Kimyasal ürünlere olan talebin rekor düzeylere erişmesine, üreticiler arasındaki rekabetin artmış olmasına rağmen, üretim alanında en iyi duruma erişme hedefi, asla rastlantıya bırakılmamalıdır. Kimya mühendisliği, bu hedefi inceleyen ve işleyen bilim dalıdır. Bu mühendislik dalı, bazı temel işlevleri harekete geçirir: araştırma, tasarım, yapım, üretim, dağıtım ve yönetim. Madde üzerinde yürütülen işlemleri (fiziksel veya kimyasal) sınaî ölçekte işlemek için, matematiğe ve fiziksel bilimlere, özellikle de termodinamiğe ve kimyasal kinetiğe başvurur.
Kullanılan termodinamik, denge hallerinin termodinamiği değildir; çünkü, sürekli üretimin gerektirdiği sistemler, dengeden uzak bir gelişim gösterir. Buna karşılık, ısının üretilmesi, taşınması ve sıcaklığa göre kimyasal dengelerin yer değiştirmesinin incelenmesi tümüyle temel bilgilere dayanır. Kimyasal kinetik, sınaî ve ekonomik bakımdan zorunludur, çünkü termodinamiğin tersine, zaman etmeniyle de ilgilenir. Bu durumda mühendisin araştırmaları, istenen ürünün miktarını (birim zaman için) artırmayı ve parazit kimyasal tepkimelerden kaynaklanan, istenmeyen yan ürünlerin miktarını azaltmayı amaçlar.
Kimya mühendisliğinin gerçek amacı, ekonomik ve teknik verileri göz önünde bulundurarak, daha önceden bilinen ve bir ölçüde denetim altına alınmış olan kimyasal tepkimeleri sınaî ölçekte işletebilmek için en uygun koşulları belirlemektir. Ayrıca, tepkime kabını oluşturan malzemeler ve buna bağlı boru hatları, tesisin ömrü boyunca, içlerinden geçen veya içlerinde kalan kimyasal ürünlerin aşındırma etkisine karşı durabilmelidir. Bu aşındırma denetlenmediğinde ürünlerin kullanıma uygun olmayan duruma gelmesine ve boyutları, basit bir çevre kirlenmesinden, tesis yakınlarında yaşayan toplulukların sağlığının tehlikeye girmesine kadar değişebilecek kazalara yol açacak kaçaklara neden olabilir. Yeni malzemenin kimyasal eylemsizliği, kullanılan ürünlerin kirlenmesini de önler. Diğer yandan, akışkanların bunlar içinde dolaşımı daha düzgün bir şekilde gerçekleşir; bu durumda, yük kayıplarını dengeleyen motorlar, daha düzgün bir rejimde çalışabilir. Hammaddenin taşınması ve karıştırılması için gerekli mekanik güç, bu düzenliliğe bağlıdır.
Kimya mühendisliğinin bütün çalışma alanlarında aynı anlayış kendini gösterir. Bu düzenlilik anlayışı , petro-kimya, biyoteknolojiler, nükleer sanayi(izotop ayırma, radyoaktif atıkların yeniden işlenmesi), demir çelik sanayi veya suların arıtılması ve kirlenmenin giderilmesi gibi çok çeşitli sektörlerde ortaya çıkan sorunların çözülmesindeki sırrı oluşturur.
Kimya Mühendisliği Tarihçesi
Eskiden, her kimyasal ürün ayrı bir yönteme göre üretiliyordu. Günümüzdeki kimya mühendisleri, bütün kimyasal ürünler için geçerli olan bilimsel üretim yöntemleri belirlemişlerdir.Kimya mühendisliğiyle ilgili ilk eserin V. Biringuccio tarafından yayımlanan De la Pirotechnia (Piroteknik üzerine, 1540) adlı kitap olduğu sanılmaktadır. O zamandan beri kimya mühendisliği eğitimi, uzun süre, kimyasal ürünlerin üretimi için şu veya bu özel yöntemi betimlemekle sınırlı kalmıştır. Sonuçta, 1915-1920 yıllarında ABD’li mühendisler, her tür üretim işlemini birim işlemlere ayrıştırarak, bu bilgileri birleştirmenin mümkün olduğunu gösterdiler: bu birim işlemler, karıştırma, ayırma, süzme, damıtma, soğutma, öğütme vb. gibi işlemlerdi. Bu çalışma, 1923 yılında, Principles of Chemical Engineering(Kimya Mühendisliği İlkeleri) adı altında yayımlandı. 1950 yılından sonra daha birleştirici bir görüş benimsendi: bütün bu çeşitli birim işlemler madde, ısı ve hareket miktarı taşınması olarak üç büyük tip altında toplandı. Bu, kimya mühendisliğinin birim işlemlerinin ötesinde, aynı fizik yasalarıyla yönetilebilen her şeyi, aynı açı altında göz önüne almak anlamına gelir. Bu yöntem aracılığıyla kimya fabrikalarının kuruluş hesapları, artan bir doğrulukla çok daha ilerilere götürülebilir. Bunun sonucunda, yeni üretim birimlerinin kurulması sırasında zamandan ve paradan kazanç sağlanır.