第一篇：《化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語》翻譯

Unit 11 Chemical and Process

Thermodynamics

化工熱力學(xué)

在投入大量的時(shí)間和精力去研究一個(gè)學(xué)科時(shí)，有理由去問一下以下兩個(gè)問題：該學(xué)科是什 么？（研究）它有何用途？關(guān)于熱力學(xué)，雖然第二個(gè)問題更容易回答，但回答第一個(gè)問題有必要對該學(xué)科較深入的理解。（盡管）許多專家或?qū)W者贊同熱力學(xué)的簡單而準(zhǔn)確的定義的觀點(diǎn)（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(xué)的應(yīng)用之后，就可以很容易完成其定義

1．熱力學(xué)的應(yīng)用

熱力學(xué)有兩個(gè)主要的應(yīng)用，兩者對化學(xué)工程師都很重要。

（1）與過程相聯(lián)系的熱效應(yīng)和功效應(yīng)的計(jì)算，以及從過程得到的最大功或驅(qū)動(dòng)過程所需 的最小功的計(jì)算。

（2）描述處于平衡的系統(tǒng)的各變量之間的關(guān)系的確定。

第一種應(yīng)用由熱力學(xué)這個(gè)名詞可聯(lián)想到，熱力學(xué)表示運(yùn)動(dòng)中的熱。直接利用第一和第二定 律可完成許多（熱效應(yīng)和功效應(yīng)的）計(jì)算。例如：計(jì)算壓縮氣體的功，對一個(gè)完整過程或某一過程單元的進(jìn)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(gè)氨合成工廠的效率。熱力學(xué)在特殊體系中的應(yīng)用，引出了一些有用的函數(shù)的定義以及這些函數(shù)和其它變量（如壓強(qiáng)、溫度、體積和摩爾分?jǐn)?shù)）關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的確定。實(shí)際上，在運(yùn)用第一、第二定律時(shí)，除非用于評價(jià)必要的熱力學(xué)函數(shù)變化已經(jīng)存在，否則熱力學(xué)的第一種應(yīng)用不可能實(shí)現(xiàn)。通過已經(jīng)建立的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，從實(shí)驗(yàn)確定的數(shù)據(jù)可以計(jì)算函數(shù)變化。除此之外，某一體系中變量的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，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(shí)驗(yàn)確定的變量得以計(jì)算。例如，一種液體的汽化熱，可以通過測量幾個(gè)溫度的蒸汽壓和幾個(gè)溫度下液相和汽相的密度得以計(jì)算；某一化學(xué)反應(yīng)中任一溫度下的可得的最大轉(zhuǎn)化率，可以通過參與該反應(yīng)的各物質(zhì)的熱量法測量加以計(jì)算。

2.熱力學(xué)的本質(zhì)

熱力學(xué)定律有這經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)或?qū)嶒?yàn)基礎(chǔ)，但是在描述其應(yīng)用時(shí)，依賴實(shí)驗(yàn)測量顯得很明顯 化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語第十一單元化工熱力學(xué)（stand out 突出）。因此，熱力學(xué)廣義上可以定義為：拓展我們實(shí)驗(yàn)所得的體系知識(shí)的一種手段（方法），或定義為：觀察和關(guān)聯(lián)一個(gè)體系的行為的基本框架。為了理解熱力學(xué)，擁有實(shí)驗(yàn)的觀點(diǎn)有必要，因?yàn)椋绻覀儾荒軐ρ芯康捏w系或現(xiàn)象做出物理上正確的評價(jià)，那么熱力學(xué)的方法就無意義。我們應(yīng)該要經(jīng)常問問如下問題：怎樣測量這一特殊的變量？怎樣計(jì)算以及從哪一類的數(shù)據(jù)計(jì)算一個(gè)特殊的函數(shù)。由于熱力學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，熱力學(xué)處理的是宏觀函數(shù)或大量的物質(zhì)的函數(shù)，這與微觀的函數(shù)恰恰相反，微觀函數(shù)涉及到的是組成物質(zhì)的原子或分子。宏觀函數(shù)要么可以直接測量，要么可以從直接測量的函數(shù)計(jì)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(shù)最終是從實(shí)驗(yàn)測量得以確定，但是它們的真實(shí)性取決于用于它們計(jì)算時(shí)的特殊理論的有效性。因此，熱力學(xué)的權(quán)威性在于：它的結(jié)果與物質(zhì)的理論無關(guān)，倍受尊敬，為大家大膽地接受。除了與熱力學(xué)結(jié)論一致的必然性以外，熱力學(xué)有著廣泛的應(yīng)用性。因此，熱力學(xué)形成了許多學(xué)科中的工程師和科學(xué)家的教育中不可分割的部分。盡管如此，因?yàn)槊块T科學(xué)都只局限于（focus on）關(guān)于熱力學(xué)方面的較少應(yīng)用，所以其全貌常被低估。實(shí)際上，在明顯的（可觀察到）可再現(xiàn)的平衡態(tài)中存在的任何體系，都服從與熱力學(xué)方法。除了流體、化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)和處于相平衡（化學(xué)工程師對這些十分感興趣）之外，熱力學(xué)也成功適用于有表面效應(yīng)的系統(tǒng)、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(zhì)。通過熱力學(xué)，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(gè)體系移動(dòng)的方向以及體系達(dá)到的終態(tài)，但是不能提供有關(guān)到達(dá)終態(tài)所需要的時(shí)間的信息。因此，時(shí)間不是熱力學(xué)的變量，速度的研究已超出了熱力學(xué)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(xué)的范疇。在這兒，速率的表達(dá)式應(yīng)該在熱力學(xué)上是連續(xù)的。

熱力學(xué)定律建立于實(shí)驗(yàn)和觀測基礎(chǔ)之上的，這些實(shí)驗(yàn)和觀測既不是最重要的，又不復(fù)雜。同時(shí)，這些定律的本身是用相當(dāng)普通語言加以描述的。然而，從這一明顯的平淡的開始，發(fā)展成為一個(gè)很大的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對人類思想歸納力做出了貢獻(xiàn)。這在想象力豐富、嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)生中成功地激發(fā)了敬畏（inspire awe），這使得Lewis 和Randall 將熱力學(xué)視為科學(xué)的權(quán)威。因?yàn)槌思夹g(shù)上的成功和結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性，這個(gè)比喻選擇很恰當(dāng)，我們可觀察到美妙之處（和宏觀體）。因此，毫無疑問，熱力學(xué)的研究在學(xué)術(shù)上有價(jià)值的，智力上可以得到激發(fā)，同時(shí)，對一些人來說，是一種很好的經(jīng)歷。

3.熱力學(xué)定律

第一定律.熱力學(xué)第一定律是能量守恒的簡單的一種描述。如圖3-1 所示，穩(wěn)態(tài)時(shí)離開一個(gè)過程的所有能量的總和必須與所進(jìn)入該過程的能量總和相等。工程師在設(shè)計(jì)和操作各種過程 時(shí)絕對遵循質(zhì)量和能量守恒定律。所不幸的是，就其本身而言，當(dāng)試圖評估過程的效率時(shí)，第化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語第十一單元化工熱力學(xué)

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(shí)上，使能量守恒不需要花任何努力— — 能量本身就是守恒的。因?yàn)榈谝欢蓻]有區(qū)分各種各樣能量的形式，所以從第一定律所得到的結(jié)論是有限的。由往復(fù)泵引入的軸功會(huì)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(shí)，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?yàn)楦鞣N能量形式有著不同的費(fèi)用。第二定律第二定律應(yīng)用于熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ难h(huán)，有多種不同的描述。至于這一點(diǎn)，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(zhuǎn)換，總是導(dǎo)致質(zhì)量上總量的損失。另一種描述為：所有系統(tǒng)都有接近平衡（無序）的趨勢。這些表達(dá)方式指出了在表達(dá)第二定律時(shí)的困難之處。如果不定義另一個(gè)專門描述質(zhì)量或無序的詞語，第二定律的表達(dá)就不能令人滿意。這個(gè)專用名詞為熵。這個(gè)狀態(tài)函數(shù)對流體、物質(zhì)或系統(tǒng)中的無序程度進(jìn)行了定量化。絕對零熵值定義絕對零度時(shí)純凈的、晶體固體的狀態(tài)。每一個(gè)分子都由其他的以相當(dāng)有序結(jié)構(gòu)的相同的分子所包圍。運(yùn)動(dòng)、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(xiàn)。相反，不論是透明寶石，還是純凈化學(xué)產(chǎn)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(tài)），有序是有價(jià)值的。有序需要付出很高的代價(jià)，只有通過做功才得以實(shí)現(xiàn)。我們很多工作都花費(fèi)在家里、車間和環(huán)境中創(chuàng)造或恢復(fù)有序狀態(tài)。環(huán)境中較高的熵值是較高的生產(chǎn)費(fèi)用的具體化表現(xiàn)。每一種生產(chǎn)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(shí)的不確定性、或是從原料創(chuàng)造（works of art）藝術(shù)品以減小熵值?？傊瑥膶⒃限D(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程中，熵值不斷減小。然而，（inasmuch as）因?yàn)殡S著系統(tǒng)接近平衡，熵的增加是自發(fā)的趨勢，所以減少熵值是艱難的工作（struggle）。生產(chǎn)過程所需熵減的驅(qū)動(dòng)力同時(shí)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(nèi)不斷持續(xù)下去，因此這種造成了產(chǎn)品熵的減小。反過來（whereas 而，卻，其實(shí)，反過來），熵減存在于原料向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化過程。燃料、電、空氣以及水向燃燒產(chǎn)品、廢水和無用的熱量的形式的轉(zhuǎn)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(gè)過程的所有的物流的熵值的總和，總是超過進(jìn)入該過程的物流的熵值的總和。如果熵達(dá)到平衡，象質(zhì)量和能量達(dá)到平衡一樣，那么該過

程是可逆的，即該過程也會(huì)反向移動(dòng)?？赡孢^程只是在理論上是可能的，需要?jiǎng)恿W(xué)平衡維持連續(xù)存在，因此可逆過程是不可產(chǎn)生的。而且，如果不化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語第十一單元化工熱力學(xué)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(jìn)行。實(shí)質(zhì)上，是熵增驅(qū)使該過程：是同一種驅(qū)動(dòng)力使水向下流，熱流從熱物質(zhì)流向冷物質(zhì)，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(huán)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(quán)威性的影響，但是該定律不能區(qū)分能量的質(zhì)量，也不能解釋為什么觀察不到自發(fā)發(fā)生的 過程自發(fā)地使自身可逆。功可以全部轉(zhuǎn)化為熱而反向轉(zhuǎn)換從來不會(huì)定量發(fā)生，這種反復(fù)驗(yàn)證過的觀測達(dá)成了這樣的共識(shí)— — 熱是一種低質(zhì)量的能量。第二定律，深深扎根于熱發(fā)動(dòng)機(jī)效率的研究，能分辨能量的質(zhì)量。通過這一定律，揭示了以前未認(rèn)可的函數(shù)— — 熵的存在，可以看出，該函數(shù)確定了自發(fā)變化的方向。第二定律并沒有（in no way）減小第一定律的權(quán)威性；相反，第二定律拓展和加強(qiáng)了熱力學(xué)的權(quán)限。第三定律熱力學(xué)第三定律規(guī)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(xué)工程中的單元操作

化學(xué)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(guān)。在設(shè)計(jì)一個(gè)過程中，如果（研究）步驟得到認(rèn)可，那么所用每一步驟可以分別進(jìn)行研究。有些步驟為化學(xué)反應(yīng)，而其他步驟為物理變化。化學(xué)工程的可變通性（versatility）源于將一復(fù)雜過程的分解為單個(gè)的物理步驟（叫做單元操作）和化學(xué)反應(yīng)的實(shí)踐?；瘜W(xué)工程中單元操作的概念基于這種哲學(xué)觀點(diǎn)：各種不同順序的步驟可以減少為簡單的操作或反應(yīng)。不管所處理的物料如何，這些簡單的操作或反應(yīng)基本原理（fundamentals）是相同的。這一原理，在美國化學(xué)工業(yè)發(fā)展期間先驅(qū)者來說是明顯的，首先由A.D.Lttle 于1915 年明確提出：任何化學(xué)過程，不管所進(jìn)行的規(guī)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(jié)晶、過濾、溶解、電解等等。這些基本單元操作（的數(shù)目）為數(shù)不多，任何特殊的過程中包含其中的幾種?；瘜W(xué)工程的復(fù)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(jìn)行，同時(shí)其復(fù)雜性來自于限制條件，如由反應(yīng)物質(zhì)的物化特征所規(guī)定的結(jié)構(gòu)材料和設(shè)備的設(shè)計(jì)。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(shí)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(dòng)、傳熱、蒸餾、潤濕、氣體吸收、沉降、分粒、攪拌以及離心得到了認(rèn)可。近年來，對新技術(shù)的不斷理解以及古老但很少使用的分離技術(shù)的采用，引起了分離、處理操作或生產(chǎn)過程步驟上的數(shù)量不斷增加，在多種操作中，這些操作步驟在使用時(shí)不要大的改變。這就是“單元操作”這個(gè)術(shù)語的基礎(chǔ)，此基礎(chǔ)為我們提供了一系列的技術(shù)。1.單元操作的分類

（1）流體流動(dòng)流體流動(dòng)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(dòng)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(fā)這是傳熱中的一種特例，涉及到的是在溶液中揮發(fā)性溶劑從不揮發(fā)性的溶質(zhì)（如鹽或其他任何物質(zhì)）的揮發(fā)。（4）干燥在該操作中，揮發(fā)性的液體（通常是水）從固體物質(zhì)中除去。（5）蒸餾蒸餾是這樣一個(gè)操作：因?yàn)橐后w混合物的蒸汽壓強(qiáng)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(jīng)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(zhì)

通過半透膜向另一種流中的擴(kuò)散（8）液-液萃取在該操作中，（液體）溶液中的一種溶質(zhì)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(xì)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(zhì)。（10）結(jié)晶結(jié)晶涉及到的是，通過沉降方法將溶液中的溶質(zhì)（如一種鹽）從該溶液中加以分離。（11）機(jī)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(jī)理。例如，擴(kuò)散機(jī)理或質(zhì)量傳遞發(fā)生于干燥、吸收、蒸餾和結(jié)晶中，傳熱存在于干燥、蒸餾、蒸發(fā)等等。

2.基本概念

因?yàn)閱卧僮魇枪こ虒W(xué)的一個(gè)分支，所以它們同時(shí)建立在科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上。在設(shè)計(jì)那些能夠制造、能組合、能操作、能維修的設(shè)備時(shí)，必須要將理論和實(shí)踐結(jié)合起來。下面四個(gè)概念是基本的（basic），形成了所有操作的計(jì)算的基礎(chǔ)。物料衡算如果物質(zhì)既沒有被創(chuàng)造又沒有被消滅，除了在操作中物質(zhì)停留和積累以外，那么進(jìn)入某一操作的所有物料的總質(zhì)量與離開該操作的所有物料的總質(zhì)量相等。應(yīng)用該原理，可以計(jì)算出化學(xué)反應(yīng)的收率或工程操作的得率。在連續(xù)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(jìn)入的物料和所有的離開的物料組成，這種方式與會(huì)計(jì)所用方法相同。結(jié)果必須要達(dá)到平衡。只要（as long as）該反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)，而且不消滅或創(chuàng)造原子，那么將原子作為物料平衡的基礎(chǔ)是正確的，而且常常非常方便?？梢哉麄€(gè)工廠或某一單元的任何一部分進(jìn)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(shí)，可以對任何工廠或單元操作進(jìn)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(huì)轉(zhuǎn)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(nèi)。理想接觸（平衡級(jí)模型）無論（whenever）所處理的物料在具體條件（如溫度、壓強(qiáng)、化學(xué)組成或電勢條件）下接觸時(shí)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(shù)情況下，達(dá)到平衡條件的速率如此之快或所需時(shí)間足夠長，以致每一次接觸都達(dá)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(shù)目的計(jì)算是理解這些單元操作時(shí)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(shù)操作中，要么是因?yàn)闀r(shí)間不夠，要么是因?yàn)椴恍枰胶?，因此達(dá)不到平衡，只要一達(dá)到平衡，就不會(huì)發(fā)生進(jìn)一步變化，該過程就會(huì)停止，但是工程師們必須要使該過程繼續(xù)進(jìn)行。由于這種原因，速率操作，例如能量傳遞速率、質(zhì)量傳遞速率以及化學(xué)反應(yīng)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(qū)動(dòng)力。速率通?？杀硎緸?，與除以阻力的壓降成正比。這種原理在電能中應(yīng)用，與用于穩(wěn)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(zhì)中的速率問題時(shí)，主要的困難是對阻力的估計(jì)，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(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式加以計(jì)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(yùn)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(shù)來表達(dá)。

第二篇：化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語翻譯16—20單元

單元化工建模

在閱讀本單元之前，試著回答下面的問題：

1.在化工中建模和經(jīng)驗(yàn)方法的主要特征是什么？

2.你能列舉出一個(gè)結(jié)合建模和模擬方法的一些優(yōu)點(diǎn)嗎？ 3.你能指出建模過程的主要階段嗎？

4.你知道在過程控制中有多少基本概念嗎？

與描述化學(xué)過程現(xiàn)象純粹的經(jīng)驗(yàn)方法相比，建模方法試圖用已建立好的理論描述性能。當(dāng)用數(shù)學(xué)語言描述時(shí)，這些理論描述了過程的工作模型。在執(zhí)行一個(gè)建模設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者需要考慮過程所有重要參數(shù)的特性、它們對過程的影響以及每個(gè)參數(shù)如何能夠用定量的公式定義，也就是說，模擬者必須確定重要的變量和它們各自的作用，實(shí)際上可能對整個(gè)過程有強(qiáng)烈的相互影響。這樣，既然必須嚴(yán)格地評估所有相關(guān)的理論，這個(gè)模型的作用就是為了對過程進(jìn)行更好的理解。而且，用數(shù)學(xué)方程表達(dá)理論的工作也是促進(jìn)基本概念用明顯的公式表達(dá)的一個(gè)非常積極的因素。

一旦公式化，模型可以求解，利用該模型預(yù)測的行為可以與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較。性能上的任何差別然后可以用來進(jìn)一步重新定義或精修模型，直至獲得好的一致性。模型一旦建立，它以合理的置信度被用來預(yù)測在不同的過程條件下的性能，用于過程設(shè)計(jì)、優(yōu)化和控制。當(dāng)然，為了建立或檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，需要輸入工廠或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)。但是相比經(jīng)驗(yàn)方法，所需的數(shù)據(jù)量大大減少了。

模擬和經(jīng)驗(yàn)方法的比較列在下面。

經(jīng)驗(yàn)方法.測定所有工廠操作條件下的生產(chǎn)率，建立相關(guān)聯(lián)系。

優(yōu)點(diǎn)：需要較少的思考。

缺點(diǎn)：需要許多實(shí)驗(yàn)。

模擬方法.建立模型，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定模型的參數(shù)。把實(shí)驗(yàn)測量和模型進(jìn)行比較。采用模型進(jìn)行理性設(shè)計(jì)、控制和優(yōu)化。

優(yōu)點(diǎn)：需要較少的實(shí)驗(yàn)，獲得更重要的信息。

缺點(diǎn)：開發(fā)模型需要時(shí)間 1.建模方法的一般性質(zhì)（通用特性）

在開發(fā)任何模型時(shí)一個(gè)重要的階段是建立合適的質(zhì)量和能量平衡方程。還必須加上能夠代表體系性能變化、相平衡和應(yīng)用控制的合適的化學(xué)反應(yīng)速率、傳熱和傳質(zhì)速率動(dòng)力學(xué)方程。這些關(guān)系式組合起來為定量描述過程提供了一個(gè)基礎(chǔ)，并構(gòu)成了基本的數(shù)學(xué)模型。得到的模型從包括一個(gè)相對少的方程的簡單情況到非常復(fù)雜的模型。然而，模型越復(fù)雜，找到增加參數(shù)值的困難越大。因此，建模的一個(gè)技巧是獲得能夠代表實(shí)際過程的可能的最簡單的模型。

過程模型的一個(gè)基本的應(yīng)用是通過對重要的過程變量設(shè)置數(shù)值，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而表征該過程。該模型也可以用合適的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)值和模擬預(yù)測進(jìn)行求解，并與實(shí)際的結(jié)果相比較。這個(gè)過程被稱為模擬，即證實(shí)模型以及合適的參數(shù)值是正確的。然而，模擬也可以預(yù)測的方式用于測試變化條件下的可能行為，并進(jìn)行過優(yōu)化，獲得高級(jí)的控制策略。

應(yīng)用模型和模擬組合方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）模型增進(jìn)理解.在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型時(shí)，模擬者需要詳細(xì)地考慮復(fù)雜的因果順序以及涉及到過程中的復(fù)雜的相互關(guān)系。把模型預(yù)測和實(shí)際行為進(jìn)行比較通?？梢源龠M(jìn)對過程的進(jìn)一步理解，簡言之，就是不得不考慮模型可能出錯(cuò)的方式。

（2）模型幫助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)以模型進(jìn)行適當(dāng)測試的方式設(shè)計(jì)是很重要的。通常模型本身將表明需要某些特定參數(shù)，否則它們可能被忽略。相反地，對模型的靈敏性測試可能表明某些參數(shù)可能是可忽略的，因此在模型中可以被忽略。

（3）模型可預(yù)測設(shè)計(jì)與控制.一旦模型被建立，模型能夠預(yù)測不同過程條件下，在實(shí)驗(yàn)上難于達(dá)到的性能。模型也可用于相對復(fù)雜的控制系統(tǒng)，通?？梢孕纬煽刂扑惴ǖ囊粋€(gè)整體部分?；跀?shù)學(xué)和知識(shí)的模型可以用于設(shè)計(jì)和優(yōu)化新的過程。

（4）模型可用于培訓(xùn)和教學(xué).反應(yīng)器操作的許多重要的方面可以用簡單的模型模擬。這包括過程的開始、關(guān)閉、進(jìn)料策略、動(dòng)力學(xué)測試、熱效應(yīng)和控制。這些效應(yīng)可以用計(jì)算機(jī)容易地演示，但是在實(shí)際中進(jìn)行演示通常是困難和昂貴的。

（5）模型可以用于過程優(yōu)化.優(yōu)化通常涉及到兩個(gè)或多個(gè)變量的影響，其中一個(gè)通常直接與利潤相聯(lián)系，而另一個(gè)與費(fèi)用相聯(lián)系。

2.一般的建模程序

建模的一個(gè)更重要的特點(diǎn)是為了在模型預(yù)測結(jié)果和真實(shí)工廠數(shù)據(jù)之間獲得一致，需要對基本理論（物理模型）和數(shù)學(xué)方程進(jìn)行頻繁鑒定，使其能夠代表物理模型，即數(shù)學(xué)模型。

如圖4-1所示，顯示了模擬過程中的幾個(gè)相關(guān)階段

（1）第一包括對問題、研究目標(biāo)和對象進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩x。所有相關(guān)的理論必須結(jié)合實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評估，可能需要開發(fā)、考察可選的物理模型。

（2）可用的理論然后必須用數(shù)學(xué)術(shù)語公式化。大多數(shù)反應(yīng)器操作包括許多不同的變量（反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度、溫度、反應(yīng)物消耗的速率、產(chǎn)品形成和熱量產(chǎn)生），許多變量隨時(shí)間發(fā)生變化（間歇、半間歇操作）。由于這些原因，數(shù)學(xué)模型將通常由許多微分方程構(gòu)成。

（3）已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)模型，然后必須求解這些方程。化工系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常非常復(fù)雜，是高度非線性的，因此不能獲得其分析解。因此必須使用數(shù)值求解方法。

數(shù)值模擬語言主要基于使用數(shù)值積分方法，可特別用于同時(shí)存在微分方程組的求解過程。

（3）已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)模型，然后必須求解這些方程?；は到y(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常非常復(fù)雜，是高度非線性的，因此不能獲得其分析解。因此必須使用數(shù)值求解方法。

數(shù)值模擬語言主要基于使用數(shù)值積分方法，可特別用于同時(shí)存在微分方程組的求解過程。

現(xiàn)在可提供許多快速有效的數(shù)值積分規(guī)則，以至許多數(shù)值模擬語言能夠替代積分程序。在該語言結(jié)構(gòu)中的分類算法能夠編寫非常簡單的程序，幾乎與初始構(gòu)建基本模型方程的方式一一對應(yīng)。得到的模擬程序非常容易理解和編寫。另一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是便于輸出結(jié)果，是一些可以用非常簡單的程序命令獲得的表格和圖形方式。

4）計(jì)算機(jī)預(yù)測的有效性必須進(jìn)行檢驗(yàn)，步驟（1）到（3）通常將需要間隔一段時(shí)間進(jìn)行修正。結(jié)果的有效性取決于理論的正確選擇（物理和數(shù)學(xué)模型）、正確識(shí)別模型參數(shù)的能力和數(shù)值求解方法的準(zhǔn)確性。

在許多情況中，我們不能完全理解系統(tǒng)，這樣留下了很多不確定性。相關(guān)的理論也可能非常難于應(yīng)用。然后在這些情況下，通常需要作簡化假設(shè)，接下來可以去掉或優(yōu)化這些假設(shè)，并獲得較好的接受。這些都必須注意和判斷以便于模型不要變得過于復(fù)雜、不要用不可測量的參數(shù)定義。通常缺少一致性可能是由于參數(shù)值的選擇不正確，可能甚至得到與模擬過程中觀察到的非常相反的變化趨勢。很明顯，這些模型響應(yīng)的參數(shù)是非常敏感的，需要非常小心的選擇或確定。

應(yīng)該注意的是：由于有時(shí)數(shù)據(jù)與過程只是定性一致可能足夠了，模型不必與數(shù)據(jù)有精確的一致。

Unit 19 過程設(shè)計(jì)簡介

在閱讀本單元之前，試著回答如下問題： 可持續(xù)工業(yè)活動(dòng)的含義？ 化學(xué)過程設(shè)計(jì)怎么開始？

在一個(gè)過程設(shè)計(jì)中包含哪些過程文件？ 你能解釋一下成功擴(kuò)大規(guī)模的概念嗎？

化工的目的并不是為了制備化合物，而是為了賺錢。但是，可持續(xù)工業(yè)活動(dòng)必須保證工業(yè)生產(chǎn)和生活良好的生態(tài)性，而利潤則作為可持續(xù)工業(yè)活動(dòng)的重要一部分。也就是說化工過程的廢物必須達(dá)到實(shí)際和經(jīng)濟(jì)上的最小化。由于廢物處理過程很大程度上并不是為了解決這個(gè)問題，而是簡單地把廢物從一個(gè)地方挪到另外一個(gè)地方，因此，這些依賴的廢物處理方法通常并不適當(dāng)。可持續(xù)工業(yè)生產(chǎn)還意味著能源消耗也必須達(dá)到實(shí)際和經(jīng)濟(jì)上的最小化。并且不論是對操作人還是社會(huì)來說，化工都不能表現(xiàn)出明顯的短期或者長期危險(xiǎn)。

當(dāng)進(jìn)行一個(gè)化學(xué)過程設(shè)計(jì)時(shí)，對一個(gè)化工過程來說，有一個(gè)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)層次是很有作用的。首先進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)支配著分離和循環(huán)過程。反應(yīng)器設(shè)計(jì)和分離過程共同支配著熱交換網(wǎng)絡(luò)的加熱和冷卻職責(zé)。它們并不能通過熱回收滿足，表明需要其他一些外部的設(shè)備。該體系的洋蔥狀層結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.3所示。

根據(jù)這個(gè)體系，在設(shè)計(jì)的最后階段，經(jīng)常要考慮的是安全、健康和環(huán)境。對于純粹由設(shè)計(jì)過程原因引起的早期決定經(jīng)常導(dǎo)致安全、健康和環(huán)境問題，并且還需要復(fù)雜的解決辦法，因此這個(gè)方法留下了很多需要解決的問題。隨著設(shè)計(jì)進(jìn)行，這個(gè)也最好考慮一下。

需要使用有毒材料，或者用量較少，或者在惰性材料中稀釋時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)過程必須安全，并且不需要復(fù)雜的安全系統(tǒng)。廢棄物較少的系統(tǒng)將不需要復(fù)雜的處理系統(tǒng)。隨著設(shè)計(jì)進(jìn)行和每一層設(shè)計(jì)過程增加，這些都必須考慮到。

1.體系

（1）反應(yīng)器的選擇。通常設(shè)計(jì)過程最首要的就是要確定反應(yīng)器類型和操作條件。在選擇反應(yīng)器時(shí)，最重要的是原材料的效率（考慮材料結(jié)構(gòu)、安全等）。整個(gè)過程中，原材料費(fèi)用也是最重要的。任何原材料的無效使用都可能造成廢物蒸汽，從而變成環(huán)境問題。

反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和流程圖的剩余部分密切相關(guān)。因此，隨著設(shè)計(jì)過程進(jìn)行，必須回到反應(yīng)器對照一下。

2）分離器的選擇。對于非均相混合物來說，需要通過分離過程才能達(dá)到相分離的目的。在任何均相分離進(jìn)行之前，這樣的分離過程必須進(jìn)行。相分離一般比較簡單，需要在首先進(jìn)行。

蒸餾是目前分離均相液體混合物最常用的方法。在設(shè)計(jì)早期階段，為了優(yōu)化壓力、回流比、或者蒸餾時(shí)的進(jìn)料條件，不需要很多嘗試。一旦隨后考慮整個(gè)過程的熱量時(shí)，最優(yōu)值將會(huì)發(fā)生變化。

分離低分子量物質(zhì)時(shí)，另一個(gè)常用來代替蒸餾的方法是吸收。液體流速、溫度和壓力是需要設(shè)置的重要變量，在這個(gè)階段也沒有必要嘗試去計(jì)算出最優(yōu)值。

（3）反應(yīng)-分離系統(tǒng)的合成。很多化工過程中，物質(zhì)的循環(huán)是一個(gè)重要特征。在反應(yīng)器設(shè)計(jì)中，過量反應(yīng)物、稀釋劑或加熱載體的使用對流程圖中的循環(huán)結(jié)構(gòu)具有很重要的影響。有時(shí)不需要的副產(chǎn)品進(jìn)行循環(huán)可以在源頭阻止其形成。

（4）蒸餾排序。除非有限制條件能夠嚴(yán)格阻止熱量聚集，簡單蒸餾塔的排序能按照如下兩步進(jìn)行：（i）最好是確定少的非集成順序；（ii）研究熱量集成。在許多情況下，沒有必要同時(shí)解決這些問題。與簡單的塔器排序相比，復(fù)雜的塔器安排可以提供很大的節(jié)約能量的潛力。

（5）熱交換網(wǎng)絡(luò)和使用目標(biāo)。已經(jīng)建立洋蔥模型的兩個(gè)內(nèi)部層次（反應(yīng)-分離和循環(huán)）之后，物質(zhì)和能量平衡就知道了。這就需要根據(jù)熱回收問題對冷熱蒸汽進(jìn)行定義了。

能量目標(biāo)可以直接通過物質(zhì)和能量守恒進(jìn)行計(jì)算。為了獲得能量費(fèi)用，沒有必要設(shè)計(jì)一個(gè)熱交換網(wǎng)絡(luò)。另一個(gè)情況可以通過把熱和能量方程聯(lián)立，通過重要的復(fù)雜的曲線可以方便快速獲得。

總的熱交換面積、操作單元數(shù)量、管板熱交換器的板數(shù)也必須進(jìn)行設(shè)定?？紤]混合材料的構(gòu)造，壓力等級(jí)和設(shè)備類型，這樣可以確立總的資本費(fèi)用。進(jìn)而在設(shè)計(jì)做出之前，可以對能量和資本消耗進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

一旦這個(gè)設(shè)計(jì)確定好了前兩個(gè)層面之后（即反應(yīng)器和分離器），那么該設(shè)計(jì)總的費(fèi)用（反應(yīng)器、分離器、熱交換器和設(shè)備）就是總的反應(yīng)器和分離器的總費(fèi)用（精確估計(jì)）加上熱交換網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的總費(fèi)用。

（6）經(jīng)濟(jì)權(quán)衡。反應(yīng)器和其他部分的相關(guān)性非常重要。反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率是很重要的一個(gè)優(yōu)化變量，因?yàn)樗苋菀淄ㄟ^整個(gè)過程來影響大多數(shù)操作。并且，當(dāng)循環(huán)過程中存在惰性物質(zhì)時(shí)，惰性物質(zhì)的濃度則是另一個(gè)重要的優(yōu)化變量，同樣也對整個(gè)操作過程造成影響。

進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，必須考慮熱交換網(wǎng)絡(luò)的能量和資本費(fèi)用目標(biāo)。由于反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率和循環(huán)惰性物質(zhì)濃度的變化改變了過程的物質(zhì)和能量平衡，并改變了熱回收問題，因此，這是進(jìn)行這些優(yōu)化過程的唯一的實(shí)際方法。實(shí)際上，物質(zhì)和能量守恒中的每一個(gè)變化，需要一個(gè)不同的熱交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。為每一套反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率和循環(huán)惰性物質(zhì)濃度的變化提供一個(gè)新的熱交換網(wǎng)絡(luò)是不現(xiàn)實(shí)的。另一方面，相比之下熱交換網(wǎng)絡(luò)的能量和資本費(fèi)用目標(biāo)更容易產(chǎn)生。

（7）廢水處理 在考慮安全和健康的同時(shí)，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的廢棄物最少化也是應(yīng)該考慮和強(qiáng)調(diào)的。但是，不可避免地，也會(huì)有一些廢棄物。在設(shè)計(jì)完成前，廢棄物的處理（處置）也必須考慮。如果廢棄物的處理特別有問題的話，這就可能需要一些基本設(shè)計(jì)變化去減少或改變廢棄物的本質(zhì)。

（8）為改善熱整合而改變工藝。過程廢棄物最少化后，通過直接改變設(shè)計(jì)過程，在能量目標(biāo)允許減少的條件下，能量費(fèi)用和效用浪費(fèi)必須進(jìn)一步減少。

在這個(gè)階段，蒸餾塔的順序也必須重新改動(dòng)，并考慮引入復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可能性。初步分餾塔（有無熱電偶）也可以用來替代直接或間接蒸餾塔。作為選擇，直接蒸餾塔也可以被側(cè)線精餾塔替代，而間接蒸餾塔被側(cè)線汽提塔替代。

9）熱交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 已經(jīng)開發(fā)了上述相關(guān)內(nèi)容之后，物質(zhì)和能量平衡已經(jīng)固定。對熱交換網(wǎng)絡(luò)有貢獻(xiàn)的冷熱蒸汽就需要進(jìn)行定義了。剩下的工作就是設(shè)計(jì)熱交換網(wǎng)絡(luò)。

夾點(diǎn)設(shè)計(jì)方法是一個(gè)逐步方法，隨著設(shè)計(jì)進(jìn)行，設(shè)計(jì)師可以進(jìn)行操作。對于很多復(fù)雜的設(shè)計(jì)來說，尤其是那些有很多限制條件的，譬如混合設(shè)備等，則應(yīng)該使用基于可縮小最優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。

2.最終設(shè)計(jì)和計(jì)劃文件（項(xiàng)目文檔）

盡管設(shè)計(jì)順序遵循圖1所示的洋蔥模式，但是設(shè)計(jì)很少僅通過單一途徑獲得成功的結(jié)果。經(jīng)常在兩個(gè)方向反復(fù)進(jìn)行。

內(nèi)部層面獲得的決定是在不完整信息的基礎(chǔ)上獲得的。當(dāng)更多圖片出現(xiàn)時(shí)，在外部層面上將會(huì)對設(shè)計(jì)增加更多細(xì)節(jié)。然后需要重新決定，即回到內(nèi)部層面等。

當(dāng)流程圖嚴(yán)格定義時(shí)，詳細(xì)過程（管道和儀表圖）和設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)才能進(jìn)行。之后增加控制系統(tǒng)，并進(jìn)行危險(xiǎn)程度和可操作性研究。

化學(xué)工程的設(shè)計(jì)和工程學(xué)需要許多專家的共同合作。有效的合作取決于有效的溝通。并且所有的設(shè)計(jì)單位都要有正式的處理項(xiàng)目信息和文件的相關(guān)程序。項(xiàng)目文檔包括：（1）設(shè)計(jì)小組和政府部門、設(shè)備供應(yīng)商、現(xiàn)場人員、客戶保持聯(lián)系。（2）計(jì)算單：設(shè)計(jì)計(jì)算、成本計(jì)算和計(jì)算機(jī)打印輸出。（3）繪圖：流程圖、管道和儀表圖、布局圖、總設(shè)計(jì)圖、設(shè)備細(xì)節(jié)、管道圖、建筑圖和設(shè)計(jì)圖。（4）特殊設(shè)備圖：比如熱交換器和泵。（5）購買順序：報(bào)價(jià)和發(fā)貨。

為了交叉引用、文件歸檔和數(shù)據(jù)檢索，所有的文件必須分配一個(gè)代碼。3.過程手冊

過程設(shè)計(jì)組經(jīng)常需要準(zhǔn)備過程手冊用于描述過程和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。結(jié)合流程圖，他們?yōu)檫^程提供了一個(gè)完整的技術(shù)描述。

操作手冊對過程和設(shè)備的操作提供了詳細(xì)的指導(dǎo)說明。這些一般都是操作公司個(gè)人制作的。但是也可能作為合同包的一部分為經(jīng)驗(yàn)較少的客戶提供。操作手冊也能為操作者提供指導(dǎo)并進(jìn)行培訓(xùn)，并用于制作正式工廠的操作指導(dǎo)。

20單元

幾年以前，誰會(huì)想到一架飛機(jī)可以繞地球航行而中途不需要著陸或添加燃料？而在1986年新型的飛機(jī)航海者就做到了這一點(diǎn)。航海者具備長途飛行能力的秘密就在于幾年前還沒有出現(xiàn)的先進(jìn)的材料。其機(jī)身大部分是由強(qiáng)度大、質(zhì)量輕的聚合纖維用耐久的、高強(qiáng)度的粘合劑組裝而成的。而發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油是合成的多組分液體，可維持很長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的潤滑性。這些特殊材料具有科學(xué)家和工程師們?yōu)闈M足現(xiàn)代社會(huì)的需求所發(fā)明的先進(jìn)技術(shù)。

如運(yùn)輸、通訊、電子、能量轉(zhuǎn)換這些工業(yè)的未來多依賴新的、先進(jìn)的材料以及生產(chǎn)中所需要的加工技術(shù)。近年來，在我們了解了如何把一些特殊的具有高性能的物質(zhì)融入原材料，并且怎樣最好地在復(fù)雜設(shè)計(jì)中使用這些材料后，這方面已有了很大的發(fā)展。

材料科學(xué)和工程的革命為化學(xué)工程師帶來了機(jī)會(huì)，也帶來了挑戰(zhàn)?；瘜W(xué)工程師憑借他們在化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)方面的知識(shí)基礎(chǔ)以及他們對傳輸現(xiàn)象、動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)工程和過程設(shè)計(jì)的了解，能夠創(chuàng)造性地解決現(xiàn)代材料技術(shù)中的問題。

但是他們一定要擯棄掉傳統(tǒng)職業(yè)理念中“考慮大的”這個(gè)習(xí)慣，要有效地投入現(xiàn)代材料科學(xué)和工程中必須要學(xué)會(huì)“從小處思考”。在制造現(xiàn)代先進(jìn)材料時(shí)的關(guān)鍵現(xiàn)象是發(fā)生在分子級(jí)和微觀的水平。如果化學(xué)工程師要為這些新材料設(shè)計(jì)新產(chǎn)品和工藝就必須了解并且學(xué)會(huì)控制這些現(xiàn)象。在下面選擇介紹的幾種材料領(lǐng)域里我們將敘述這種困難的挑戰(zhàn)。

1．聚合物

現(xiàn)代聚合物科學(xué)的時(shí)代屬于化學(xué)工程師。這些年來，聚合物化學(xué)家創(chuàng)造了大量的高分子和聚合物。然而了解這些高分子是怎樣被合成并加工以最大限度地具備理論性質(zhì)仍然是研究的前沿領(lǐng)域。

一直到最近才開發(fā)了現(xiàn)代儀器幫助我們了解高分子之間、高分子與固體粒子、有機(jī)和無機(jī)纖維與其它界面之間的相互作用?；瘜W(xué)工程師正使用這些工具探索高分子的微型動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，他們利用從這些技術(shù)中獲得的知識(shí)，正在處理高分子間的反應(yīng)以開發(fā)先進(jìn)的工藝并制造新的材料

通過化學(xué)加工控制材料微型結(jié)構(gòu)的能力可用現(xiàn)代高強(qiáng)度聚合纖維進(jìn)行描述。一些聚合纖維的強(qiáng)度-質(zhì)量比比鋼鐵高一個(gè)數(shù)量級(jí)。它的自由取向是由所選擇的加工條件以及芳香族聚酰胺的高度剛性的線性分子結(jié)構(gòu)所決定的。在紡絲時(shí)，液相中的定向部分是圍繞纖維軸方向排列而使得纖維具有高強(qiáng)度和高硬度，各向異性的紡絲纖維的概念則在新聚合物如聚苯并噻唑、聚乙烯的溶解和熔融方面都有了延伸。超高強(qiáng)度的聚乙烯纖維是通過凍膠紡絲的方法制備的。同樣的，控制聚合物的分子取向以生產(chǎn)高強(qiáng)度產(chǎn)品也可以通過其它的工藝途徑，如在極其精確的條件下進(jìn)行纖維拉伸而完成。

.除了這些可以得到具有特別高性能的材料的加工過程，化學(xué)工程師們還設(shè)計(jì)一些新的工藝過程以生產(chǎn)低成本的聚合物。

2．聚合復(fù)合材料

復(fù)合材料包括在一個(gè)聚合物母體上嵌入或粘合上高強(qiáng)度或高模數(shù)纖維。這些纖維可能是短的、長的或連續(xù)的。它們可能是隨意取向的而使復(fù)合材料在所有方向上都具有較大的強(qiáng)度或硬度，也可能沿某個(gè)特殊方向取向而使復(fù)合材料的高性能優(yōu)先沿著某個(gè)軸線表現(xiàn)出來。后者是根據(jù)一向微結(jié)構(gòu)加固的原理，通過不連貫的、拉伸支撐電纜線或電纜條達(dá)到目的。

要得到在多個(gè)方向上具有優(yōu)良性能的材料，可以通過改變角度粘結(jié)各向異性的復(fù)合片得到合成板。另一方面，兩向強(qiáng)化的材料可以通過把高性能的纖維編織成一個(gè)平面，面上有足夠的粘結(jié)力而使加固結(jié)構(gòu)表現(xiàn)得就像聯(lián)結(jié)起來的網(wǎng)或桁架

你可以想象，化學(xué)工程師和紡織工程師之間的學(xué)術(shù)合作將有利于選擇經(jīng)線、緯線和高強(qiáng)度纖維的編織方法，以得到高選擇性能分布的桁架型的復(fù)合材料。

第一代聚合合成材料（如玻璃纖維）使用熱固性環(huán)氧樹脂聚合物。它是用任意取向的短玻璃纖維進(jìn)行強(qiáng)化的。環(huán)氧樹脂填充在一個(gè)模型中被塑化成永久的形狀而得到輕質(zhì)的、強(qiáng)度適當(dāng)?shù)哪Ｖ扑苣z?，F(xiàn)代復(fù)合材料是用手工把編織好的玻璃纖維放到模具或預(yù)型件中，然后用樹脂灌注，固化成型后制得的。這些復(fù)合材料最先是使用在某些型號(hào)的軍用飛機(jī)上。因?yàn)楸容^輕的機(jī)身使飛行巡航范圍增大。今天，飛機(jī)和航空飛船的大部分部件都是這樣制造的，而且汽車也正在加入到這個(gè)行列?，F(xiàn)代復(fù)合材料正被應(yīng)用于小汽車和載重卡車的車身面板、車棚、后行李箱蓋、管道、驅(qū)動(dòng)軸和燃料罐。

在這些應(yīng)用中，復(fù)合材料表現(xiàn)出比金屬更好的強(qiáng)度-質(zhì)量比和更優(yōu)良的抗腐蝕性。例如，一種聚合復(fù)合材料制成的汽車車棚比用鋁質(zhì)的輕一點(diǎn)，比鋼鐵的輕兩倍，但這種方法所需能量比鋼鐵的低一點(diǎn)，比鋁的低20%。模塑和刀具加工的成本也比較低，使模型的改變可以更快而適應(yīng)新設(shè)計(jì)的要求。

這些復(fù)合材料表現(xiàn)出來的機(jī)械強(qiáng)度主要是由強(qiáng)化玻璃纖維決定的，盡管結(jié)構(gòu)缺陷會(huì)使強(qiáng)度減弱。工程學(xué)研究正提供重要的信息說明材料結(jié)構(gòu)是如何受到玻璃樹脂的界面性質(zhì)、構(gòu)造空隙和類似缺陷的影響以及這些微缺陷是如何擴(kuò)散產(chǎn)生構(gòu)造裂縫的。這些復(fù)合材料以及從對它們的研究中獲得的信息使人類進(jìn)入到生產(chǎn)第二代聚合復(fù)合材料的階段，即以高強(qiáng)度纖維如芳香族聚酰胺為基礎(chǔ)的復(fù)合材料。

3．現(xiàn)代陶瓷

對大多數(shù)人來說，“陶瓷”這個(gè)詞會(huì)讓人聯(lián)想到瓷器、陶器、磚、瓦這些東西?，F(xiàn)代陶瓷以它們的組成、加工過程和微細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)別于這些傳統(tǒng)的陶瓷。例如：

·傳統(tǒng)的陶瓷是用天然的原料如粘土或硅石制成的?，F(xiàn)代陶瓷則要求非常純的人造原料如碳化硅、氮化硅、氧化鋯或氧化鋁，可能還要滲入一些復(fù)雜的添加劑來產(chǎn)生特殊的微結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)陶瓷是先在陶工輪上或粉漿澆注成型，然后在窯里燒結(jié)定型?，F(xiàn)代陶瓷是用更為復(fù)雜的工藝過程如高溫靜壓成型法來定型的。

·傳統(tǒng)陶瓷的微結(jié)構(gòu)容易形成在光學(xué)顯微鏡下就可以看見的裂痕。而現(xiàn)代陶瓷的微結(jié)構(gòu)則要均勻得多，一般要在5萬倍或更大倍數(shù)的電子顯微鏡下才能檢查出瑕疵來。

現(xiàn)代陶瓷的應(yīng)用范圍更為廣泛。在很多情況下，現(xiàn)代陶瓷并未直接成為最終產(chǎn)品，而是組合在一些復(fù)雜的系統(tǒng)中成為優(yōu)良性能的關(guān)鍵部分?，F(xiàn)代陶瓷的商業(yè)應(yīng)用可以在切削工具、發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴、渦輪和渦輪增壓器的元件、太空艙的瓦面、儲(chǔ)藏原子和化學(xué)廢物的圓柱體、氣體和石油鉆探閥、電動(dòng)極板和防護(hù)罩以及腐蝕性液體中的電極等等方面看見。

4．陶瓷合成材料

像聚合復(fù)合材料一樣，陶瓷復(fù)合材料也包括在連續(xù)的基質(zhì)上嵌入高強(qiáng)度或高模數(shù)的纖維。纖維可以是碳化硅或氧化鋁以“晶須”的形式出現(xiàn)，然后生長為單個(gè)晶體。這與同樣的物質(zhì)直接嵌入在大塊陶瓷上相比較所產(chǎn)生裂紋較少。陶瓷復(fù)合體上的纖維可以阻礙裂紋的擴(kuò)散。正在生長的裂紋會(huì)向纖維處偏移或使纖維脫離基質(zhì)。這兩個(gè)過程都要吸收能量，從而減慢了裂紋的擴(kuò)散。

陶瓷復(fù)合材料的強(qiáng)度、硬度和韌性主要取決于強(qiáng)化纖維，但是基質(zhì)也會(huì)對這些性質(zhì)產(chǎn)生影響。復(fù)合材料的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能受基質(zhì)傳導(dǎo)系數(shù)的影響很大。纖維和基質(zhì)之間的相互作用對復(fù)合材料機(jī)械性能的影響也很大，并可通過纖維表面纖維和基質(zhì)間的化學(xué)兼容性進(jìn)行調(diào)整，這兩種物質(zhì)粘合在一起的前提就是基質(zhì)以流體形態(tài)存在時(shí)能潤濕纖維。兩種組分間形成了化學(xué)鍵。與現(xiàn)代陶瓷的產(chǎn)生一樣，化學(xué)反應(yīng)在陶瓷復(fù)合材料的加工制造中也充當(dāng)了關(guān)鍵的角色。這些復(fù)合材料要求無瑕疵的陶瓷纖維、纖維和母體間有最適當(dāng)?shù)淖饔昧?，這才能在使用中展現(xiàn)所預(yù)想的機(jī)械性能。在實(shí)際的制造過程中設(shè)計(jì)這樣的化學(xué)反應(yīng)要求化學(xué)工程師具備專業(yè)的知識(shí)。

5.復(fù)合液體

最后一類重要的復(fù)合材料是復(fù)合液體。復(fù)合液體是高結(jié)構(gòu)液體，以懸浮液、表面活性劑、液晶相或其它大分子與固體微粒或液滴組成。許多復(fù)合液體對現(xiàn)代工業(yè)和社會(huì)都是必不可少的，因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出來的性質(zhì)對一些特殊用途是非常重要的。

這些用途包括潤滑劑、水力牽引液體以及油田鉆井泥漿，油漆、涂料和粘合劑也可能是合成液體。確實(shí)，在任何情況下，如果好的液體狀態(tài)對某種傳遞和反應(yīng)是重要的，那么合成液體就是有價(jià)值的。

化學(xué)工程師長期涉足材料科學(xué)和工程學(xué)研究工作。隨著新材料的開發(fā)，其性質(zhì)越來越依賴微結(jié)構(gòu)和加工過程，研究程度也將深入。化學(xué)工程師將探索微結(jié)構(gòu)的本質(zhì)—它是如何在材料中形成的，哪些因素可以用來控制它。他們將采用新的方式把傳統(tǒng)的分離開來的材料合成和材料加工融合起來。他們還將用新方法解決構(gòu)造的問題，修復(fù)復(fù)雜的材料系統(tǒng)。

第三篇：化學(xué)工程與工藝專業(yè)概論

化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)識(shí)及發(fā)展趨向

姓名 郭曉娜

專業(yè) 化學(xué)工程與工藝

班級(jí) 工藝（定單）2009

摘要：介紹自己對化學(xué)工程與工藝這一專業(yè)的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)過程中的體會(huì)；在大致了解了本專業(yè)的基礎(chǔ)上，淺談自己對本專業(yè)的發(fā)展情況的看法。

前言：近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)都顯示出勃勃生機(jī)，而與人們生活息息相關(guān)的化學(xué)工業(yè)更是顯示出支柱產(chǎn)業(yè)的地位。走進(jìn)化工天的，一切都充滿了新奇，原來社會(huì)的絢麗多彩源于此?；瘜W(xué)工程與工藝，將發(fā)揮越來越重要的角色，發(fā)展前景無限廣闊。其中，能源化工和精細(xì)化工更為值得期待。

一、專業(yè)了解

化學(xué)工程與工藝專業(yè)，具有兩大特色：一是工程特色顯著，對化學(xué)反應(yīng)、化工單元操作、化工過程與設(shè)備、工藝過程系統(tǒng)模擬優(yōu)化等知識(shí)貫穿結(jié)合，；二是專業(yè)口徑寬、覆蓋面廣，能夠開拓學(xué)生從事科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)的能力，在精細(xì)化學(xué)品、涂料及應(yīng)用、高分子化工與工藝等方面更有研發(fā)和應(yīng)用能力?；谝陨蟽牲c(diǎn)，本專業(yè)學(xué)生能在化工、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保、軍工、冶金、汽車、機(jī)電等眾多工業(yè)領(lǐng)域施展才華。主要學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)、化工單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝與過程、化工優(yōu)化與模擬等化工基本原理、研究方法和管理知識(shí)，受到化學(xué)與實(shí)驗(yàn)技能、工程制圖能力、工藝設(shè)計(jì)方法、電子與電工技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、外語能力、科學(xué)研究方法的基本訓(xùn)練。初步掌握一門外語，能比較順利的閱讀本專業(yè)的外文書刊，具有聽、說、寫的基礎(chǔ)。

化學(xué)工程與工藝又分為以下幾個(gè)研究方向： 1.化工工藝方向

培養(yǎng)目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)、化工單元操作、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化學(xué)分離工程及化工工藝學(xué)等課程的基本理論和工程實(shí)踐知識(shí)，初步掌握化工生產(chǎn)的基本原理、生產(chǎn)工藝過程與設(shè)備的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和設(shè)計(jì)方法。本專業(yè)畢業(yè)生具有對化工新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備、新拄術(shù)研究和開發(fā)的初步的能力；具有對化工生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與生產(chǎn)管理的能力。

主要課程：無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工工藝學(xué)、工業(yè)催化反應(yīng)工程、化工儀表、分離工程等。

就業(yè)范圍：可從事化工生產(chǎn)過程運(yùn)行、研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)和管理工作。適合于化工廠、化肥廠、焦化廠、煤氣廠、制藥廠等化工企業(yè)的技術(shù)和管理工作，也適應(yīng)于化工研究和設(shè)計(jì)單位的開發(fā)設(shè)計(jì)工作。

2、工業(yè)分析方向

培養(yǎng)目標(biāo)：掌握化學(xué)分析與現(xiàn)代儀器材分析基本原理的技術(shù)，從事各工業(yè)部門開發(fā)與研究的高級(jí)工程技術(shù)人才。通過本科四年學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化，掌握化學(xué)分析與現(xiàn)代分析儀器的理論、操作方法、分析技能與各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展趨向，具有選擇擬定和改進(jìn)分析方案，研究有關(guān)工業(yè)分析方面問題的能力。

主要課程：無機(jī)化學(xué)、化學(xué)分析、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、計(jì)算機(jī)語言、電化學(xué)分析、發(fā)射光譜及原子吸收光譜分析、氣液相色譜分析、有機(jī)分析、可見紫外及紅外分光光度分析、核磁的質(zhì)譜分析。

就業(yè)范圍：可以在化工、煤炭能源轉(zhuǎn)化、冶金、垃質(zhì)礦物、環(huán)保、輕工、食品、建材及商檢等部門的大中型實(shí)驗(yàn)室、研究所從事開發(fā)研究及教育管理等工作。

3、精細(xì)化工方向

培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)能從事精細(xì)化工產(chǎn)品合成、生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)及研制開發(fā)的高級(jí)工程技術(shù)人才。精細(xì)化工包括：合成洗滌劑、表面活性劑、助劑、染料、顏料、涂料、香精、色素、合成藥物、食品添加劑方面。

主要課程：化學(xué)、波昔分析、精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)、精細(xì)化學(xué)晶化學(xué)、表面活性劑化學(xué)及工藝學(xué)等。

業(yè)務(wù)能力：掌握無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化學(xué)單元操作和化學(xué)反應(yīng)工程的基本理論；掌握精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)知識(shí)；具有精細(xì)化工產(chǎn)品的研制和開發(fā)的能力；掌握精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，具有工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備計(jì)點(diǎn)、技術(shù)改造和管理的初步能力。

4、高分子化工方向

培養(yǎng)目標(biāo)：主要學(xué)習(xí)從單元合成高聚物的基本理論和生產(chǎn)工藝及設(shè)備。高聚物包括合成橡膠、合成樹J旨、合成纖維、塑料以及油漆、涂料、粘合劑等產(chǎn)品。還學(xué)習(xí)高聚物成型加工課程，以適應(yīng)加工部門的需要。本專業(yè)主要培養(yǎng)從事高分子合成和高分子材料的研究、開發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的高級(jí)工程技術(shù)人才。

主要課程：有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化工機(jī)械、商分子化學(xué)、高分子物理學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高囊物成型加工、算法語盲、企業(yè)管理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等。就業(yè)范圍：可從事有關(guān)高聚物合成的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)科研部門和高聚物加工部門{塑料、纖維生產(chǎn)工廠及研究部門)以及有關(guān)應(yīng)用單位工作。5．能源化工方向

此方向主要研究以煤、石油氣、天然氣等為原料經(jīng)過化學(xué)化工過程實(shí)現(xiàn)綜合利用的工業(yè)。包括有機(jī)化工、無機(jī)化工產(chǎn)品的分離與合成，生產(chǎn)的基本原理、方法和工藝過程。以及相應(yīng)的潔凈生產(chǎn)技術(shù)。進(jìn)行新工藝、新設(shè)備和新產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)以及能源清潔利用的研究，以維持整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的要求。

畢業(yè)生適用方向： 化工、冶金、煤炭、電力、建材、城建、環(huán)保等所屬公司、工廠、設(shè)計(jì)院和研究院從事工藝及過程開發(fā)、工程設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品研制及技術(shù)改造和生產(chǎn)管理等技術(shù)性工作； 高等院校從事化學(xué)工程與工藝的教學(xué)和科研工作； 從事有關(guān)化工經(jīng)貿(mào)與管理工作。

二、精細(xì)化工和能源化工的發(fā)展前景更為廣闊。

最新報(bào)道，2011亞洲石油和化工科技大會(huì)在天津召開。就在這次天津舉行的亞洲石化科技大會(huì)上，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)長李勇武表示，中國石油和化學(xué)工業(yè)在“十一五”期間發(fā)展迅速，多種石化產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前列，2010年全行業(yè)實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值8.88萬億元。到“十二五”末時(shí)，這一數(shù)字有望增至15萬億元。

據(jù)了解，“十一五”期間，中國石化產(chǎn)業(yè)在面臨國際金融危機(jī)背景下，成績顯著。李勇武說，2010年，全行業(yè)實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值比2005年時(shí)增加了1.6倍。多種石化產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前列，其中原油產(chǎn)量達(dá)到2.03億噸，原油加工量4.2億噸，乙烯產(chǎn)量1419萬噸。

行業(yè)技術(shù)方面，“十一五”期間，全行業(yè)在新型煤化工技術(shù)、石油勘探開發(fā)技術(shù)、催化新技術(shù)、新型環(huán)保與節(jié)能技術(shù)等重大關(guān)鍵技術(shù)方面取得一系列突破性成果。五年來，行業(yè)進(jìn)出口額增加13倍，2010年時(shí)達(dá)到45878億美元，累計(jì)引進(jìn)外資42718億元。

李勇武透露，由中國石化聯(lián)合會(huì)組織編制的我國石化產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃，即將在5月底出臺(tái)。

綜合國內(nèi)外精細(xì)化工發(fā)展現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)，我國精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)，市場廣闊，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

據(jù)統(tǒng)計(jì)全球500強(qiáng)中有17家化工企業(yè)，其中前幾位是美國杜邦公司、德國巴斯夫公司、赫斯特公司和拜爾公司，美國的道公司以及瑞士的汽巴—嘉基公司等。它們都有百余年的歷史，在20世紀(jì)70年代以前都大力發(fā)展石油化工，后來逐漸轉(zhuǎn)向精細(xì)化工。德國是發(fā)展精細(xì)化工最早的國家。它們從煤化工起家，在20世紀(jì)50年代以前，以煤化工為原料的占80%左右，但由于煤化工的工藝路線和效益不佳，1970年起以石油為原料的化工產(chǎn)品比例猛增到80 % 以上。我們國家自80年代確定精細(xì)化工為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)以來，在政策上予以傾斜，發(fā)展較為迅速?！鞍宋濉逼陂g已建成精細(xì)化工技術(shù)開發(fā)中心10個(gè)，年生產(chǎn)能力超過800萬噸，產(chǎn)品品種約萬種，年產(chǎn)值達(dá)900億元，已打下了一定的基礎(chǔ)。20世紀(jì)末精細(xì)化工率達(dá)到35%。這與國外發(fā)達(dá)國家相比差距較大。他們僅就電子工業(yè)一項(xiàng)就需精細(xì)化學(xué)品1.6萬種，彩電需7000多種，國內(nèi)產(chǎn)品配套率都不到20%，其余靠進(jìn)口。其它在織物整理劑、皮革涂飾劑等方面更為短缺。另外從我國精細(xì)化工產(chǎn)品的質(zhì)量、品種、技術(shù)水平、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)來看，都不能滿足許多行業(yè)的需求。結(jié)論：化學(xué)工程與工藝專業(yè)前途廣闊，我們要繼續(xù)努力，有計(jì)劃有目標(biāo)的培養(yǎng)自己，培養(yǎng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化與管理能力，具有從事科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)的能力，更有研發(fā)和應(yīng)用能力。精細(xì)化工與能源化工值得期待。

參考文獻(xiàn)

1.《化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)識(shí)的探索與實(shí)踐》 赫文秀 王亞雄

《化工時(shí)刊》 第24卷第3期

2.《國內(nèi)外能源發(fā)展與陜北能源化工基地建設(shè)》 陜北專論 李樹元 3.報(bào)道《2010年全行業(yè)實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值8.88萬億元》 《廣州日報(bào)》 4．《國內(nèi)外精細(xì)化工的發(fā)展現(xiàn)狀》 中國能源信息網(wǎng)

第四篇：化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語詞匯

專業(yè)英語

Unit1 Chemical Industry

1.英譯漢

Carbonate碳酸根 ypropylene聚乙烯epoxy環(huán)氧樹脂 vinyl乙烯基 acetate乙酸根 pharmaceutical醫(yī)藥的 spectrum光譜formaldehyde甲醛Silica二氧化硅 ammonium銨根polyester聚酯 the lion’s share大部分

Antiknock防爆的alkylation烷基化 finishing精加工 desalt脫鹽 differentiate區(qū)別區(qū)diesel oil柴油 lubricating oil潤

滑油 precursor 產(chǎn)物母體 Stripper解吸塔carbonium碳正離子radical原子團(tuán)predominate占優(yōu)勢 degradation降解heterocyclic雜環(huán)stationary固定的 In situ就地原地 在現(xiàn)場

Cybernetics控制論encyclopedia百科全書ethics倫理觀accessory附件shortcut近路捷徑coordinate協(xié)調(diào)的expert system 專家系統(tǒng)Artifical intelligence人工智能generalization規(guī)則proprietary專利的interfacial 界面的 off-the-shelf 成品的(be)gongd for對..有作用authenticity可靠性centrifugal離心力的potential勢能shaft軸condenser冷凝器

reboiler再沸器Diminish減少buoyancy浮力agitator攪拌器simultaneously同時(shí)地magnitude數(shù)量級(jí)大小Btu=british thermal unit英熱量單位Heretofore迄今為止 validity有效性

Dimensional因次的 維數(shù)的humidifier增濕器nozzle噴嘴 onset開始發(fā)動(dòng) conduit導(dǎo)管輸送管adhere粘附附finite有限的 lateral橫向的水平的Transition過渡段轉(zhuǎn)變shed light on闡明把..弄明白flask燒瓶長頸瓶viscous粘的2.漢譯英

3.鈉sodium鉀potassium 氨ammonia聚合物polymer聚乙烯polyethylene氯化物chloride 粘度viscosity烴hydrocarbon

催化劑catalyst煉油廠 refinery添加劑 additives

管式的tubular加氫裂解hydrocracking異構(gòu)化isomerization組成constiuent熱解pyrolysis 腐蝕corrosion殘余物residue

液化石油氣LPG=iquefied petroleum gas脫氫dehydrogenation芳構(gòu)化aromatization專利patent參數(shù)parameter 降解degradation定性地qualitatively定量地quantitatively選擇性selectivity

熱力學(xué)thermodynamics 動(dòng)力學(xué)dynamics力學(xué)mechanics 水力學(xué)hydraulics 積分integral微分differential化學(xué)計(jì)量stoichiometry動(dòng)量momentum有幫助的helpful膠體 colloid連續(xù)介質(zhì)continuum 定性的 qualitative

焓enthalpy 熵entropy 宏觀的macroscopic微觀的microscopic 通量flux湍流的turbulent自發(fā)的spontaneous

可逆的reversible傳導(dǎo)conduction對流convection擴(kuò)散diffuse 絕熱地adiabatically橫截面cross section 漩渦 eddy 無因次的 dimensionless 回流reflux

矢量vector 標(biāo)量scalar 相似性similarity類似analogy 剪應(yīng)力shear stress界面張力interfacial tension 脈動(dòng)fluctuation臨界速度critical velocity層流laminar flow湍流turbulence 勢流potential flow錯(cuò)流cross-current

第五篇：專業(yè)介紹-化學(xué)工程與工藝專業(yè)

化學(xué)工程與工藝專業(yè)

本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，掌握化工生產(chǎn)過程與設(shè)備的基本原理、研究方法和管理知識(shí)，具備從事化工生產(chǎn)、研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)和管理的工作能力，能在化工、煉油、能源、醫(yī)藥、生化、食品、環(huán)保、軍工等領(lǐng)域，從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)和科學(xué)研究等方面工作，基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

本專業(yè)的培養(yǎng)特色在于專業(yè)方向?yàn)榛瘜W(xué)工程與工藝方向，重點(diǎn)為無機(jī)化工、有機(jī)化工（石油化工）產(chǎn)品的生產(chǎn)原理及工藝技術(shù)，面向整個(gè)化工及相關(guān)行業(yè)、面向現(xiàn)代化化工生產(chǎn)。

本專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)的課程有：無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)、工程制圖、電工技術(shù)基礎(chǔ)、化工儀表及自動(dòng)化。主要的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有：化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工分離工程、石油加工工藝學(xué)、化工工藝學(xué)、化工工藝設(shè)計(jì)、化工過程開發(fā)、精細(xì)化學(xué)品合成工藝、化工傳遞過程、工業(yè)催化等。另外還進(jìn)行了化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能（包括無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)、化工專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)等）、工程實(shí)踐能力（電工技能操作、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等）、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力（化工模擬仿真、化工CAD、化工計(jì)算軟件應(yīng)用等）、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)技能（畢業(yè)設(shè)計(jì)、論文工作，做科研助手，參加創(chuàng)新杯、挑戰(zhàn)杯大賽等）大量培訓(xùn)。

學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)范圍廣、適應(yīng)能力強(qiáng)，可服務(wù)于有機(jī)化工、無機(jī)化工、石油化工、高分子化工、天然氣化工、煤化工、生物化工、軍工和醫(yī)藥等企事業(yè)單位、高科技公司、高等院校、設(shè)計(jì)院和研究所等部門。