第一篇:化學工程與工藝專業英語P109 頁Reading Material翻譯
Curriculum of Chemical Engineering(化學工程課程)
As chemical engineering knowledge developed,it was inserted into university courses and curricula.Before World War 1,chemical engineering programs were distinguishable from chemistry programs in that they contained courses in engineering drawing,engineering thermodynamics,mechanics,and hydraulics taken from engineering departments.Shortly after World War 1 the first text in unit operations was published(W.H.Walker, W.K.Lewis,and W.H.McAdams,Principles of Chemical Engineering,New York McGraw-Hill,1923).Courses in this area became the core of chemical engineering teaching.被開發的化學工程知識,它被插入了入大學路線和課程。在世界大戰1之前,化學工程節目從化學節目是可區分的他們在工程圖、工程學熱力學、從工程部采取的機械工和動水學方面包含了路線。在世界大戰1之后在單元操作的第一文本被出版了(W.H.步行者、W.K.劉易斯和W.H.McAdams,化學工程的原則,紐約McGraw小山1923)。路線在這個區域成為了化學工程教學的核心。
By the mid-1930s,chemical engineering programs included courses in(i)stoichiometry(using material and energy conservation ideals to analyze chemical process steps),(ii)chemical processes or “unit operations,”(iii)chemical engineering laboratories “in which equipment was operated and tested ”,and(iv)chemical plant design(in which cost factors were combined with technical elements to arrive at preliminary
plant designs).The student was still asked to take the core chemistry course, including general,analytical,organic, and physical chemistry.However, in addition, he or she took courses in mechanical drawing,engineering mechanics,electric circuits,metallurgy,and thermodynamics with other engineers.在30年代中期以前,化學工程在(i)化學計量學方面編程包括的路線(使用材料和要分析化學過程步的能量守恒理想),(ii)化學過程或“單元操作”,(iii)化學工程實驗室“在哪種設備被管理并且測試了”和(iv)化工工廠設計(在哪些成本因素結合以技術元素到達在初步工廠設計)。學生仍然請求采取核心化學路線,包括將軍,分析,有機和物理化學。然而,另外,他或她在機械畫、工程學機械工、電路、冶金學和熱力學方面采取了路線與其他工程師。
Since World War 2 chemical engineering has developed rapidly.As new disciplines have proven useful, they have been added to the curriculum.Chemical engineering thermodynamics became generally formulated and taught by about 1945.By1950,courses in applied chemical kinetics and chemical reactor design appeared.Process control appeared as an undergraduate course in about 1955,and digital computer use began to develop about 1960.因為世界大戰2化學工程迅速地開發了。當新的學科證明了有用,他們增加了到課程。化學工程熱力學變得一般公式化,并且由1945.By1950大約教,路線在應用的化工動能學和化學反應器設計出
現。程序控制出現作為一條大學生路線在大約1955年和數字計算機用途開始開發大約1960年。
The ideal that the various unit operations depended on common mechanisms of heat,mass,and momentum transfer developed about 1960.Consequently,courses in transport phenomena assumed an important position as an underlying,unifying basis for chemical engineering education.New general disciplines that have emerged in the last two decades include environmental and safety engineering, biotechnology,and electronics manufacturing processing.There has been an enormous amount of development in all fields, much of it arising out of more powerful computing and applied mathematics capabilities.理想各種各樣的單元操作取決于熱、大量和動量交換共同的機制在運輸現象開發了關于1960.Consequently,路線擔任了一個重要位置作為強調,為化學工程教育的unifying依據。在最后二十年涌現了的新的將軍學科包括環境和安全工程,生物工藝學和電子制造業處理。有大量的發展在所有出現從更加強有力計算中的領域,多少和應用數學能力。
Chemical engineers continue to need background in organic,inorganic and physical chemistry, but also should be introduced to the principles of instrumental analysis andbiochemistry.化學工程師在有機,無機和物理化學繼續需要背景,而且應該介紹給儀器分析和生化的原則。
Valuable conceptual material should be strongly emphasized in organic chemistry including that associated with biochemical processes.在有機化學應該強烈強調可貴的概念性材料包括那與生物化學的過程相關。
Much of thermodynamic is more efficiently taught in chemical engineering,and physical chemistry should include the foundations of thermodynamics.熱力學在化學工程方面更加高效率地被教,并且物理化學應該包括熱力學的基礎。
Biology has emerged from the classification stage,and modern molecular biology holds great promise for application.Future graduates will become involved with applying this knowledge at some time their careers.生物從分類階段涌現了,并且現代分子生物學擁有巨大諾言為應用。未來畢業生將變得包含以某時申請這知識他們的事業。
A special course is required on the functions and characteristics of living cells with some emphasis on genetic engineering as practiced with microorganisms.一條特別路線在活細胞的作用和特征需要以對遺傳工程的一些重點如實踐與微生物。
Course work should include the effects of microstructure on physical,chemical,optical,magnetic and electronic properties of solids.路線工作在固體物理,化工,光學,磁性和電子物產應該包括微結構的作用。
Fields of study should encompass ceramics,polymers,semiconductors,metals,and composites.學科領域應該包含陶瓷、聚合物、半導體、金屬和綜合。
Although students should develop reasonable proficiency in programming,the main thrust should be that use of standard software including the merging of various programs to accomplish a given task.Major emphasis should be on how to analyze and solve problems with existing software including that for simulation to evaluate and check such software with thoroughness and precision.雖然學生在編程應該開發合理的熟練,主要推力應該是對標準軟件的那個用途包括合并各種各樣的節目完成一項特定任務。主要重點應該關于怎樣分析和解決問題與現有的軟件包括那為了模仿能評估和檢查這樣軟件以透徹和精確度。
Students should learn how to critically evaluate programs written by others.學生應該學會如何重要地評估其他寫的節目。
第二篇:《化學工程與工藝專業英語》翻譯
Unit 11 Chemical and Process
Thermodynamics
化工熱力學
在投入大量的時間和精力去研究一個學科時,有理由去問一下以下兩個問題:該學科是什 么?(研究)它有何用途?關于熱力學,雖然第二個問題更容易回答,但回答第一個問題有必要對該學科較深入的理解。(盡管)許多專家或學者贊同熱力學的簡單而準確的定義的觀點(看法)值得懷疑,但是還是有必要確定它的定義。然而,在討論熱力學的應用之后,就可以很容易完成其定義
1.熱力學的應用
熱力學有兩個主要的應用,兩者對化學工程師都很重要。
(1)與過程相聯系的熱效應和功效應的計算,以及從過程得到的最大功或驅動過程所需 的最小功的計算。
(2)描述處于平衡的系統的各變量之間的關系的確定。
第一種應用由熱力學這個名詞可聯想到,熱力學表示運動中的熱。直接利用第一和第二定 律可完成許多(熱效應和功效應的)計算。例如:計算壓縮氣體的功,對一個完整過程或某一過程單元的進行能量衡算,確定分離乙醇和水混合物所需的最小功,或者(evaluate)評估一個氨合成工廠的效率。熱力學在特殊體系中的應用,引出了一些有用的函數的定義以及這些函數和其它變量(如壓強、溫度、體積和摩爾分數)關系網絡的確定。實際上,在運用第一、第二定律時,除非用于評價必要的熱力學函數變化已經存在,否則熱力學的第一種應用不可能實現。通過已經建立的關系網絡,從實驗確定的數據可以計算函數變化。除此之外,某一體系中變量的關系網絡,可讓那些未知的或者那些難以從變量(這些變量容易得到或較易測量)中實驗確定的變量得以計算。例如,一種液體的汽化熱,可以通過測量幾個溫度的蒸汽壓和幾個溫度下液相和汽相的密度得以計算;某一化學反應中任一溫度下的可得的最大轉化率,可以通過參與該反應的各物質的熱量法測量加以計算。
2.熱力學的本質
熱力學定律有這經驗的基礎或實驗基礎,但是在描述其應用時,依賴實驗測量顯得很明顯 化學工程與工藝專業英語第十一單元化工熱力學(stand out 突出)。因此,熱力學廣義上可以定義為:拓展我們實驗所得的體系知識的一種手段(方法),或定義為:觀察和關聯一個體系的行為的基本框架。為了理解熱力學,擁有實驗的觀點有必要,因為,如果我們不能對研究的體系或現象做出物理上正確的評價,那么熱力學的方法就無意義。我們應該要經常問問如下問題:怎樣測量這一特殊的變量?怎樣計算以及從哪一類的數據計算一個特殊的函數。由于熱力學的實驗基礎,熱力學處理的是宏觀函數或大量的物質的函數,這與微觀的函數恰恰相反,微觀函數涉及到的是組成物質的原子或分子。宏觀函數要么可以直接測量,要么可以從直接測量的函數計算得到,而不需要借助于某一具體的理論。相反,盡管(while)微觀函數最終是從實驗測量得以確定,但是它們的真實性取決于用于它們計算時的特殊理論的有效性。因此,熱力學的權威性在于:它的結果與物質的理論無關,倍受尊敬,為大家大膽地接受。除了與熱力學結論一致的必然性以外,熱力學有著廣泛的應用性。因此,熱力學形成了許多學科中的工程師和科學家的教育中不可分割的部分。盡管如此,因為每門科學都只局限于(focus on)關于熱力學方面的較少應用,所以其全貌常被低估。實際上,在明顯的(可觀察到)可再現的平衡態中存在的任何體系,都服從與熱力學方法。除了流體、化學反應系統和處于相平衡(化學工程師對這些十分感興趣)之外,熱力學也成功適用于有表面效應的系統、受壓力的固體以及處于重力場、離心力場、磁場和電場的物質。通過熱力學,1
可以被確定用于定義和確定平衡的位能,并將之定量化。位能也可以確定一個體系移動的方向以及體系達到的終態,但是不能提供有關到達終態所需要的時間的信息。因此,時間不是熱力學的變量,速度的研究已超出了熱力學的范疇,或者除了體系接近平衡的極限以外,速率的研究屬于熱力學的范疇。在這兒,速率的表達式應該在熱力學上是連續的。
熱力學定律建立于實驗和觀測基礎之上的,這些實驗和觀測既不是最重要的,又不復雜。同時,這些定律的本身是用相當普通語言加以描述的。然而,從這一明顯的平淡的開始,發展成為一個很大的結構,這種結構對人類思想歸納力做出了貢獻。這在想象力豐富、嚴肅認真的學生中成功地激發了敬畏(inspire awe),這使得Lewis 和Randall 將熱力學視為科學的權威。因為除了技術上的成功和結構的嚴密性,這個比喻選擇很恰當,我們可觀察到美妙之處(和宏觀體)。因此,毫無疑問,熱力學的研究在學術上有價值的,智力上可以得到激發,同時,對一些人來說,是一種很好的經歷。
3.熱力學定律
第一定律.熱力學第一定律是能量守恒的簡單的一種描述。如圖3-1 所示,穩態時離開一個過程的所有能量的總和必須與所進入該過程的能量總和相等。工程師在設計和操作各種過程 時絕對遵循質量和能量守恒定律。所不幸的是,就其本身而言,當試圖評估過程的效率時,第化學工程與工藝專業英語第十一單元化工熱力學
一定律引起混淆不清。人們將能量守恒視為一種重要的努力成果,但是事實上,使能量守恒不需要花任何努力— — 能量本身就是守恒的。因為第一定律沒有區分各種各樣能量的形式,所以從第一定律所得到的結論是有限的。由往復泵引入的軸功會以熱量流向冷凝器的形式離開蒸餾塔,與在再沸器引入的熱一樣容易。在試圖確定過程的效率時,一些工程師總掉入將各種形式的能量一起處理的陷阱。這種做法明顯是不合理,因為各種能量形式有著不同的費用。第二定律第二定律應用于熱轉變為功的循環,有多種不同的描述。至于這一點,一種更
加普通的描述是需要的:從一種形式的能量到另一種形式的能量的轉換,總是導致質量上總量的損失。另一種描述為:所有系統都有接近平衡(無序)的趨勢。這些表達方式指出了在表達第二定律時的困難之處。如果不定義另一個專門描述質量或無序的詞語,第二定律的表達就不能令人滿意。這個專用名詞為熵。這個狀態函數對流體、物質或系統中的無序程度進行了定量化。絕對零熵值定義絕對零度時純凈的、晶體固體的狀態。每一個分子都由其他的以相當有序結構的相同的分子所包圍。運動、隨意、污染、不確定性,這一切都增加了混亂度,因此對熵做出了貢獻。相反,不論是透明寶石,還是純凈化學產品,還是清潔的生活空間,還是新鮮的空氣和水,(都是屬于有序狀態),有序是有價值的。有序需要付出很高的代價,只有通過做功才得以實現。我們很多工作都花費在家里、車間和環境中創造或恢復有序狀態。環境中較高的熵值是較高的生產費用的具體化表現。每一種生產過程的目的都是,利用將混合物分離為純凈物、減小我們知識的不確定性、或是從原料創造(works of art)藝術品以減小熵值。總之,從將原料轉變為產品的過程中,熵值不斷減小。然而,(inasmuch as)因為隨著系統接近平衡,熵的增加是自發的趨勢,所以減少熵值是艱難的工作(struggle)。生產過程所需熵減的驅動力同時伴隨著宇宙其余部分熵的劇增。一般說來,這種熵的增加在同一工廠內不斷持續下去,因此這種造成了產品熵的減小。反過來(whereas 而,卻,其實,反過來),熵減存在于原料向產品的轉化過程。燃料、電、空氣以及水向燃燒產品、廢水和無用的熱量的形式的轉化可表示熵值的大大增加。正象圖3-1 中中間部分描述為第一定律一樣,圖中的底線部分描述了第二定律。離開一個過程的所有的物流的熵值的總和,總是超過進入該過程的物流的熵值的總和。如果熵達到平衡,象質量和能量達到平衡一樣,那么該過
程是可逆的,即該過程也會反向移動。可逆過程只是在理論上是可能的,需要動力學平衡維持連續存在,因此可逆過程是不可產生的。而且,如果不化學工程與工藝專業英語第十一單元化工熱力學4平衡(過程)倒過來,即如果有凈熵的減少,那么所有的箭頭也要反向,該過程被迫反向進行。實質上,是熵增驅使該過程:是同一種驅動力使水向下流,熱流從熱物質流向冷物質,使玻璃打碎,金屬腐蝕。簡而言之,所有事物都同它們周圍的環境接近平衡。第一定律,需要能量守恒,所有形式能量變化有著相同的重要性。盡管所有過程都受第一定律權威性的影響,但是該定律不能區分能量的質量,也不能解釋為什么觀察不到自發發生的 過程自發地使自身可逆。功可以全部轉化為熱而反向轉換從來不會定量發生,這種反復驗證過的觀測達成了這樣的共識— — 熱是一種低質量的能量。第二定律,深深扎根于熱發動機效率的研究,能分辨能量的質量。通過這一定律,揭示了以前未認可的函數— — 熵的存在,可以看出,該函數確定了自發變化的方向。第二定律并沒有(in no way)減小第一定律的權威性;相反,第二定律拓展和加強了熱力學的權限。第三定律熱力學第三定律規定了熵的絕對零值,描述如下:對于那些處在絕對零度的完美晶體的變化來說,總的熵的變化為零。該定律使用絕對值來描述熵。
Unit 13 Unit Operations in Chemical
Engineering
化學工程中的單元操作
化學工程由不同順序的步驟組成,這些步驟的原理與被操作的物料以及該特殊體系的其他特征無關。在設計一個過程中,如果(研究)步驟得到認可,那么所用每一步驟可以分別進行研究。有些步驟為化學反應,而其他步驟為物理變化。化學工程的可變通性(versatility)源于將一復雜過程的分解為單個的物理步驟(叫做單元操作)和化學反應的實踐。化學工程中單元操作的概念基于這種哲學觀點:各種不同順序的步驟可以減少為簡單的操作或反應。不管所處理的物料如何,這些簡單的操作或反應基本原理(fundamentals)是相同的。這一原理,在美國化學工業發展期間先驅者來說是明顯的,首先由A.D.Lttle 于1915 年明確提出:任何化學過程,不管所進行的規模如何,均可分解為(be resolvedinto)一系列的相同的單元操作,如:粉碎、混合、加熱、烘烤、吸收、壓縮、沉淀、結晶、過濾、溶解、電解等等。這些基本單元操作(的數目)為數不多,任何特殊的過程中包含其中的幾種。化學工程的復雜性來自于條件(溫度、壓力等等)的多樣性,在這些條件下,單元操作以不同的過程進行,同時其復雜性來自于限制條件,如由反應物質的物化特征所規定的結構材料和設備的設計。最初列出的單元操作,引用的是上述的十二種操作,不是所有的操作都可視為單元操作。從那時起,確定了其他單元操作,過去確定的速度適中,但是近來速度加快。流體流動、傳熱、蒸餾、潤濕、氣體吸收、沉降、分粒、攪拌以及離心得到了認可。近年來,對新技術的不斷理解以及古老但很少使用的分離技術的采用,引起了分離、處理操作或生產過程步驟上的數量不斷增加,在多種操作中,這些操作步驟在使用時不要大的改變。這就是“單元操作”這個術語的基礎,此基礎為我們提供了一系列的技術。1.單元操作的分類
(1)流體流動流體流動所涉及到的是確定任何流體的從一位置到另一位置的流動或輸送的原理。(2)傳熱該單元操作涉及到(deal with)原理為:支配熱量和能量從一位置到另一位置的積累和傳遞。(3)蒸發這是傳熱中的一種特例,涉及到的是在溶液中揮發性溶劑從不揮發性的溶質(如鹽或其他任何物質)的揮發。(4)干燥在該操作中,揮發性的液體(通常是水)從固體物質中除去。(5)蒸餾蒸餾是這樣一個操作:因為液體混合物的蒸汽壓強的差別,利用沸騰可將其中的各組分加以分離。(6)吸收在該操作中,一種氣流經過一種液體處理后,其中一種組分得以除去。(7)膜分離該操作涉及到液體或氣體中的一種溶質
通過半透膜向另一種流中的擴散(8)液-液萃取在該操作中,(液體)溶液中的一種溶質通過與該溶液相對不互溶的另一種液體溶劑相接觸而加以分離。(9)液-固浸取在該操作所涉及的是,用一種液體處理一種細小可分固體,該液體能溶解這種固體,從而除去該固體中所含的溶質。(10)結晶結晶涉及到的是,通過沉降方法將溶液中的溶質(如一種鹽)從該溶液中加以分離。(11)機械物理分離這些分離方法包括,利用物理方法分離固體、液體、或氣體。這些物理方法,如過濾、沉降、粒分,通常歸為分離單元操作。許多單元操作有著相同的基本原理、基本原則或機理。例如,擴散機理或質量傳遞發生于干燥、吸收、蒸餾和結晶中,傳熱存在于干燥、蒸餾、蒸發等等。
2.基本概念
因為單元操作是工程學的一個分支,所以它們同時建立在科學研究和實驗的基礎之上。在設計那些能夠制造、能組合、能操作、能維修的設備時,必須要將理論和實踐結合起來。下面四個概念是基本的(basic),形成了所有操作的計算的基礎。物料衡算如果物質既沒有被創造又沒有被消滅,除了在操作中物質停留和積累以外,那么進入某一操作的所有物料的總質量與離開該操作的所有物料的總質量相等。應用該原理,可以計算出化學反應的收率或工程操作的得率。在連續操作中,操作中通常沒有物料的積累,物料平衡簡單地由所有的進入的物料和所有的離開的物料組成,這種方式與會計所用方法相同。結果必須要達到平衡。只要(as long as)該反應是化學反應,而且不消滅或創造原子,那么將原子作為物料平衡的基礎是正確的,而且常常非常方便。可以整個工廠或某一單元的任何一部分進行物料衡算,這取決于所研究的問題。能量恒算相似地,要確定操作一操作所需的能量或維持所需的操作條件時,可以對任何工廠或單元操作進行能量衡算。該原理與物料衡算同樣重要,使用方式相同。重要的是記住,盡管能量可能會轉換為另一種等量形式,但是要把各種形式的所有的能量包括在內。理想接觸(平衡級模型)無論(whenever)所處理的物料在具體條件(如溫度、壓強、化學組成或電勢條件)下接觸時間長短如何,這些物料都有接近一定的平衡條件的趨勢,該平衡由具體的條件確定。在多數情況下,達到平衡條件的速率如此之快或所需時間足夠長,以致每一次接觸都達到了平衡條件。這樣的接觸可視為一種平衡或一種平衡接觸。理想接觸數目的計算是理解這些單元操作時所需的重要的步驟,這些單元操作涉及到物料從一相到另一相的傳遞,如浸取、萃取、吸收和溶解。操作速率(傳遞速率模型)在大多數操作中,要么是因為時間不夠,要么是因為不需要平衡,因此達不到平衡,只要一達到平衡,就不會發生進一步變化,該過程就會停止,但是工程師們必須要使該過程繼續進行。由于這種原因,速率操作,例如能量傳遞速率、質量傳遞速率以及化學反應速率,是極其重要而有趣的。在所有的情況中,速率和方向決定于位能的差異或驅動力。速率通常可表示為,與除以阻力的壓降成正比。這種原理在電能中應用,與用于穩定或直流電流的歐姆定律相似。用這種簡單的概念解決傳熱或傳質中的速率問題時,主要的困難是對阻力的估計,阻力一般是通過不同條件下許多傳遞速率的確定式(determination)的經驗關聯式加以計算。速率直接地決定于壓降,間接地決定于阻力的這種基本概念,可以運用到任一速率操作,盡管對于特殊情況的速率可以不同的方式用特殊的系數來表達。
第三篇:《化學工程與工藝專業英語》課文翻譯
Unit1化學工業的研究和開發
One of the main發達國家化學工業飛速發展的一個重要原因就是它在研究和開發方面的投入commitment和投資investment。通常是銷售收入的5%,而研究密集型分支如制藥,投入則加倍。要強調這里我們所提出的百分數不是指利潤而是指銷售收入,也就是說全部回收的錢,其中包括要付出原材料費,企業管理費,員工工資等等。過去這筆巨大的投資支付得很好,使得許多有用的和有價值的產品被投放市場,包括一些合成高聚物如尼龍和聚脂,藥品和殺蟲劑。盡管近年來進入市場的新產品大為減少,而且在衰退時期研究部門通常是最先被裁減的部門,在研究和開發方面的投資仍然保持在較高的水平。
化學工業technology industry是高技術工業,它需要利用電子學和工程學的最新成果。計算機被廣泛應用,從化工廠的自動控制automatic control,到新化合物結構的分子模擬,再到實驗室分析儀器的控制。
Individual manufacturing一個制造廠的生產量很不一樣,精細化工領域每年只有幾噸,而巨型企業如化肥廠和石油化工廠有可能高達500,000噸。后者需要巨大的資金投入,因為一個這樣規模的工廠要花費2億5千萬美元,再加上自動控制設備的普遍應用,就不難解釋為什么化工廠是資金密集型企業而不是勞動力密集型企業。
The major大部分化學公司是真正的跨國公司multinational,他們在世界上的許多國家進行銷售和開發市場,他們在許多國家都有制造廠。這種國際間的合作理念,或全球一體化,是化學工業中發展的趨勢。大公司通過在別的國家建造制造廠或者是收購已有的工廠進行擴張。Unit 2工業研究和開發的類型
The applied通常在生產中完成的實用型的或有目的性的研究和開發可以分為好幾類,我們對此加以簡述。它們是:(1)產品開發;(2)工藝開發;(3)工藝改進;(4)應用開發;每一類下還有許多分支。我們對每一類舉一個典型的例子來加以說明。在化學工業的不同部門內每類的工作重點有很大的不同。
(1)產品開發。product development產品開發不僅包括一種新藥的發明和生產,還包括,比如說,給一種汽車發動機提供更長時效的抗氧化添加劑。這種開發的產品已經使(發動機)的服務期限在最近的十年中從3000英里提高到6000、9000現在已提高到12000英里。請注意,大部分的買家所需要的是化工產品能創造出來的效果,亦即某種特殊的用途。,或稱聚四氟乙烯()被購買是因為它能使炒菜鍋、盆表面不粘,易于清洗。
(3)process improvement工藝改進。工藝改進與正在進行的工藝有關。它可能出現了某個問題使生產停止。在這種情形下,就面臨著很大的壓力要盡快地解決問題以便生產重新開始,因為故障期耗費資財。
然而,更為常見的commonly,工藝改進是為了提高生產過程的利潤。這可以通過很多途徑實現。例如通過優化流程提高產量,引進新的催化劑提高效能,或降低生產過程所需要的能量。可說明后者的一個例子是在生產氨的過程中渦輪壓縮機的引進。這使生產氨的成本(主要是電)從每噸6.66美元下降到0.56美元。通過工藝的改善提高產品質量也會為產品打開新的市場。
然而,近年來in rencent years,最重要的工藝改進行為主要是減少生產過程對環境的影響,亦即防止生產過程所引起的污染。很明顯,有兩個相關連的因素推動這樣做。第一,公眾對化學產品的安全性及其對環境所產生影響的關注以及由此而制訂出來的法律;第二,生產者必須花錢對廢物進行處理以便它能安全地清除,比如說,排放到河水中。顯然這是生產過程的又一筆費用,它將增加所生產化學產品的成本。通過減少廢物數量提高效益其潛能是不言而喻的。
然而,請注意note,with a plant對于一個已經建好并正在運行的工廠來說,只能做一些有限的改變來達到上述目的。因此,上面所提到的減少廢品的重要性應在新公廠的設計階段加以考慮。近年來另一個當務之急是保護能源及降低能源消耗。
(4)application development應用開發。顯然發掘一個產品新的用處或新的用途能拓寬它的獲利渠道。這不僅能創造更多的收入,而且由于產量的增加使單元生產成本降低,從而使利潤提高。舉例來說,早期是用來制造唱片和塑料雨衣的,后來的用途擴展到塑料薄膜,特別是工程上所使用的管子和排水槽。
我們已經強調emphasis了化學產品是由于它們的效果,或特殊的用途、用處而得以售出這個事實。這就意味著化工產品公司的技術銷售代表與顧客之間應有密切的聯系。對顧客的技術支持水平往往是贏得銷售的一個重要的因素。進行研究和開發的化學家們為這些應用開發提供了幫助。33的制造就是一個例子。它最開始是用來做含氟氯烴的替代物作冷凍劑的。然而近來發現它還可以用作從植物中萃取出來的天然物質的溶解劑。當它作為制冷劑被制造時,固然沒有預計到這一點,但它顯然也是應用開發的一個例子
(2)工藝開發process development。工藝開發不僅包括為一種全新的產品設計一套制造工藝,還包括為現有的產品設計新的工藝或方案。而要進行后者時可能源于下面的一個或幾個原因:新技術的利用、原材料的獲得或價格發生了變化。氯乙烯單聚物的制造就是這樣的一個例子。它的制造方法隨著經濟、技術和原材料的變化改變了好幾次。另一個刺激因素是需求的顯著增加。因而銷售量對生產流程的經濟效益有很大影響。早期的制造就為此提供了一個很好的例子。
The ability of能預防戰爭中因傷口感染引發的敗血癥,因而在第二次世界大戰(1939-1945)中,pencillin的需求量非常大,需要大量生產。而在那時,只能用在瓶裝牛奶表面發酵的方法小量的生產。英國和美國投入了巨大的人力物力聯合進行研制和開發,對生產流程做出了兩個重大的改進。首先用一個不同的菌株—黃霉菌代替普通的青霉,它的產量要比后者高得多。第二個重大的流程開發是引進了深層發酵過程。只要在培養液中持續通入大量純化空氣,發酵就能在所有部位進行。這使生產能力大大地增加,達到現代容量超過5000升的不銹鋼發酵器。而在第一次世界大戰中,死于傷口感染的士兵比直接死于戰場上的人還要多。注意到這一點不能不讓我們心存感激。
Process development for a new product對一個新產品進行開發要考慮產品生產的規模、產生的副產品以及分離/回收,產品所要求的純度。在開發階段利用中試車間(最大容量可達100升)獲得的數據設計實際的制造廠是非常寶貴的,例如石油化工或氨的生產。要先建立一個中試車間,運轉并測試流程以獲得更多的數據。他們需要測試產品的性質,如殺蟲劑,或進行消費評估,如一種新的聚合物。
Note that by-products注意,副產品對于化學過程的經濟效益也有很大的影響。酚的生產就是一個有代表性的例子。早期的方法,苯磺酸方法,由于它的副產品亞硫酸鈉需求枯竭而變的過時。亞硫酸鈉需回收和廢置成為生產過程附加的費用,增加了生產酚的成本。相反,異丙基苯方法,在經濟效益方面優于所有其他方法就在于市場對于它的副產品丙酮的迫切需求。丙酮的銷售所得降低了酚的生產成本。
A major part對一個新產品進行工藝開發的一個重要部分是通過設計把廢品減到最低,或盡可能地防止可能的污染,這樣做帶來的經濟利益和對環境的益處是顯而易見的。
Finally it should be noted that最后要注意,工業開發需要包括化學家、化學工程師、電子和機械工程師這樣一支龐大隊伍的協同合作才能取得成功。
。Unit3設計
Based on the experience and data根據在實驗室和中試車間獲得的經驗和數據,一組工程師集中起來設計工業化的車間。化學工程師的職責就是詳細說明所有過程中的流速和條件,設備類型和尺寸,制造材料,流程構造,控制系統,環境保護系統以及其它相關技術參數。這是一個責任重大的工作。
The design stage 設計階段是大把金錢花進去的時候。一個常規的化工流程可能需要五千萬到一億美元的資金投入,有許多的事情要做。化學工程師是做出很多決定的人之一。當你身處其位時,你會對自己曾經努力學習而能運用自己的方法和智慧處理這些問題感到欣慰。
設計階段design stage的產物是很多圖紙:
(1)工藝流程圖flow sheets。是顯示所有設備的圖紙。要標出所有的流線和規定的條件(流速、溫度、壓力、構造、粘度、密度等)。
(2)管道及設備圖piping and instrumentation。標明drawings所有設備(包括尺寸、噴嘴位置和材料)、所有管道(包括大小、控制閥、控制器)以及所有安全系統(包括安全閥、安全膜位置和大小、火舌管、安全操作規則)。
(3)儀器設備說明書equipmen specification sheets。詳細說明所有設備準確的空間尺度、操作參數、構造材料、耐腐蝕性、操作溫度和壓力、最大和最小流速以及諸如此類等等。這些規格說明書應交給中標的設備制造廠以進行設備生產。
3.建造construction
After the equipment manufactures當設備制造把設備的所有部分都做好了以后,這些東西要運到工廠所在地(有時這是后勤部門頗具挑戰性的任務,尤其對象運輸分餾塔這樣大型的船只來說)。建造階段要把所有的部件裝配成完整的工廠,首先要做的就是在地面打洞并傾入混凝土,為大型設備及建筑物打下基礎(比如控制室、流程分析實驗室、維修車間)。
完成了第一步initial activities,就開始安裝設備的主要部分以及鋼鐵上層建筑。要裝配熱交換器、泵、壓縮機、管道、測量元件、自動控制閥。控制系統的線路和管道連接在控制室和操作間之間。電線、開關、變換器需裝備在馬達上以驅動泵和壓縮機。生產設備安裝完畢后,化學工程師的職責就是檢查它們是否連接完好,每部分是否正常工作。
對大部分工程師來說這通常是一個令人激動exciting、享受rewarding成功的時候。你將看到自己的創意由圖紙變為現實。鋼鐵和混凝土代替了示意圖和表格。建筑是許多人多年辛勞的結果。你終于站到了發射臺上,工廠將要起飛還是最后失敗。揭曉的那一刻即將到來。
測試check-out phase階段一旦完成,“運轉階段”就開始了。啟動是工廠的首項任務,是令人興奮的時刻和日夜不停的工作。這是化學工程師最好的學習機會之一。現在你可以了解你的構思和計算究竟有些什么好。參與中試車間和設計工作的工程師通常也是啟動隊伍中的人員。
啟動the startup period can require階段需要幾天或幾個月,根據設計所涉及工藝技術的新穎、流程的復雜程度以及工程的質量而定。中間經常會遇到要求設備完善的問題。這是耗時耗財的階段:僅僅每天從車間出來的廢品會高達數千美金。確實,曾經有些車間因為沒有預計到的問題如控制、腐蝕、雜質或因為經濟方面的問題而從來沒有運轉過。
The engineer 在啟動階段during the startup period,工程師們通常需輪流值班。在很短的時間里有很多的東西需要學習。一旦車間按照設定程序成功運轉,它就轉變為產品的常規生產或制造部門。Unit 4
由碳水化合物得到的有機化學產品(生物量)。
The main constituents of plants植物主要組成部分是碳水化合物,它包含了植物的主要成分。他們是像纖維素、淀粉之類的聚多糖。淀粉包括植物的結構部分,大量出現在食物中如谷物、水稻和土豆,纖維素是植物細胞壁的主要成分。因此它很廣泛地存在并可以從木柴、棉花中獲得,所以它不但化學品資源很多而且是可再生的。
The majot route從生物質到化學品主要路線是通過發酵過程完成的。然而這些發酵過程不能夠利用像纖維素淀粉這樣聚合多糖。因此后者必須先受到酸的或酶的水解生成單糖(單個或雙糖例如蔗糖)他們是合適的起始物料。
Fermentation processes utilize發酵過程是利用單細胞微生物:典型有酵母、真菌、細菌或者霉菌來生成特定化學品。在家用情況下某些發酵過程的使用已經有了幾千年歷史了。最著名的例子
Unit 7
1haber合成氨方法
導言。制造NH3所有方法基本上都是habei方法微調版本這個方法是第一次世界大戰在德國的Nerst和Bosch發明的。N2+3H2=2NH3
在原理上講H2和N2反應是簡單的,這是放熱反應,所以平衡點低溫時在反應式的右方。不幸的是自然界給予N2很不容易打開的很強的三鍵,使分子能夠嘲笑熱力學。在科學術語上講,N2在動力學上是惰性的,使反應以合理速度向前進行必須有相當苛刻的反應條件。在自然界中固定氮(固氮意味著極為諷刺地“普遍反應”)主要是閃電。在閃電過程中產生足夠大能量使N2和O2反應生成N的氧化物。
在化工廠里要得到NH3的可觀的收率,我們需要催化劑。Haber發現就是許多含鐵的化合物是可行的催化劑,這為他贏得了諾貝爾獎。即使有了這樣催化劑還要有極高壓力(早期合成NH3生產過程中要達到600個大氣壓)和溫度(可為400℃)。
壓力推動平衡點向前移動。因為4個原子氣體轉化為2個。可是較高溫度可使平衡點向錯誤方向移動。盡管它們確實可以加快反應,其選擇條件必須是一種折衷也就是在合理的速度下給出可接受的轉化率。相對于早起接近理想化工廠,精確的選擇條件須依據其他經濟因素還取決于催化劑的細節,現代化工廠傾向于低壓高溫下工作(將沒轉化物料循環使用)。因為固定資產投資和能量消耗變得越來越重要。
生物學固氮也算用一種催化劑。這是種含有鉬(或釩)和鐵原子嵌在很大的蛋白質分子里的催化劑。這種催化劑的詳細結構直到1992年還困擾著化學家們。這種催化劑如何起作用的細節至今還是不知道。
原材料。Haber合成NH3過程需要幾種進料:能量N2和H2。N2很容易從空氣中提取出來,但是H2來源是另外一個問題。原先H2是從煤中獲得,通過蒸汽重整當中以焦炭作為原材料(基本上是一種碳的資源)2.提取的蒸汽與碳反應生成H2,CO,CO2。現在用天然氣(主要是甲烷)代替,但是來自于原油其它碳氫化合物也可以制造H2。合成氨工廠總是包含產生H的裝置,它直接與合成NH3聯系在一起。
在重整反應之前,含S化合物必須從含H化合物進料中除掉。因為含S化合物會使重整催化劑和Haber催化劑中毒。第一個脫硫步驟包含一種鈷—鉬催化劑。這種催化劑能夠氫化所有含S化合物生成H2S。生成的H2S可與ZnO反應出去(生成ZnS和
NH3的用途。NH3主要用途并不是為了生產含N化學品,以作為進一步化學應用而是用于化肥,例如尿素、NH4NO3、磷酸鹽。化肥消耗產生NH3的80%。例如,在1991年美國由NH3得到產品,是把谷物發酵成酒類飲料。一直到1950年代還是用糧食發酵這
種普遍生產途徑來生產脫脂肪族化學品。因為所生成的乙醇可以脫氫生成乙烯。乙烯是合成整個范圍內脂肪族化合物的關鍵的中間產物。顯然用這種方法生產的化學品已經下降了。但是用這種方法生產汽車燃料讓人很感興趣。
Disadvantages reflected這種發酵過程反映出來的缺點可分為兩個部分(1)原料(2)發酵過程。原材料費用比原油費用高,因為生物質是一種農業材料。因此相對照,它的生產和收割是非常花費大量勞動力的。而且農作物作為一種固體物料運輸很困難也很貴。發酵相對于石油化工主要缺點首先是發酵花費的時間。發酵過程數量級通常是以天來計算而某些石油化工催化反應僅僅只要幾秒鐘就完成了。第二個是,發酵過程的產品通常是稀釋的水溶液(<10%濃度)。它的分離和提純花費就很高。微生物是一種生態系統,很小的變化在過程條件下是允許的。即便為了增加反應速率,在溫度上一個相對小的增加可能導致微生物的死亡以及終止這個過程。
On the other hand另一方面,發酵方法也有特別好處,它們是非常有選擇行的。因為它所發酵生成的化學品在結構上是很復雜的,要想合成它是極為困難的和//或者需要多步驟合成,但是用發酵就很容易制成。最明顯的例子是這種不同抗生素,例如,青霉素、頭孢霉素、鏈霉素。
Provided that the immense practical只要與基因工程快速發展領域相關聯的是巨大的實際問題。在基因工程里,微生物如細菌是特制的來生產特定的化學品,這樣問題就能夠被克服。那么人們對發酵方法的興趣將會非常大。可是在不久的將來發酵方法看起來不像是生產大噸位化學品,就是需要量比較大的化學品例如乙烯和苯。這是因為反應速度很慢而且十分巨大部分的分離花費。Unit 6
石灰工藝大約40%的產量進入鋼鐵制造業,在鋼鐵制造業中石灰產品用于存在于鐵礦石中耐熱的sio2反應,生成流動的渣浮在表面上,這樣就很容易與液態金屬分開。少量但很重要的石灰石的用途用于化學產品的制造,污染控制和水處理。其中從石灰石中最重要產品是蘇打灰。
H2O)。
主要的重整反應是典型的如下反應(重整反應是從鎳基為催化劑在150℃下面發生的):
CH4+H2O→CO+3 H2CH4+2 H2O→CO2+4H2 其它碳氫化合物進行類似反應。在第二步重整反應里,把空氣注入1100℃蒸汽中。除此之外,還有其它的反應發生,空氣中O2和H2反應生成H2O。留下一種混合物,接近于理想化的3:1的H2與N2的反應,且沒有氧化污染。然而進一步反應也是必須的,以便來將大部分CO轉化為H2和CO2通過變換反應進行:CO+H2O→CO2+H2
這個反應是在低溫下進行的,且有2個步驟(400℃下用鐵催化劑,200℃下用銅催化劑)來確保這個反應盡可能的完全反應。
下一步,CO2必須從混合氣體中除掉。要除掉CO2需通過將酸性氣體通入堿性溶液反應,例如KOH和/或單乙醇銨。
到這個步驟為止,仍然有大多CO來污染氫氮混合物氣體(CO能使Haber催化劑中毒)需要另一個步驟,將CO量降低到ppm水平。此步驟稱為甲烷化,包含CO和H2生成CH4(與有些重整步驟相反)。這個反應操作在大約325℃,還用一種鎳催化劑。
到現在合成氣體混合物已準備好進入Haber反應。
NH3的生產:各種不同類型合成NH3工廠的共同特征是合成氣體混合物被加熱壓縮并被送到含有催化劑反應的容器中。反應基本方程式:N2+3H2〓2NH3
工業上通過合成NH3實現目標是可以接受的反應速度和反應收率。在不同時期和經濟環境中尋求不同方案的折衷方案。早期合成NH3工廠強調用高壓(來使得在一過性反應器中使收率提高),但許多最為現代化工廠已經接受在低壓下的低得多的單程收率,并且也選擇低溫來節省能量。為了確保在反應器里面最高收率,當反應氣體達到平衡點時合成氣體被冷卻。可以通過使用熱交換器來降低反應器溫度或者在合適處注入冷氣。這種做法的作用是為了冷卻反應,從而盡可能接近平衡點。因為反應是放熱反應,(在比較高溫度下不利于NH3的合成)所以反應熱量必須小心控制好來獲得好的收率。
Haber反應出料是由NH3和混合氣體組成的,所以下一步是需要分開兩者以便混合氣體也循環使用。混合氣的分離通常通過冷凝NH3完成(NH3在-40℃時沸騰比其它化合物的揮發性小得多)。大部分為化肥(以百萬噸計):尿素(4.2)、(NH4)2SO4(2.2)、NH4NH3(2.6)、磷酸氫二銨(13.5)。
NH3化學用途多種多樣。蘇打灰生產過量要用到NH3,但是
他并不出現在最終產品而被循環使用。一個廣泛地過程直接用到NH3,包括氰化物,含有N的芳香類化合物,例如嘧啶的生產。許多聚合物中N(例如尼龍或者丙烯酸)可以追蹤到NH3。經常通過腈或HCN。大部分其它過程用HNO3或鹽來作為N來源。NH4NO3作為一種富含N的肥料,也作為一種大包炸藥原料。
第四篇:化學工程與工藝專業英語
1.Although the use of chemicals dates back to the ancient civilizations, the evolution of what we know as the modern chemical industry started much more recently.It may be considered to have begun during the Industrial Revolution, about 1800, and developed to provide chemicals roe use by other industries.盡管化學品的使用可以追溯到古代文明時代,我們所謂的現代化學工業的發展卻是非常近代(才開始的)。可以認為它起源于工業革命其間,大約在1800年,并發展成為為其它工業部門提供化學原料的產業.2.At the start of the twentieth century the emphasis on research on the applied aspects of chemistry in Germany had paid off handsomely, and by 1914 had resulted in the German chemical industry having 75% of the world market in chemicals.This was based on the discovery of new dyestuffs plus the development of both the contact process for sulphuric acid and the Haber process for ammonia.The later required a major technological breakthrough that of being able to carry out chemical reactions under conditions of very high pressure for the first time.20世紀初,德國花費大量資金用于實用化學方面的重點研究,到1914年,德國的化學工業在世界化學產品市場上占有75%的份額。這要歸因于新染料的發現以及硫酸的接觸法生產和氨的哈伯生產工藝的發展。而后者需要較大的技術突破使得化學反應第一次可以在非常高的壓力條件下進行。
3.At present, however, many intermediates to products produced, from raw materials like crude oil through(in some cases)many intermediates to products which may be used directly as consumer goods, or readily converted into them.The difficulty cones in deciding at which point in this sequence the particular operation ceases to be part of the chemical industry’s sphere of activities.然而現在有數千種化學產品被生產,從一些原料物質像用于制備許多的半成品的石油,到可以直接作為消費品或很容易轉化為消費品的商品。困難在于如何決定在一些特殊的生產過程中哪一個環節不再屬于化學工業的活動范疇.4.The chemical industry is concerned with converting raw materials, such as crude oil, firstly into chemical intermediates and then into a tremendous variety of other chemicals.These are then used to produce consumer products, which make our lives more comfortable or, in some cases such as pharmaceutical produces, help to maintain our well-being or even life itself.化學工業涉及到原材料的轉化,如石油 首先轉化為化學中間體,然后轉化為數量眾多的其它化學產品。這些產品再被用來生產消費品,這些消費品可以使我們的生活更為舒適或者作藥物維持人類的健康或生命。
5.The improvement in properties of modern synthetic fibers over the traditional clothing materials has been quite remarkable.在傳統的衣服面料上,現代合成纖維性質的改善也是非常顯著的。
6.In terms of shelter the contribution of modern synthetic polymers has been substantial.Plastics are tending to replace traditional building materials like wood because they are lighter, maintenance-free
講到住所方面現代合成高聚物的貢獻是巨大的。塑料正在取代像木材一類的傳統建筑材料,因為它們更輕,免維護
7.The classical role of the chemical engineer is to take the discoveries made by the chemist in the laboratory and develop them into money--making, commercial-scale chemical processes.化學工程師經典的角色是把化學家在實驗室里的發現拿來并發展成為能賺錢的商業規模的化學過程。1
8.The chemical industry is a very high technology industry which takes full advantage of the latest advances in electronics and engineering.Computers are very widely used for all sorts of applications, from automatic control of chemical plants, to molecular modeling of structures of new compounds, to the control of analytical instruments in the laboratory.化學工業是高技術工業,它需要利用電子學和工程學的最新成果。計算機被廣泛應用,從化工廠的自動控制,到新化合物結構的分子模擬,再到實驗室分析儀器的控制。
9.Once the pilot plant is operational, performance and optimization data can be obtained in order to evaluate the process from an economic point of view.The profitability is assessed at each stage of the development of the process.If it appears that not enough money will be made to justify the capital investment, the project will be stopped.中試車間一旦開始運轉,就能獲得性能數據和選定最佳數值以便從經濟學角度對流程進行評價。對生產過程的每一個階段可能獲得的利潤進行評定。如果結果顯示投入的資金不能有足夠的回報,這項計劃將被停止。
10.Based on the experience and data obtained in the laboratory and the pilot plant, a team of engineers is assembled to design the commercial plant.The chemical engineer’s job is to specify all process flow rates and conditions, equipment types and sizes, materials of construction, process configurations, control systems, safety systems, environmental protection systems, and other relevant specifications.根據在實驗室和中試車間獲得的經驗和數據,一組工程師集中起來設計工業化的車間。化學工程師的職責就是詳細說明所有過程中的流速和條件,設備類型和尺寸,制造材料,流程構造,控制系統,環境保護系統以及其它相關技術參數。
11.The startup period can require a few days or a few moths, depending on the newness of the technology, the complexity of the process, and quality of the engineering that has gone into the design.Problems are frequently encountered that require equipment modifications.This is time consuming and expensive: just the lost production from a plant can amount to thousands of dollars per day.Indeed, there have been some plants that have never operated, because of unexpected problems with control, corrosion, or impurities, or because of economic problems.啟動階段需要幾天或幾個月,根據設計所涉及工藝技術的新穎、流程的復雜程度以及工程的質量而定。中間經常會遇到要求設備完善的問題。這是耗時耗財的階段:僅僅每天從車間出來的廢品會高達數千美金。確實,曾經有些車間因為沒有預計到的問題如控制、腐蝕、雜質或因為經濟方面的問題而從來沒有運轉過。
12.Chemical engineers study ways to reduce operating costs by saving energy, cutting raw material consumption, and reducing production of off-specification products that require reprocessing.They study ways to improve product quality and reduce environmental pollution of both air and water.化學工程師研究一些方法節省能源,降低原材料消耗、減少不合要求的需進行處理的產品的生產,以降低生產成本。他們還研究一些提高產品質量、減少空氣和水中環境污染的措施。
13.The marketing of many chemicals requires a considerable amount of interaction between engineers in the company producing the chemical and engineers in the company using the chemical.This interaction can take the form of advising on how to use a chemical or developing a new chemical in order to solve a specific problem of a customer.許多化工產品的市場開發需要制造化工產品公司的工程師與使用化工產品公司的工程師密切合作。這種合作所采取的方式可以是對如何使用一種化學產品提出建議,或者是生產出一種新的化學產品以解決客戶的某個特殊的困難。
14.The number and diversity of chemical compounds is remarkable: over ten million are now known.Even this vase number pales into insignificance when compared to the number of carbon compounds which is theoretically possible.化學物質的數量多得驚人,其差異很大:所知道的化學物質的數量就達上千萬種。如此的數量與理論上可能形成的含碳化合物的數量相比,相形見絀。
15.Since the term “inorganic chemical” covers compounds of all the elements other than carbon, the diversity of origins is not surprising.Some of the more important sources are metallic ores, and salt or brine.In all these cases at least two different elements are combine together chemically in the form of a stable compound.因為“無機化學品”這個詞涉及到的是除碳以外所有元素構成的化合物.其來源的多樣性并不很大。一些較重要的來源是金屬礦以及鹽和海水。在這些情況下,至少兩種不同的元素化合以一種穩定的化合物在一起。
16.In contrast to inorganic chemicals which, as we have already seen,are derived pfom many different sources, the multitude of commercially important organic compounds are essentially derived from a single source.Nowadays in excess of 99% of all organic chemicals is obtained from crue oil and natural gas via petrochemical processes.相比于無機化學品來自于眾多不同的資源,商業上的一些重要的有機化合物基本上來源單一。如今,所有有機化合物的99%以上,可以通過石化工藝過程從原油和天然氣得到.17.The major route form biomass to chemicals is via fermentation processes.However these processes cannot utillize polysaccharides like cellulose and starch, and so the latter must first be subjected to acidic or enzymic hydrolysis to from the simpler sugars which are suitable starting materials.從碳水化合物得到化學物質的主要途徑是通過發酵過程。然而發酵過程不能利用多糖,因此,淀粉必須先受到酸性或酶水解反應,生成更簡單的糖類,是合適的起始原料。
18.Being esters, the use of lipids for chemicals production starts with hydrolysis.Although this can be either acid-or alkali-catalyzed, the latter is preferred since it is an irreversiblereaction, and under these conditions the process is known as saponification.類脂屬于脂類(物質),用于生產化學物質時,以水解反應開始,雖然水解反應可以用酸或堿催化,但堿催化效果更好,因為堿催化反應不可逆。堿性條件下的水解反應叫做皂化反應。
19.In effect he applied the ethics of industrial consultancy by which experience was transmitted “from plant to plant and from process to process in such a way which did not compromise the private or specific knowledge which contributed to a given plant’s profitability”.The concept of unit operations held that any chemical manufacturing process could be resolved into a coordinated series of operations such as pulverizing, drying, roasting, electrolyzing, and so on.他采用了工業顧問公司的理念,經驗傳遞從一個車間到另一個車間,從一個過程到另一個過程。這種方式不包含限于某個給定工廠的利潤的私人的或特殊的知識。單元操作的概念使每一個化學制造過程都能分解為一系列的操作步驟,如研末、干燥、烤干、電解等等。
20.Chemical engineers of the future will be integrating a wider range of scales than any other branch of engineering.未來的化學工程師將比任何其他分支的工程師在更為寬廣的規模范圍緊密協作
21.Thus, future chemical and engineers will conceive and rigorously solve problems on a continuum of scales ranging from microscale.因此,未來的化學工程師們要準備好解決從微型的到巨型的規模范圍內出現的問題。
22.Chemical engineers will become more heavily involved in product design as a complement to process design.化學工程師將越來越多地涉及到對過程設計進行補充的產品設計中。
23.Chemical engineers will be frequent participants in multidisciplinary research efforts.化學工程師將經常性地介入到多學科領域的研究工程。
carbonate 碳酸鹽 spectrum 光譜 silica 二氧化硅epoxy 環氧樹脂 vinyl 乙烯基 acetate 醋酸鹽 pharmaceutical 藥物 polypropylene 聚丙烯 formaldehyde 甲醛 ammonium 銨基polyester 聚酯 the lion’s share 較大部分
reactant 反應物 distillation 蒸餾 nozzle 噴嘴 compressor 壓縮機 pilot-plant 中試裝置 specification 說明書 flow sheet 工藝流程圖
corrosion 腐蝕 sensor 傳感器 atrophy 退化,衰退 on-line 聯機 commission 投產,交工式運轉 covalent 共價的 isomerism 同分異構
froth flotation 泡沫浮選 borate 硼酸鹽(酯)fluoride 氟化物 amino 氨基的 hydrolysis 水解 nap h the ne 環烷烴 naphtha 揮發油
鈉 sodium 鉀 potassium 磷 phosphorus 氨 ammonia 聚合物 polymer 粘度 viscosity 聚乙烯 polyethylene 氯化物 chloride
烴 hydrocarbon 催化劑 catalyst 煉油廠 refinery 添加劑 additive 間歇的 batch 反應器 reactor 放大 scale-up 熱交換器 heat exchanger
創新 innovation 術語 terminology 閥 valve 梯度 gradient 組成 composition 雜質 impurity 模擬 simulate 氫氧化物 hydroxide 酯 ester 脂肪族的 aliphatic 不飽和的 unsaturated
芳香族的 aromatic 甲烷 methane 烯烴 olefin 烷烴 alkaneenzymic 酶 xylene 二甲苯
第五篇:《化學工程與工藝專業英語》翻譯資料電子版
化學工業
1. 化學工業的起源
盡管化學品的使用可以追溯到古代文明時代,我們所謂的現代化學工業的發展卻是非常近代(才開始的)。可以認為它起源于工業革命其間,大約在1800年,并發展成為為其它工業部門提供化學原料的產業。比如制肥皂所用的堿,棉布生產所用的漂白粉,玻璃制造業所用的硅及Na2CO3.我們會注意到所有這些都是無機物。有機化學工業的開始是在十九世紀六十年代以William Henry Perkin 發現第一種合成染料—苯胺紫并加以開發利用為標志的。20世紀初,德國花費大量資金用于實用化學方面的重點研究,到1914年,德國的化學工業在世界化學產品市場上占有75%的份額。這要歸因于新染料的發現以及硫酸的接觸法生產和氨的哈伯生產工藝的發展。而后者需要較大的技術突破使得化學反應第一次可以在非常高的壓力條件下進行。這方面所取得的成績對德國很有幫助。特別是由于1914年第一次世界大仗的爆發,對以氮為基礎的化合物的需求飛速增長。這種深刻的改變一直持續到戰后(1918-1939)。
date bake to/from: 回溯到
dated: 過時的,陳舊的stand sb.in good stead: 對。。很有幫助
1940年以來,化學工業一直以引人注目的速度飛速發展。盡管這種發展的速度近年來已大大減慢。化學工業的發展由于1950年以來石油化學領域的研究和開發大部分在有機化學方面取得。石油化工在60年代和70年代的迅猛發展主要是由于人們對于合成高聚物如聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚脂和環氧樹脂的需求巨大增加。
今天的化學工業已經是制造業中有著許多分支的部門,并且在制造業中起著核心的作用。它生產了數千種不同的化學產品,而人們通常只接觸到終端產品或消費品。這些產品被購買是因為他們具有某些性質適合(人們)的一些特別的用途,例如,用于盆的不粘涂層或一種殺蟲劑。這些化學產品歸根到底是由于它們能產生的作用而被購買的。
1. 化學工業的定義
在本世紀初,要定義什么是化學工業是不太困難的,因為那時所生產的化學品是很有限的,而且是非常清楚的化學品,例如,燒堿,硫酸。然而現在有數千種化學產品被生產,從一些原料物質像用于制備許多的半成品的石油,到可以直接作為消費品或很容易轉化為消費品的商品。困難在于如何決定在一些特殊的生產過程中哪一個環節不再屬于化學工業的活動范疇。舉一個特殊的例子來描述一下這種困境。乳劑漆含有聚氯乙烯/聚醋酸乙烯。顯然,氯乙烯(或醋酸乙烯)的合成以及聚合是化學活動。然而,如果這種漆,包括高聚物,它的配制和混合是由一家制造配料的跨國化學公司完成的話,那它仍然是屬于化學工業呢還是應當歸屬于裝飾工業中去呢?
因此,很明顯,由于化學工業經營的種類很多并在很多領域與其它工業有密切的聯系,所以不能對它下一個簡單的定義。相反的每一個收集和出版制造工業統計數據的官方機構都會對如何屆定哪一類操作為化學工業有自己的定義。當比較來自不同途徑的統計資料時,記住這點是很重要的。
1. 對化學工業的需要
化學工業涉及到原材料的轉化,如石油 首先轉化為化學中間體,然后轉化為數量眾多的其它化學產品。這些產品再被用來生產消費品,這些消費品可以使我們的生活更為舒適或者作藥物維持人類的健康或生命。在生產過程的每一個階段,都有價值加到產品上面,只要這些附加的價值超過原材料和加工成本之和,這個加工就產生了利潤。而這正是化學工業要
達到的目的。
在這樣的一本教科書中提出:“我們需要化學工業嗎?”這樣一個問題是不是有點奇怪呢?然而,先回答下面幾個問題將給我們提供一些信息:(1)化學工業的活動范圍,(2)化學工業對我們日常生活的影響,(3)社會對化學工業的需求有多大。在回答這些問題的時候我們的思路將要考慮化學工業在滿足和改善我們的主要需求方面所做的貢獻。是些什么需求呢?很顯然,食物和健康是放在第一位的。其它我們要考慮的按順序是衣物、住所、休閑和旅行。
(1)食物。化學工業對糧食生產所做的巨大貢獻至少有三個方面。第一,提供大量可以獲得的肥料以補充由于密集耕作被農作物生長時所帶走的營養成分。(主要是氮、磷和鉀)。第二,生產農作物保護產品,如殺蟲劑,它可以顯著減少害蟲所消耗的糧食數量。第三,生產獸藥保護家禽免遭疾病或其它感染的侵害。
(2)健康。我們都很了解化學工業中制藥這一塊在維護我們的身體健康甚至延長壽命方面所做出的巨大貢獻,例如,用抗生素治療細菌感染,用β-抗血栓降低血壓。
衣物。在傳統的衣服面料上,現代合成纖維性質的改善也是非常顯著的。用聚脂如滌綸或聚酰胺如尼龍所制作的T恤、上衣、襯衫抗皺、可機洗,曬干自挺或免燙,也比天然面料便宜。
與此同時,現代合成染料開發和染色技術的改善使得時裝設計師們有大量的色彩可以利用。的確他們幾乎利用了可見光譜中所有的色調和色素。事實上如果某種顏色沒有現成的,只要這種產品確有市場,就可以很容易地通過對現有的色彩進行結構調整而獲得。
這一領域中另一些重要進展是不褪色,即在洗滌衣物時染料不會被洗掉。
(4)住所,休閑和旅游。講到住所方面現代合成高聚物的貢獻是巨大的。塑料正在取代像木材一類的傳統建筑材料,因為它們更輕,免維護(即它們可以抵抗風化,不需油漆)。另一些高聚物,比如,脲甲醛和聚脲,是非常重要的絕緣材料可以減少熱量損失因而減少能量損耗。
塑料和高聚物的應用對休閑活動有很重要的影響,從體育跑道的全天候人造篷頂,足球和網球的經緯線,到球拍的尼龍線還有高爾夫球的元件,還有制造足球的合成材料。
多年來化學工業對旅游方面所作的貢獻也有很大的提高。一些添加劑如抗氧化劑的開發和發動機油粘度指數改進使汽車日產維修期限從3000英里延長到6000英里再到12000英里。研發工作還改進了潤滑油和油脂的性能,并得到了更好的剎車油。塑料和高聚物對整個汽車業的貢獻的比例是驚人的,源于這些材料—擋板,輪胎,坐墊和涂層等等—超過40%。
很顯然簡單地看一下化學工業在滿足我們的主要需求方面所做的貢獻就可以知道,沒有化工產品人類社會的生活將會多么困難。事實上,一個國家的發展水平可以通過其化學工業的生產水平和精細程度來加以判斷。
1. 化學工業的研究和開發。
發達國家化學工業飛速發展的一個重要原因就是它在研究和開發方面的投入和投資。通常是銷售收入的5%,而研究密集型分支如制藥,投入則加倍。要強調這里我們所提出的百分數不是指利潤而是指銷售收入,也就是說全部回收的錢,其中包括要付出原材料費,企業
管理費,員工工資等等。過去這筆巨大的投資支付得很好,使得許多有用的和有價值的產品被投放市場,包括一些合成高聚物如尼龍和聚脂,藥品和殺蟲劑。盡管近年來進入市場的新產品大為減少,而且在衰退時期研究部門通常是最先被裁減的部門,在研究和開發方面的投資仍然保持在較高的水平。
化學工業是高技術工業,它需要利用電子學和工程學的最新成果。計算機被廣泛應用,從化工廠的自動控制,到新化合物結構的分子模擬,再到實驗室分析儀器的控制。
一個制造廠的生產量很不一樣,精細化工領域每年只有幾噸,而巨型企業如化肥廠和石油化工廠有可能高達500,000噸。后者需要巨大的資金投入,因為一個這樣規模的工廠要花費2億5千萬美元,再加上自動控制設備的普遍應用,就不難解釋為什么化工廠是資金密集型企業而不是勞動力密集型企業。
大部分化學公司是真正的跨國公司,他們在世界上的許多國家進行銷售和開發市場,他們在許多國家都有制造廠。這種國際間的合作理念,或全球一體化,是化學工業中發展的趨勢。大公司通過在別的國家建造制造廠或者是收購已有的工廠進行擴張。
研究和開發,或通常所稱R&D是制造業各個部門都要進行的一項活動。我們馬上可以看到,它的內容變化很大。我們首先了解或先感覺一下這個詞的含義。盡管研究和開發的定義總是分得不很清楚,而且有許多重疊的部分,我們還是要試著把它們區分開來。簡單說來,研究是產生新思想和新知識的活動,而開發則是把這些思想貫徹到實踐中得到新工藝和新產品的行為。可以用一個例子來描述這一點,預測一個有特殊生物活性的分子結構并合成它可以看成是研究而測試它并把它發展到可以作為一種新藥推向市場這一階段則看作開發部分。