在20世纪初,对化学工程的认识虽只限于单元操作,但却开拓了一个崭新的领域和出现了一些从事崭新职业的化学工程师,这些化学工程师不同于以往的化工生产工作者,他们经历过化学工程这一专门学科的训练,故有能力使化工生产过程和设备设计、制造和操作控制更为合理,直到20世纪中叶,在单元操作和传递过程研究成果的基础上,在各种反应过程中,如氧化、还原、硝化、磺化等发现了若干具有共性的问题,如反应器内的返混、反应相内传质和传热、反应相外传质和传热、反应器的稳定性等。
直到今天,各个单元操作的研究还是有着极为重要的理论意义和应用价值,而且是为了适应新的技术要求,一些新的单元操作不断出现并逐步充实进来,化学反应工程化学反应是化工生产的核心部分,它决定着产品的收率,对生产成本有着重要影响,因此,它具有个别生产的特殊性;但其内容所涉及的方面一般有:原料和生产方法的选择,流程组织,所用设备(反应器、分离器、热交换器等)的作用,结构和操作,催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制,产品规格及副产品的分离和利用,以及安全技术和技术经济等问题。
它以物理学、化学和数学的原理为基础,广泛应用各种实验手段,与化学工艺相配合,去解决工业生产问题,生产规模扩大和经济效益提高的重要途径是装置的放大,节省投资,降低消耗,减少占地,节约人力,这种起源于放大过程的效应,长期以来被笼统地称作“放大效应”,它包含了很多已查明或未查明的物理因素(或称工程因素)的影响,化学过程是指物质发生化学变化的反应过程,如柴油的催化裂化制备高辛烷值汽油是一个化学反应过程。