與AI提升效率、安全性與產品一致性。
Optimization & Control: Enhancing safety and performance through simulation and automation.
● 產品與材料開發
開發高分子材料、電解液、生技產品、光電材料等。
Product Development: Polymers, battery electrolytes, biopharmaceuticals, optoelectronic materials.
● 環境與永續工程
資源回收、廢水處理、碳中和流程設計。
Environmental Engineering: Waste treatment, circular economy, carbon-neutral design.
● 安全與風險管理
防火防爆、毒性評估、工廠操作標準建立。
Safety & Risk Management: Process hazard analysis and mitigation.
化學工程是支撐現代生活不可或缺的技術,具體貢獻包括:
• 能源轉型:氫能、生質燃料、鋰電池、燃料電池。
Energy transition: Hydrogen, biofuels, batteries, fuel cells.
• 醫藥與健康照護:疫苗生產、藥物控釋、生物反應器。
Healthcare: Vaccine production, drug delivery systems, bioreactors.
• 綠色化學與永續製程:降低毒性、節能減碳、材料再利用。
Green Chemistry: Toxin reduction, energy efficiency, material recycling.
• 智慧製造與數位雙生:AI整合製程模擬與即時控制。
Smart Manufacturing: AI-integrated process simulation and control.
學習化工的課程與技能訓練涵蓋以下領域:
核心課程 Core Curriculum
• 反應工程(Reaction Engineering)
• 傳遞現象(Transport Phenomena)
• 熱力學(Thermodynamics)
• 製程控制(Process Control)
• 材料與高分子科學(Materials & Polymers)
技術能力 Technical Skills
• 工程模擬軟體(e.g., Aspen Plus, MATLAB, COMSOL)
• 程式設計與數據分析(Python, CFD, TCAD)
• 問題解決與跨領域合作能力
• 專案管理與風險評估
化工工程師在電子與半導體產業的應用包含:
● 電子化學品與超純製程
光阻、蝕刻液、顯影液、剝離液、晶圓清洗劑
Ultrapure chemicals for photoresist, etching, development, cleaning
● 精密濕製程與良率控制
CMP、封裝清洗、表面處理
Wet process control, CMP, packaging treatment
● PCB化學品與金屬處理
電鍍液、阻焊劑、黑化液、除膠處理
Plating baths, solder masks, black oxide, desmear solutions
● 製程再生與綠色製造
IPA回收、PFAS替代、溶劑管理
IPA recovery, PFAS alternatives, solvent lifecycle management
• 高性能材料:耐高溫樹脂、輕質複材、低滲透塗層
High-performance polymers, composite resins, barrier coatings
• 推進系統化學:火箭燃料、氧化劑、冷卻流體
Propellant chemistry, oxidizers, heat-transfer fluids
• 航太潔淨製程:電子零件去污、黏著與表面改質
Precision cleaning, surface modification, adhesive chemistry
• 碳纖維與結構黏合技術:界面工程與機械強度設計
Interface engineering and structural bonding
• 鋰電池材料與製程:電解液、正負極材料、SEI膜穩定
Electrolytes, anode/cathode development, SEI stabilization
• 熱管理材料:導熱膠、相變材料(PCM)
Thermal interface materials, phase change materials
• 電力電子與冷卻液:絕緣材料、冷卻系統化學
Dielectric fluids, power electronics cooling solutions
• 回收與永續設計:電池回收、材料萃取與再製
Battery recycling and closed-loop material design
• AI輔助製程優化與即時控制
AI in process control & predictive modeling
• 電化學能源系統開發(鋰金屬、固態電池、氫氣經濟)
Electrochemical systems: solid-state batteries, hydrogen economy
• 永續材料與綠色製造
Green solvents, biopolymers, recyclable materials
• 多尺度模擬與數位雙生(Digital Twin)
Multiscale modeling, Digital Twin integration
• 高可靠性材料設計(航太、EV用)
High-reliability materials for EV and aerospace