化學工程與工藝專業(yè)英語Unit

化學工程與工藝專業(yè)英語Unit8第一篇：化學工程與工藝專業(yè)英語Unit8第八單元石油加工石油，是有機物經過一千年自然變化后的產物，它以幾乎令人難以置信的數量在地表下累積，它已被人類發(fā)現，并用以滿足我們各種各樣的燃料需求。因為它是數千種有機物的混合物，它已被證明可適應我們變化的需求。通過加工或精煉的變化模式，它已變得適應于多種燃料的生產，并且通過化學變化，它也變得可適應許多純化學物質，也就是石油化學產品的生產?，F代的裝置時時刻刻都在運作。首先一個管式加熱器為高效蒸餾塔提供熱油，高效蒸餾塔利用沸點將原料分離，得到類似于從間歇蒸餾釜中所得的產品，但是它們分離得更加徹底。然后后面的裝置將原油中不太暢銷的部分（即所謂的下半桶）轉變?yōu)槲覀兿胍臅充N的產品。使用的工序包括多種裂化裝置（將大分子裂解為小分子）、聚合、重組、氫化裂解、氫化處理、異構化、被稱為焦化的嚴苛加工，實際上還有很多其他設計的用以改變沸點和分子結構的工序。1.石油的組成原油由數千種不同化學物質組成，從甲烷到柏油，氣體、液體和固體都有。其中絕大部分組成是碳氫化合物，但是也有大量的含氮（0——0.5%）、硫（0——6%）和氧（0——3.5%）的復合物。在任何原油中沒有哪種單一組成大量存在。脂肪族化合物，或開鏈碳氫化合物正烷烴系列或正構烷烴，CnH2n+2。在絕大多數原油中，這個系列比其他任何組分占據更大的部分。絕大多數直餾（也就是從原油中直接蒸餾）汽油是占主導地位的n——石蠟系列。這些原料抗爆性能差。異構烷烴系列或異鏈烷烴，CnH2n+2。在內燃機中，這些支鏈化合物比正烷烴燃燒更佳，因此其更令人滿意?？梢酝ㄟ^催化重整、烷基化、聚合或異構化得到它們。原油中只有少量存在。烯烴或烯烴系列，CnH2n。在原油中通常沒有這個系列，但是精煉過程，比如裂化（將大分子裂解為小分子），可以得到它們。這些相對不穩(wěn)定的分子提高了汽油的抗爆性能，雖然不如異構烷烴有效。儲存期間，它們會發(fā)生聚合和氧化反應，這是我們不愿看到的。然而，通過副反應，這種特有的反應趨勢使得它們可以形成其他化合物和石油化學產品。乙烯、丙烯和丁烯就是例子。裂化汽油含有大量烯烴。環(huán)狀化合物環(huán)烷系列或環(huán)烷烴，CnH2n。不要跟萘混淆了，這個系列有著和烯烴相同的化學式，但是缺少它們的不穩(wěn)定性和反應性，因為他們的分子結構是飽和的，并且像烷烴一樣難以反應，在絕大多數原油中，這些化合物的含量排名第二。這個系列中的初級烴是很好的燃料，從各種原油中分離得到柴油和潤滑油，其中大分子量的環(huán)烷烴占據主導地位。芳香族或苯型系列，CnH2n-6。在絕大多數普通原油中，這個系列只有少量，但是它們在汽油中非常有用，因為他們有高的抗震價值、高的儲存穩(wěn)定性和除作為燃料以外的很多用途。很多芳香族化合物可通過精煉過程得到。這樣的例子有：苯、甲苯、乙苯和二甲苯。小分子化合物。在石油中，硫總是我們不想看到的成分。它原有的強烈的令人不愉快的氣味使得它在汽油和煤油餾分中被排除?；瘜W反應首先旨在于消除這種氣味。后來發(fā)現硫化合物還有其他我們不想看到的影響（腐蝕、削弱四乙基鉛作為抗爆劑的作用、空氣污染）?，F在，只要有可能，硫化合物都會被除去，并且被除去的硫往往會被還原為單質硫。氮化合物造成的問題比硫化合物少，它的氣味沒有那么令人不快，所以通常就被忽略了。隨著催化裂化和精加工工藝的普遍采用，我們發(fā)現痕量金屬（鐵、鉬、鈉、鎳、釩等）的出現是一件令人討厭的事，因為它們是強催化劑毒物。現在除去這些物質物質的方法已經成熟。多年來，鹽是一個主要問題。實際上它總是出現在原油中，并且通常以乳狀液的形式存在，它必須除去以避免造成腐蝕。它降低了烴轉變?yōu)辂}酸的反應熱。機械或電脫鹽是絕大多數石油加工步驟的準備工作。各種原油差別很大，每種原油都有不同的精煉過程。根據簡單蒸餾后所得殘余物的不同，石蠟基、瀝青基、環(huán)烷基和混合基這些術語通常被用來區(qū)別不同原油。通過精煉過程，純凈的化合物不會被規(guī)律地分離。在石油產品生產中，較簡單的和小分子量化合物中的一些化合物被隔離。絕大多數石油產品是根據沸點范圍分離得到的混合物，并且通過它們最終適應的用途來對其進行確定。常見的煉油部分是：天然的或油井的中間餾分蠟（蠟燭、密封油、紙張?zhí)幚?、絕緣材料）汽油和天然氣重燃油殘余物液化石油氣內燃機油潤滑油輕餾分柴油燃油動力汽油重餾分石蠟油溶劑石腦油重質礦物油鋪路瀝青噴氣式發(fā)動機燃料（藥物）柏油煤油重質浮選油焦炭輕質燃料油潤滑油2.精煉產品石油化學產品的產物母體。隨著市場的變化，用以生產石油化學產品的原料也在不斷變化。幾乎任何想得到的合成體都會帶來一個問題，那就是如何利用可得到的設備以低成本獲得它。在較早的時候，乙炔被廣泛用來生產石油化學產品，但是乙炔的生產和儲存有難度，所以現在乙烯變成了進一步合成所需的主要原材料。一般，通過分解被稱為進料的大分子所得到的反應物就是產物母體。乙烯的來源一般有：液化石油氣、石腦油、柴油、柴油機燃料、乙烷、丙烷和丁烷，關于煤的新的可能性不久就會被探索，并且液化煤的一些測試也早已完成。主要的產物母體有：乙炔丙烯苯二甲苯乙烯丁烯甲苯萘乙烯是最大量的有機材料，可從餾出物、天然氣或液態(tài)天然氣中得到。乙烯的生產條件處于精煉和化工生產之間的狀態(tài)。非常大的工廠已經建立且正在建立。一些工廠有年產7×10^8kg產品的生產能力。除了作為乙烯的副產物，丙烯很少得到。乙烯的蒸汽裂化生產丙烯最多，事實上所有的丙烯都是用來生產多聚物的。主要作為化工生產的剩余物來自石油精煉廠的液體催化裂化裝置。精煉廠所得丙烯主要用來進行烷基化。芳香族化合物通常被認為是從煤中得到的，但是在1980年，從這個來源中所得的量幾乎是難以察覺的小，苯的含量為4%，甲苯的含量為0.9%，而二甲苯的含量則只有0.1%。環(huán)己烷或取代環(huán)己烷脫氫作用，甲基環(huán)戊烷芳構化和甲苯或二甲苯脫甲基作用都可以得到苯。對芳香族化合物的需求是巨大的，人們正在注意尋找催化劑以生產BTX（苯-甲苯-二甲苯）作為化學和高級的燃料用途。萘的使用量較初級芳香族化合物少，但是它的消費是不可小覷的。一個選定的重整油流，使用鉻酸鋁碳化物催化劑進行脫烷作用，所得的產品比成型的煤焦油更加純凈。輕餾分。航空汽油、（汽車）動力汽油、石腦油、石油溶劑、噴氣式發(fā)動機燃料和煤油就是通常被視為輕餾分的餾分。任何給定的精煉廠很少生產所有這些輕餾分。汽油是最重要的產品，并且現在大約45%的原油加工最終都得到汽油。中間餾分。這些餾分包括柴油、輕重家庭爐用油、內燃機燃料和用以裂化生產更多汽油的餾分。這些餾分主要用以作為交通工具燃料，如重型卡車、鐵路、小型商業(yè)船，它們還用在備用設備、調峰電廠、農場設備和有用以提供動力的內燃機的任何地方。家用加熱爐也使用這些餾分。重餾分。它們被轉變?yōu)闈櫥?、作為多種燃料用途的重油、蠟和裂化原料。剩余物。甚至在真空中，一些組分因不易揮發(fā)而無法蒸餾。這些組分包括柏油、殘余燃料油、焦炭和石蠟油。這些難以出售的材料是精煉過程的副產品，雖然很多是相當有用的，但是絕大多數都難以處理，并且相對來說獲利較少。石油提煉所得的化學制品，也就是通常我們所知道的石油化學產品，是由石油和天然氣得到的。其中一些產品的產量非常大，并且超過1000種的有機化學制品是從石油中獲得的。這樣的例子有炭黑、丁二烯、苯乙烯、乙烯、乙二醇、聚乙烯等。3.處理或精煉精煉涉及分離工序和轉變工序兩個主要分支。尤其是在轉變領域，當中確實有許多工序需要使用，并且很多都被注冊了專利。甚至在一家精煉單一原油的工廠，為了適應市場的變化和轉化設備參數的變化，日常的調整時常發(fā)生。在任何一天，沒有哪一家精煉廠會精確按照預定計劃運轉，但是所有精煉廠都會按照指示的底線運轉。分離工序。石油精煉中所使用的單元操作都是簡單常見的，但是它們之間的相互聯(lián)系和相互影響可能是復雜的。絕大多數主要的單元操作是蒸餾。原油蒸餾釜由熱交換器、爐、分餾塔、蒸汽汽提塔、冷凝器、冷卻器和輔助設備組成。單元操作中通常有供應槽作為臨時儲存之用；當中往往也有處理罐，以提高色彩并去除令人討厭的組分，尤其是硫；還有混合攪拌罐、用以進行原油供料的收集槽和貯槽、一個蒸汽回收系統(tǒng)、泄漏和火警控制系統(tǒng)和其他輔助設備。精煉廠作為一個整體，還會有鍋爐房，通常也有發(fā)電系統(tǒng)。儀表室中有用以測量、記錄和控制的儀器，它與原料保持聯(lián)系以保證熱量和原料的平衡，所以儀表室構成了系統(tǒng)的心臟。這些儀器的主要功能之一是保證已用材料和功用的精確記賬。轉變工序。大約70%被加工的原油服從正碳離子機理和自由基機理出現的轉變過程。催化劑存在下，溫度和壓力決定哪種機理占優(yōu)勢。以下是發(fā)生的更為重要的基礎反應的例子：裂化或熱解、聚合、烷基化、加氫作用、氫化裂解、異構化、重組和芳構化。節(jié)選自“施里夫的化學加工工業(yè)，第六版，N·施里夫，麥格勞-希爾教育出版集團，1993年”第二篇：化學工程與工藝專業(yè)英語Unit3第三單元化學工程師的典型活動化學工程師的傳統(tǒng)角色是將化學家在實驗室所得發(fā)現轉化為可盈利的、工業(yè)規(guī)模的化工工藝?；瘜W家通常只在試管和派式氧彈中進行一批恒溫的實驗，只有非常少量的反應物和產物（如100ml）。在恒溫浴的條件下，反應物被置于一個小型容器中。催化劑加入后，反應隨著時間進行。隨著時間的推進，以適當的時間間隔取出樣品，以跟蹤了解反應物的消耗和產物的產出情況。相比之下，化學工程師通常操作更大量的原材料和非常龐大且昂貴的設備。反應器能夠容納1000加侖到10000加侖，甚至更多。蒸餾塔高有100多英尺，直徑有10到30英尺。在一個化工廠里，對一個工藝流程裝置的資本投資可能會超過10000萬美元?；瘜W工程師的工作通常涉及將一個化學家設計的小型反應器和分離系統(tǒng)按比例放大為一個非常大的工廠?；瘜W工程師必須與化學家密切工作，以完全理解工藝流程中涉及的化學反應，并且保證化學家得到設計、操作和優(yōu)化工藝流程所需的反應動力學數據和物理屬性數據。這就是為什么化學工程課程包含如此多化學課程的原因?；瘜W工程師也必須和機械工程師、電機工程師、土木工程師、冶金工程師密切工作，以設計和操作工廠里的物理設備，包括反應器、貯水池、蒸餾塔、熱交換器、泵、壓縮機、控制鍵和儀器設備等。管道通常是這個設備列表中的一個大的項目。一個典型化工廠給人印象最深刻的特征之一是鋪設于那里的大量的管子，在很多工廠它們確實有好幾百英里。這些管子負責工廠里工藝材料（氣體和液體）的進出。它們也輸送公共事業(yè)設備（蒸汽、冷卻水、空氣、氮氣和制冷劑）到過程裝備。將化學實驗商業(yè)化，化學工程師的工作涉及開發(fā)、設計、建造、操作、銷售和研究。不同公司給這些功能的名稱是不同的，但是僅僅就是名稱不同而已。讓我們簡略描述一下每項功能吧。應該強調的是我們將要考慮的工作是典型和經典的，但是這決不是化學工程師唯一做的事?；瘜W工程師在數學、化學和物理方面有一個廣泛的背景。因此，他或她在工業(yè)、政府和學術界能夠并且確實有豐富的工作種類。1.開發(fā)開發(fā)是將一個實驗室規(guī)模的工藝流程轉化為一個商業(yè)規(guī)模的工藝流程所需的中間步驟。開發(fā)中所涉及的中試裝置可能會用到五加侖容量的反應器和直徑為3英寸的蒸餾塔。開發(fā)通常只是化工工藝商業(yè)化中的一個部分，因為擴大問題是一件非常難的事。從試管直接到10000加侖的反應器是一項棘手的嘗試，有時還是危險的。其中涉及的一些在外行看來不明顯的細微問題包括混合缺陷、徑向溫度梯度的增加和傳熱對產熱比率的減小?；瘜W工程師和化學家與其他工程師組成的團隊一起工作，來設計、建造和操作中試裝置。設計方面涉及設備尺寸、結構以及建造材料的確定。通常，中試裝置會被設計得非常靈活，以便在不同條件和構造中能夠進行評估。一旦中試裝置可使用了，性能和優(yōu)化數據便可獲得，以從經濟的角度評估這個工藝流程。在工藝流程開發(fā)的每個階段都會對收益性進行評估。如果盈利情況不足以說明資本投資的合理性，那么這個項目便會被終止。中試裝置為建造材料、測量技術和工藝流程控制策略的評估提供了機會。在中試裝置中的實驗發(fā)現可被用來提高真實工廠的設計指標。2.設計基于從實驗室和中試裝置中所得的經驗和數據，一個工程師組成的團隊會一起來設計這個商業(yè)設備?；瘜W工程師的工作則是確定工藝流程的速度和條件、設備的類型和尺寸、建造材料、工藝流程的結構、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、環(huán)境保護系統(tǒng)以及其他相關的規(guī)格。這是一項巨大的責任。設計階段是非常耗費資金的。一個典型的化工工藝可能需要5000到10000萬美元的資本投資。這真是一大筆資金！并且化學工程師需要做很多這種決定。當你發(fā)現你自己在那個位置的時候，你將會高興你盡你自己所能（當然也是我們所希望的）學習了，因此你能夠以可能的最好的工具和方法來解決這些問題。設計過程的成果是很多的文件：（1）工藝流程圖是以示意圖的形式展示所有設備，并且流程定名，條件確定（流量、溫度、壓力、組成、粘度、濃度等。）。（2）管道和裝設儀器圖是展示設備所有部分（包括尺寸、噴嘴位置、材料）的圖，包括所有管道（包括尺寸、材料和閥門），所有裝設儀器（包括傳感器的位置和類型、控制閥和控制器），還有所有的安全系統(tǒng)（包括安全閥和安全隔膜的位置與尺寸、廢氣燃燒管路和安全操作條件）。（3）設備規(guī)格表上有所有設備的精確尺寸、性能標準、建造材料、腐蝕裕度、操作溫度和壓力、流量的最大最小值等。這些設備規(guī)格表會被送到設備制造廠進行報價，然后再制造。3.建造設備制造廠（賣主）制造好設備的單個零件后，零件會被運送到工廠所在地（有時是一件頗具挑戰(zhàn)性的后勤保障工作，尤其是對于蒸餾塔這樣的大型容器）。建設階段的工作是將所有零件組裝成一個完整的工廠。對于大型的設備和建筑（如控制室、進程分析實驗室和維修車間），首先要在地面上挖洞并且傾倒混凝土作為地基。最初的準備工作完成后，設備的主要零件和上層鋼結構就建立了。熱交換器、泵、壓縮機、管道、儀表傳感器和自動控制閥安裝完畢。控制系統(tǒng)線路和管道溝通了控制室和設備。為發(fā)動機安裝電線、開關和變壓器，以驅動泵和壓縮機。加工設備安裝完后，接下來化學工程師就得檢查各部分是否合理連接，各零件是否正常運轉。對很多工程師而言，這通常是一個令人激動和值得的時刻。你看到你的設想從紙張變?yōu)楝F實。鋼材和混凝土取代了設計圖和圖表。整個工廠是很多人多年工作的結晶。你最終站在了發(fā)射臺上，整個工廠將投入運轉或宣告失?。〗沂菊嫦嗟臅r刻即將到來。一旦檢查階段結束就開始運轉了。開動是工廠最初的投產。這是一個振奮人心的時刻，并且活動要持續(xù)一整天。對化學工程師而言，這是最好的學習地方之一?，F在你發(fā)現你的設想和計算確實是多么好。參與中試裝置和設計工作的工程師通常是運轉工作組的一部分。開動階段會持續(xù)幾天或幾個月，這取決于設計中技術的先進程度、工藝流程的復雜性和工程的質量。設備需要改良的問題經常出現。這是耗時且昂貴的，工廠每天損失的產品折合成現金都有數千萬美元。實際上，一些工廠都沒有能夠運轉，因為控制、腐蝕或污染方面的一些意想不到的問題，或者因為資金的問題。在開動階段，工程師通常需要輪流值班。在短期內需要學習大量的東西。一旦工廠成功以它的額定性能運轉，便可移交操作或生產部門進行產品的日常生產。4.生產化學工程師在生產（在一些公司或者稱為操作或制作）中占據中心地位。工廠的技術服務團隊負責工廠高效、安全運行的技術部分。它們在工廠中進行容量和性能的測試以確定設備的瓶頸在何處，然后設計改良物和增建物以去除這些瓶頸。化學工程師研究方法，節(jié)約能源、減少原材料消耗、減少需再生的不合格產品的生產，以減少操作費用。他們研究方法以提高產品質量，并減少空氣和水源的污染。除了在工廠提供技術服務外，很多工程師還是營運監(jiān)督者。這些監(jiān)督者負責工廠日常操作的方方面面，包括監(jiān)督全天以三班制運營的工廠的經營者，監(jiān)督產品達到質量標準、在約定時間以約定數量提供產品、更新和維護設備備件的存貨清單、維持好工廠運營、確保安全技術規(guī)章被遵循、避免過多排放物進入當地環(huán)境并且在當地充當工廠的發(fā)言人。5.技術銷售很多化學工程師在技術銷售領域找到了一項刺激且賺錢的事業(yè)。和其他銷售職位一樣，他們的工作也涉及拜訪客戶，為客戶推薦特別的產品以滿足他們的需求以及確保訂單順利處理。銷售工程師是公司的代表，并且必須熟知公司的生產線。銷售工程師的銷售能力會大大影響公司的發(fā)展和收益。很多化學制品的銷售需要公司中生產化學制品的工程師與使用化學制品的工程師之間的廣泛合作。這種合作的形式可以是，建議如何使用化學制品，或者研發(fā)新化學制品以解決客戶的具體問題。當銷售工程師有問題不能自信處理時，他或她必須能夠得到專家的意見?；瘜W工程師有時可能必須號召來自幾個公司的為解決同一問題而工作的研究者共同努力。6.研究化學工程師從事很多類型的研究。他們與化學家一起研發(fā)新型或改良的產品。他們研發(fā)新型和改良的工程方法（如更好的模擬化工工藝的計算機程序、更好的描述化學制品的特性的實驗室分析方法和新型反應器與分離系統(tǒng)）。它們以改良的傳感器進行聯(lián)機的物理屬性測量。他們研究供選擇的工藝流程的結構和設備。你可能會看到研發(fā)工程師在實驗室或書桌旁解決問題。他們通常是由科學家和工程師組成的團隊中的一員。工藝流程和加工設備普通型方面的知識使得化學工程師對研究工作作出了特殊貢獻?；瘜W工程師的日?；顒佑袝r可能與在同一團隊中的化學家或物理學家非常相像。節(jié)選自“化工工藝分析，威廉著，出版社，1988年”第三篇：化學工程與工藝專業(yè)英語Unit12Unit12whatdowemeanbytransportphenomena?Transportphenomenaisthecollectivenamegiventothesystematicandintegratedstudyofthreeclassicalareasofengineeringscience:(i)energyorheattransport,(ii)masstransportordiffusion,and(iii)momentumtransportorfluiddynamics.傳遞現象是工程科學三個典型領域系統(tǒng)性和綜合性研究的總稱：能量或熱量傳遞，質量傳遞或擴散，以及動量傳遞或流體力學。Ofcourse,heatandmasstransportoccurfrequentlyinfluids,andforthisreasonsomeengineeringeducatorsprefertoincludestheseprocessesintheirtreatmentoffluidmechanics.當然，熱量和質量傳遞在流體中經常發(fā)生，正因如此一些工程教育家喜歡把這些過程包含在流體力學的范疇內。Sincetransportphenomenaalsoincludesheatconductionanddiffusioninsolids,however,thesubjectisactuallyofwiderscopethanfluidmechanics.由于傳遞現象也包括固體中的熱傳導和擴散，因此，傳遞現象實際上比流體力學的領域更廣。Itisalsodistinguishedfromfluidmechanicsinthatthestudyoftransportphenomenamakeuseofthesimilaritiesbetweentheequationsusedtodescribetheprocessesofheat,mass,andmomentumtransport.傳遞現象的研究充分利用描述傳熱，傳質，動量傳遞過程的方程間的相似性，這也區(qū)別于流體力學。Theseanalogies,astheyareusuallycalled,canoftenberelatedtosimilaritiesinthephysicalmechanismswherebythetransporttakesplace.這些類推(通常被這么叫)常常可以與傳遞現象發(fā)生的物理機制間的相似性關聯(lián)起來。Asaconsequence,anunderstandingofonetransportprocesscanreadilyleadtoanunderstandingofotherprocesses.因此，一個傳遞過程的理解能夠容易促使其他過程的理解。Moreover,ifthedifferentialequationsandboundaryconditionsarethesame,asolutionneedbeobtainedforonlyoneoftheprocessessincebychangingthenomenclaturethatsolutioncanbeusedtoobtainthesolutionforanyothertransportprocess.而且，如果微分方程和邊界條件是一樣的，只需獲得一個傳遞過程的解決方案即可，因為通過改變名稱就可以用來獲得其他任何傳遞過程的解決方案。Itmustbeemphasized,however,thatwhiletherearesimilaritiesbetweenthetransportprocesses,therearealsoimportantdifferences,especiallybetweenthetransportofmomentum(avector)andthatofheatormass(scalars).必須強調,雖然有相似之處,也有傳遞過程之間的差異,尤其重要的是運輸動量(矢量)和熱或質量(標量).Nevertheless,asystematicstudyofthesimilaritiesbetweenthetransportprocessesmakesiteasiertoidentifyandunderstandthedifferencesbetweenthem.然而,系統(tǒng)地研究了相似性傳遞過程之間的相似性,使它更容易識別和理解它們之間的差別。1．HowWeApproachtheSubject怎么研究傳遞過程？Inordertodemonstratetheanalogiesbetweenthetransportprocesses,wewillstudyeachoftheprocessinparallel-insteadofstudyingmomentumtransportfirst,thenenergytransport,andfinallymasstransport.為了找出傳遞過程間的相似性，我們將同時研究每一種傳遞過程——取代先研究動量傳遞，再傳熱，最后傳質的方法。Besidespromotingunderstanding,thereisanotherpedagogicalreasonfornotusingtheserialapproachthatisusedinothertextbooks:ofthethreeprocesses,theconceptsandequationsinvolvedinthestudyofmomentumtransportarethemostdifficultforthebeginnertounderstandandtouse.除了促進理解之外，對于不使用在其他教科書里用到的順序法還有另一個教學的原因：在三個過程中，包含在動量傳遞研究中的概念和方程對初學者來說是最難以理解并使用。Becauseitisimpossibletocoverheatandmasstransportthoroughlywithoutpriorknowledgeofmomentumtransport,oneisforcedundertheserialapproachtotakeupthemostdifficultsubject(momentumtransport)first.因為在不具有有關動量傳遞的知識前提下一個人不可能完全理解傳熱和傳質，在順序法的情況下他就被迫先研究最難的課程即動量傳遞。Ontheotherhand,ifthesubjectsarestudiedinparallel,momentumtransportbecomesmoreunderstandablebyreferencetothefamiliarsubjectofheattransport.另一方面，如果課程同時被研究，通過參照有關傳熱的熟悉課程動量傳遞就變得更好理解。Furthermore,theparalleltreatmentmakesitpossibletostudythesimplerthephysicalprocessesthatareoccurringratherthanthemathematicalproceduresandrepresentations.而且，平行研究法可以先研究較為簡單的概念，再深入到較難和較抽象的概念。我們可以先強調所發(fā)生的物理過程而不是數學性步驟和描述。Forexample，wewillstudyone-dimensionaltransportphenomenafirstbecauseequationsinsteadofpartialrequiringvectornotationandwecanoftenuseordinarydifferentialequationsinsteadofpartialdifferentialequations,whicharehardertosolve.例如，我們將先研究一維傳遞現象，因為它在不要求矢量標注下就可以被解決，并且我們常?？梢允褂闷胀ǖ奈⒎址匠檀骐y以解決的偏微分方程。Thisprocedureisalsojustifiedbythefactthatmanyofthepracticalproblemsoftransportphenomenacanbesolvedbyone-dimensionalmodels.加上傳遞現象的許多實際問題可以通過一維模型解決的這樣一個事實，這種處理做法也是合理的。2.WhyShouldEngineersStudyTransportPhenomena?為什么工程師要研究傳遞現象？Sincethedisciplineoftransportphenomenadealswithcertainlawsofnature,somepeopleclassifyitasabranchofengineering.因為傳遞現象這個學科牽扯到自然界定則，一些人就把它劃分為工程的一個分支。Forthisreasontheengineer,whoisconcernedwiththeeconomicaldesignandoperationofplantsandequipment,quiteproperlyshouldaskhowtransportphenomenawillbeofvalueinpractice.正因如此，對于那些關心工廠和設備設計和操作經濟性的工程師而言，十分應該探知在實際中傳遞現象如何起到價值作用。Therearetwogeneraltypesofanswerstothosequestions.對于那些問題有兩種通用型答案。Thefirstrequiresonetorecognizethatheat,mass,andmomentumtransportoccurinmanykindsofengineering,e.g.,heatexchangers,compressors,nuclearandchemicalreactors,humidifiers,aircoolers,driers,fractionaters,andabsorbers.第一種要求大家認識到傳熱，傳質和動量傳遞發(fā)生在許多工程設備中，如熱交換器，壓縮機，核化反應器，增濕器，空氣冷卻器，干燥器，分離器和吸收器。Thesetransportprocessesarealsoinvolvedinthehumanbodyaswellasinthecomplexprocesseswherebypollutantsreactanddiffuseintheatmosphere.這些傳遞過程也發(fā)生在人體內以及大氣中污染物反應和擴散的一些復雜過程中。Itisimportantthatengineershaveanunderstandingofthephysicallawsgoverningthesetransportprocessesiftheyaretounderstandwhatistakingplaceinengineeringequipmentandtomakewisedecisionswithregardtoitseconomicaloperation.如果工程師要知道工程設備中正在發(fā)生什么并要做出能達到經濟性操作的決策，對主導這些傳遞過程的物理定律有一個認識很重要。Thesecondansweristhatengineersneedtobeabletousetheirunderstandingofnaturallawstodesignprocessequipmentinwhichtheseprocessesareoccurring.第二種答案是工程師需要能夠運用自然定律的知識設計包含這些過程的工藝設備。Todosotheymustbeabletopredictratesofheat,mass,ormomentumtransport.要做到這點，他們必須能夠預測傳熱，傳質，或動量傳遞速率。Forexample,considerasimpleheatexchanger,i.e.,apipeusedtoheatafluidbymaintainingitswallatahighertemperaturethanthatofthefluidflowingthroughit.例如，考慮一個簡單的熱交換器，也就是一根管道——通過維持壁溫高于流經管道的流體溫度來加熱流體。Therateatwhichheatpassesfromthewallofthepipetothefluiddependsuponaparameter,etc.熱量從管壁傳遞到流體的速率取決于傳熱系數，傳熱系數反過來取決于管的大小，流體流速，流體性質等。Traditionallyheat-transfercoefficientsareobtainedafterexpensiveandtime-consuminglaboratoryorpilot-plantmeasurementsandarecorrelatedthroughtheuseofdimensionlessempiricalequations.傳統(tǒng)上傳熱系數是在耗費和耗時的實驗室或模范工廠的測量之后獲得并且通過使用一維經驗方程關聯(lián)起來。Empiricalequationsareequationsthatfitthedataoveracertainrange;theyarenotbasedupontheoryandcannotbeusedaccuratelyoutsidetherangeforwhichthedatahaveheentaken.經驗方程是適合一定數據范圍的方程，它們不是建立在理論基礎上而且在應用數據的范圍外不能被精確使用。Thelessexpensiveandusuallymorereliableapproachusedintransportphenomenaistopredicttheheat-transfercoefficientfromequationsbasedonthelawsofnature.使用在傳遞現象中比較不耗費和通常較為可靠的方法是從以自然定律為基礎的方程中預測傳熱系數。Thepredictedresultwouldbeobtainedbyaresearchengineerbysolvingsomeequations(oftenonacomputer).預測的結果將由一個研究工程師通過解一些方程獲得（常常在電腦上）Adesignengineerwouldthenusetheequationfortheheat-transfercoefficientobtainedbytheresearchengineer.設計工程師再使用由研究工程師獲得的關于傳熱系數的方程。Keepinmindthatthejobofdesigningtheheatexchangerwouldbeessentiallythesamenomatterhowtheheat-transfercoefficientswereoriginallyobtained.要記住無論傳熱系數是怎么得來的設計熱交換器的工作將基本上是一樣的。Forthisreason,somecoursesintransportphenomenaemphasizeonlythedeterminationoftheheat-transfercoefficientandleavetheactualdesignproceduretoacourseinunitoperations.正因如此，傳遞現象的一些課程只強調傳熱系數的決定而把真正的設計步驟留給單元操作中的一個課程。Itisofcourcea“practical“mattertobeabletoobtaintheparameters,i.e.,theheat-transfercoefficientsthatareusedindesign,andforthatreasonatransportphenomenacoursecanbeconsideredanengineeringcourseaswellasoneinscience.當然，能獲得參數也就是設計中使用的傳熱系數是事實，并正因此，一個傳遞現象課程可被視為一個工程課程或一個科學課程。Infact,therearesomecasesinwhichthedesignengineermightusethemethodsandequationsoftransportphenomenadirectlyinthedesignofequipment.實際上，在設備設計中有一些情況下設計工程師可能直接使用傳遞現象的方法和方程。Anexamplewouldbeatubularreactor,whichmightbeillustratedasapipe,e.g.,theheatexchangerdescribedearlier,withahomogeneouschemicalreactionoccurringinthefluidwithin.一種情況就是設計可以被稱為管道的管式反應器，如，前面所提過的熱交換器，在它里面的液相中發(fā)生著一個均相化學反應。Thefluidenterswithacertainconcentrationofreactantandleavesthetubewithadecreasedconcentrationofreactantandanincreasedconcentrationofproduct.流體以一定濃度的反應物流進并以濃度降低的反應物和濃度增加的產物流出反應管。Ifthereactionisexothermic,thereactorwallwillusuallybemaintainedatalowtemperatureinordertoremovetheheatgeneratedbythechemicalreaction.如果反應是放熱的，為了移除化學反應生成的熱量反應器壁通常維持在一個低的溫度。Thereforethetemperaturewilldecreasewithradialposition,i.e.,withthedistancefromthecenterlineofthepipe.因此沿徑向方向也就是說隨離管道中心線距離的增大，溫度降低。Then,sincethereactionrateincreaseswithtemperature,itwillbehigheratthecenter,wherethetemperatureishigh,thanatthewall,wherethetemperatureislow.再者，因為反應速率隨溫度升高而增大，在溫度高的中心處的反應速率高于溫度低的管壁處的反應速率。Accordingly,theproductsofthereactionwilltendtoaccumulateatthecenterlinewhilethereactantsaccumulatenearthewallofthereactor.結果，反應產物將傾向于在中心線處積累而反應物在靠近管壁處積累。Hence,concentrationaswellastemperaturewillvarybothwithradialpositionandwithlength.因此，沿徑向和橫向濃度和溫度都將改變。Todesignthereactorwewouldneedtoknow,atanygivenlength,themeanconcentrationofproduct.為了設計反應器我們需要知道在任意給定的管長下產物的平均濃度。Sincethismeanconcentrationisobtainedfromthepointvaluesaveragedoverthecrosssection,weactuallyneedtoobtaintheconcentrationateverypointinthereactor,i.e.,ateveryradialpositionandateverylength.由于這個平均濃度是將整個反應器內每個點的濃度平均起來得到的，實際上我們需要得到反應器內每個點的濃度，也就是說，在每個徑向和橫向位置。Buttocalculatetheconcentrationateverypointweneedtoknowthereactionrateateverypoint,andtocalculatetherateateverypointweneedtoknowboththetemperatureandtheconcentrationateverypoint!但是為了計算每個點的濃度我們需要知道每個點處的反應速率，而為了計算每個點處的速率我們需要知道溫度和濃度！Furthermore,tocalculatethetemperaturewealsoneedtoknowtherateandthevelocityofthefluidateverypoint.而且，為了計算溫度我們也要知道每個點處的反應速率和速度。Wewillnotgointotheequationsinvolved,butobviouslywehaveacomplicatedsetofpartialdifferentialequationsthatmustbesolvedbysophisticatedprocedures,usuallyonacomputer.我們將不得到所包含的方程，但顯然有一組必須由精細繁瑣的步驟解決的復雜偏微分方程（通常在電腦上）。Itshouldbeapparentthatwecouldnothandlesuchaproblembytheempiricaldesignproceduresusedinunitoperationscoursesforaheatexchanger.我們不能通過用于單元操作課程中關于熱交換器的經驗設計步驟來解決這樣一個問題，應該是明顯的。Insteadthetheoryandmathematicalproceduresoftransportphenomenaareessential,unlessonewishestogogotheexpenseandtakethetimetobuildpilotplantsofincreasingsizeandmeasuretheconersionineach.然而傳遞現象的理論和數學步驟是必不可少的，除非一個人愿意花金錢和時間去建立規(guī)模不斷擴大的模范工廠并測出每一個工廠的產率。Eventhenthefinalscale-upisprecariousanduncertain.即便最后的擴大規(guī)模是靠不住和不確定的。Ofcourse,notallproblemstodaycanbesolvedbythemethodsoftransportphenomena.當然，并非今天所有的問題都能通過傳遞現象的方法解決。However,withthedevelopmentofthecomputer,moreandmoreproblemsarebeingsolvedbythesemethods.然而，隨著電腦科技的發(fā)展，越來越多的問題通過這些方法正被解決。Ifengineeringstudentsaretohaveaneducationthatisnotbecomeobsolete,theymustbeprepared,throughanunderstandingofthemethodsoftransportphenomena,tomakeuseofthecomputationsthatwillbemadeinthefuture.如果工程學學生要得到一個不過時的教育，他們必須通過理解傳遞現象的方法準備好去充分利用將在未來形成的計算機計算。Becauseofitsgreatpotentialaswellasitscurrentusefulness,acourseintransportphenomenamayultimatelyprovetobethemostpracticalandusefulcourseonastudent’sundergraduatecareer.由于其極大的潛能及當前的實用性，在一個大學生的在校學習生涯中，傳遞現象這門課程或許最終證明是最實用和有用的課程。第四篇：化學工程與工藝專業(yè)英語Unit10第十單元什么是化學工程在更廣泛的意義上，工程學可能被定義為用于特定工業(yè)的技術和設備的一種科學介紹。比如，機械工程就是關于用以制造機械的技術和設備的介紹。它主要是基于機械力，機械力只改變被加工材料的外觀和/或物理屬性，而不改變材料的化學屬性。化學工程圍繞原料的化學加工，并以高復雜度的化學和物理化學現象為基礎。因此，化學工程是工程學的一個分支，它與工業(yè)化學過程中設備和機器的設計、生產和操作的研究有關?；瘜W工程首先以化學科學為基礎，如物理化學、化學熱力學和化學動力學。然而，這樣做并不是簡單地復制它們的研究結果，而是將它們應用于大量的化學加工。將化學工程獨立于化學而作為一門純科學的主要目的是尋找最經濟的操作路線并設計最合適的商業(yè)設備和輔助設備。因此，如果化學工程不與經濟學、物理學、數學、控制論、應用力學和其他技術科學密切聯(lián)系，那么它將是不可想象的。在它的發(fā)展早期，化學工程主要是一門記述科學?；瘜W工程的很多早期的課本和手冊是當時所知道的商業(yè)化生產工藝的百科全書?？茖W和工業(yè)的進步為它帶來了化工生產數量的可觀增長。今天，比如石油，它已是大約80000種化學制品的生產所需的原材料?；瘜W加工工業(yè)的擴大和化學科學、技術科學的進步兩方面的因素使得為化學加工奠定理論基礎成為可能。），隨著化學加工工業(yè)的穩(wěn)步前進，新數據、新關系和新歸納被加進化學工程的內容。因為自身的因素，很多分支從化學工程的主干中被分離出去，比如工藝流程和設備的設計、自動化操作、化工過程模擬和建模等。1.簡潔的歷史梗概根據歷史事實，化學工程是不可從化學加工工程中分離出來的。在它的發(fā)展早期，隨著早期化工貿易的出現，已形成的化學工程純粹是應用化學中的一個描述性部分。當小型專業(yè)化經營首先建立，并帶來酸、堿、鹽、藥物制劑和一些有機化合物的生產，歐洲的基礎化學制品的生產在15世紀開始出現。19世紀，英國理論化學家的所有言語都是敦促理論化學的研究應優(yōu)先于應用化學，他們那些成為實驗化學家的學生和定性與定量分析家沒有差別。19世紀80年代前，事實上，德國化學公司都滿意于雇傭那些追求在大學內進行研究的學術顧問，他們偶爾也會為生產革新提供原料。然而，到了19世紀80年代，工業(yè)家開始看到顧問的實驗室制備的增加，并意識到合成跟實驗室研究是明顯不同的活動。他們開始將這個尺寸問題和它的解決方法歸為“化學工程”——原因可能是在復雜度不斷增大的工業(yè)界里，被介紹去那里維護蒸汽機和泵的機械工程師似乎是最能夠理解涉及的工序的合適的人。頭和手的學術兩分法慢慢消亡。單元操作。1881年，在英國有一次嘗試，將新的化工學會命名為“化學工程師學會”，但是這個建議最終被駁回了。另一方面，由于來自工業(yè)領域的不斷增大的壓力，技術機構的課程最終開始反映出他們對化學工程師的需求，而不是有能力的分析家?，F存工業(yè)生產方法的純粹描述已不再令人滿意。反而，我們所期望的是適用于各種具體工業(yè)的工藝流程能夠得到分析，因此我們?yōu)闊崃W觀點和涉及動力學、解決方法和相的新物理化學的引進提供了空間。促成這次轉變的關鍵人物是化工顧問喬治戴維斯（1850——1907），他是化學工業(yè)協(xié)會的首任秘書。1887年，作為曼切斯特工學院的一名講師，戴維斯發(fā)表了一系列有關化學工程的講學，這些內容被他定義為有關“機器和設備在化學作用的利用中的大規(guī)模運用”的研究。圍繞大規(guī)模工業(yè)操作中涉及的設備類型的課程，比如干燥、碰撞、蒸餾、發(fā)酵、汽化和結晶，不僅在英國，而且在國外，慢慢地被認為是這一課程的一個模式。在英國，化學工程學方面的第一個完全成熟的課程直到1909年才被引入；盡管美國麻省理工學院的劉易斯諾頓（1855——1893）早在1888年就開拓了一個戴維斯型課程。1915年，在麻省理工學院的一項課程報告中，亞瑟D.利特爾提到將它作為單元操作的研究，并且簡潔地概述了20XX化學工程的與眾不同的特點。戴維斯運動成功的原因非常明顯：它避免了泄露受專利保護或所有者有所保留的關于具體化工工藝的秘密，在過去，這些因素嚴重阻礙了制造商對訓練的學術課程的支持。戴維斯克服了這一困難，通過將化學工業(yè)轉變?yōu)椤翱杀华毩⒀芯康莫毩⒌默F象”，實際上，這些獨立的現象可在大學或?？茖W校車間的中試裝置中被試驗。實際上，他運用了工業(yè)咨詢工作的職業(yè)道德，當經驗從一個工廠到另一個工廠，從一個工藝流程到另一個工藝流程，對于有助于給定工廠的收益的秘密的或具體的知識，絕不泄露。單元操作的概念認為任何化工生產過程可處理為一系列協(xié)調的操作，如粉碎、干燥、焙燒、電解等。因此，比如，松節(jié)油的具體方面的學術研究可被蒸餾這樣的一般研究所代替，而蒸餾是很多其他工業(yè)所共有的工藝。單元操作概念的定量形式約在1920XX現了，對國家第一次汽油危機的緩解很及時?；瘜W工程師定量描述單元操作，如蒸餾，的特性的能力可以決定第一個現代煉油廠的合理設計。在石油工業(yè)中，化學工程師雇用的第一次激增開始了。在單元操作的集約發(fā)展時期，化學工程分析的其他經典工具被引進或被廣泛改進。它們包括過程中物質和能量守恒的研究和多組分系統(tǒng)基礎熱力學的研究?；瘜W工程師在幫助美國和它的同盟國贏得第二次世界大戰(zhàn)方面扮演了關鍵角色。他們研發(fā)合成橡膠的合成路線取代了先前在戰(zhàn)爭中被日本人侵占的天然橡膠的源頭。他們提供制造原子彈所需的鈾-235，并且在一個步驟中按比例放大了生產過程，使得實驗室轉變成了建立過的最大的工廠。并且他們在完善青霉素的生產方面很有幫助，而青霉素潛在地挽救了千千萬萬受傷士兵的生命。工程科學運動?；瘜W工程師不滿足于工藝設備性能的經驗主義的描述，他們從一個更根本的觀點來審查單元操作。單元操作中出現的現象被分解為幾組分子事件。用于這些事件的定量機理模型被開發(fā)，并被用于現存設備的分析。工藝流程和反應器的數學模型被開發(fā)，并用于資本集約型的美國工業(yè)，比如日用化學制品。跟工程科學運動發(fā)展同步的是核心化學工程以目前形式所進行的演變。也許超過其他任何發(fā)展的作用，核心課程對化學工程師的自信力負有責任，這個自信力使得他們能夠整合來自很多學科的解決復雜問題的知識。這個核心課程提供了一些基礎科學的背景，包括數學、物理學和化學。這個背景需要進行以化學工程為中心的課題的嚴密研究，包括：0多組分熱力學和動力學0傳輸現象0單元操作0反應工程學0過程設計和控制0工廠設計和系統(tǒng)工程這項訓練使得化學工程師能夠成為許多跨學科領域的主要貢獻者，包括催化作用、膠體科學和技術、氧化、電化學工程和高聚物科學和技術。2.化學工程的基本走向在接下來幾年，智力進步、技術挑戰(zhàn)和經濟驅動力將會塑造一個關于什么是化學工程和化學工程做什么的新的模式?；瘜W工程的中心一直都是改變材料物理屬性或化學組成的工業(yè)過程。化學工程師從事這些過程的合成、設計、測試放大、操作、控制和優(yōu)化。他們需要解決的這些問題的尺寸和復雜性的傳統(tǒng)水平可能會被稱為中尺度。這個尺度的例子包括單一過程（單元操作）的反應器和設備與制造廠里單元操作的組合。未來中尺度方面的研究在尺寸方面會得到大大增補，——微尺度和極復雜系統(tǒng)的尺寸——大尺度。未來的化學工程師將整合比其他任何工程學分支更寬的尺度范圍。比如，一些人可能會從事于建立環(huán)境的大尺度和氧化系統(tǒng)的中尺度與分子反應、分子輸運的微尺度的聯(lián)系。其他人可能會從事于建立綜合式飛機的大尺度表現和生產機翼的中尺度化學反應器的聯(lián)系，而反應器的設計可能會受復雜液體的微尺度動態(tài)研究的影響。因此，未來的化學工程師將在一個從微尺度到大尺度的連續(xù)范圍上設想并嚴密地解決問題。他們將從其他學科為研究和實踐帶來新的工具和洞察力，這些學科有：分子生物學、化學、固態(tài)物理學、材料科學和電氣工程學。在解決問題、產品與工藝流程設計以及生產方面，他們會更多地使用計算機、人工智能和專家系統(tǒng)。兩個重要發(fā)展將是這個學科展現的畫面的一部分。0化學工程師將更多地卷入產品的設計工作，以作為工藝流程設計的互補。因為一件產品表現的特性跟它的加工方式有越來越大的關聯(lián)，產品和工藝流程設計的傳統(tǒng)區(qū)別將會模糊。在已建立的和新興的工業(yè)中，有一個特別的挑戰(zhàn)，那就是生產專有的、不同的適應于嚴格的表現規(guī)格的產品。當產品在市場被新的產品所替代時，這些產品因為迅速革新的需要而被定性。0化學工程師將更頻繁地參與到多學科研究工作。對于化學科學，尤其是工業(yè)，化學工程有著悠久歷史的果實累累的跨學科的研究。它和分子科學這一寶貴資產有著強烈聯(lián)系，這些科學包括化學、分子生物學、生物醫(yī)學和固態(tài)物理學，化學工程作為工程學科的地位為未來的技術播下了種子。作為“界面學科”，化學工程有著光明的未來，在新技術產生的多學科環(huán)境下它會溝通科學和工程學之間的橋梁?！?】基礎化學工程，A.MKutepov，米爾出版社，1988年【2】化學的豐塔納歷史，威廉H.布羅克，豐塔納出版社，1992年【3】化學工程新領域：研究需要和機遇，國立研究院出版社，1988年第五篇：化學工程與工藝專業(yè)英語1.Althoughtheuseofchemicalsdatesbacktotheancientcivilizations,theevolutionofwhatweknowasthemodernchemicalindustrystartedmuchmorerecently.ItmaybeconsideredtohavebegunduringtheIndustrialRevolution,about1800,anddevelopedtoprovidechemicalsroeusebyotherindustries.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(yè)的發(fā)展卻是非常近代（才開始的）。可以認為它起源于工業(yè)革命其間，大約在1800年，并發(fā)展成為為其它工業(yè)部門提供化學原料的產業(yè).2.AtthestartofthetwentiethcenturytheemphasisonresearchontheappliedaspectsofchemistryinGermanyhadpaidoffhandsomely,andby1914hadresultedintheGermanchemicalindustryhaving75%oftheworldmarketinchemicals.ThiswasbasedonthediscoveryofnewdyestuffsplusthedevelopmentofboththecontactprocessforsulphuricacidandtheHaberprocessforammonia.Thelaterrequiredamajortechnologicalbreakthroughthatofbeingabletocarryoutchemicalreactionsunderconditionsofveryhighpressureforthefirsttime.20XX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(yè)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(fā)現以及硫酸的接觸法生產和氨的哈伯生產工藝的發(fā)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.Atpresent,however,manyintermediatestoproductsproduced,fromrawmaterialslikecrudeoilthrough(insomecases)manyintermediatestoproductswhichmaybeuseddirectlyasconsumergoods,orreadilyconvertedintothem.Thedifficultyconesindecidingatwhichpointinthissequencetheparticularoperationceasestobepartofthechemicalindustry’ssphereofactivities.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(huán)節(jié)不再屬于化學工業(yè)的活動范疇.4.Thechemicalindustryisconcernedwithconvertingrawmaterials,suchascrudeoil,firstlyintochemicalintermediatesandthenintoatremendousvarietyofotherchemicals.Thesearethenusedtoproduceconsumerproducts,whichmakeourlivesmorecomfortableor,insomecasessuchaspharmaceuticalproduces,helptomaintainourwell-beingorevenlifeitself.化學工業(yè)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.Theimprovementinpropertiesofmodernsyntheticfibersoverthetraditionalclothingmaterialshasbeenquiteremarkable.在傳統(tǒng)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.Intermsofshelterthecontributionofmodernsyntheticpolymershasbeensubstantial.Plasticsaretendingtoreplacetraditionalbuildingmaterialslikewoodbecausetheyarelighter,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(tǒng)建筑材料，因為它們更輕，免維護7.Theclassicalroleofthechemicalengineeristotakethediscoveriesmadebythechemistinthelaboratoryanddevelopthemintomoney--making,commercial-scalechemicalprocesses.化學工程師經典的角色是把化學家在實驗室里的發(fā)現拿來并發(fā)展成為能賺錢的商業(yè)規(guī)模的化學過程。18.Thechemicalindustryisaveryhightechnologyindustrywhichtakesfulladvantageofthelatestadvancesinelectronicsandengineering.Computersareverywidelyusedforallsortsofapplications,fromautomaticcontrolofchemicalplants,tomolecularmodelingofstructuresofnewcompounds,tothecontrolofanalyticalinstrumentsinthelaboratory.化學工業(yè)是高技術工業(yè)，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.Oncethepilotplantisoperational,performanceandoptimizationdatacanbeobtainedinordertoevaluatetheprocessfromaneconomicpointofview.Theprofitabilityisassessedateachstageofthedevelopmentoftheprocess.Ifitappearsthatnotenoughmoneywillbemadetojustifythecapitalinvestment,theprojectwillbestopped.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.Basedontheexperienceanddataobtainedinthelaboratoryandthepilotplant,ateamofengineersisassembledtodesignthecommercialplant.Thechemicalengineer’sjobistospecifyallprocessflowratesandconditions,equipmenttypesandsizes,materialsofconstruction,processconfigurations,controlsystems,safetysystems,environmentalprotectionsystems,andotherrelevantspecifications.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(yè)化的車間?；瘜W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(tǒng)，環(huán)境保護系統(tǒng)以及其它相關技術參數。11.Thestartupperiodcanrequireafewdaysorafewmoths,dependingonthenewnessofthetechnology,thecomplexityoftheprocess,andqualityoftheengineeringthathasgoneintothedesign.Problemsarefrequentlyencounteredthatrequireequipmentmodifications.Thisistimeconsumingandexpensive:justthelostproductionfromaplantcanamounttothousandsofdollarsperday.Indeed,therehavebeensomeplantsthathaveneveroperated,becauseofunexpectedproblemswithcontrol,corrosion,orimpurities,orbecauseofeconomicproblems.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.Chemicalengineersstudywaystoreduceoperatingcostsbysavingenergy,cuttingrawmaterialconsumption,andreducingproductionofoff-specificationproductsthatrequirereprocessing.Theystudywaystoimproveproductqualityandreduceenvironmentalpollutionofbothairandwater.化學工程師研究一些方法節(jié)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(huán)境污染的措施。13.Themarketingofmanychemicalsrequiresaconsiderableamountofinteractionbetweenengineersinthecompanyproducingthechemicalandengineersinthecompanyusingthechemical.Thisinteractioncantaketheformofadvisingonhowtouseachemicalordevelopinganewchemicalinordertosolveaspecificproblemofacustomer.許多化工產品的市場開發(fā)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.Thenumberanddiversityofchemicalcompoundsisremarkable:overtenmillionarenowknown.Eventhisvasenumberpalesintoinsignificancewhencomparedtothenumberofcarboncompoundswhichistheoreticallypossible.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.Sincetheterm“inorganicchemical”coverscompoundsofalltheelementsotherthancarbon,thediversityoforiginsisnotsurprising.Someofthemoreimportantsourcesaremetallicores,andsaltorbrine.Inallthesecasesatleasttwodifferente