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化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)中文翻譯全部21個(gè)單元-wenkub

2022-11-06 03:43:50 本頁(yè)面
 

【正文】 是為了加強(qiáng)公司的地位,提高公司的利潤(rùn)。我們首先了解或先感覺(jué)一下這個(gè)詞的含義。大公司通過(guò)在別的國(guó)家建造制造廠或者是收購(gòu)已有的工廠進(jìn)行擴(kuò)張。 一個(gè)制造廠的生產(chǎn)量很不一樣,精細(xì)化工領(lǐng)域每年只有幾噸,而巨型企業(yè)如化肥廠和石油化工廠有可能高達(dá) 500,000噸。過(guò)去這筆巨大的投資支付得很好,使得許多有用的和有價(jià)值的產(chǎn)品被投放市場(chǎng),包括一些合成高聚物如尼龍和聚脂,藥品和殺蟲(chóng)劑。 4. 化學(xué)工業(yè)的研究和開(kāi)發(fā)。 研發(fā)工作還改進(jìn)了潤(rùn)滑油和油脂的性能,并得到了更好的剎車(chē)油。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。 2 這一領(lǐng)域中另一些重要進(jìn)展是不褪色,即在洗滌衣物時(shí)染料不會(huì)被洗掉。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(jī)洗,曬干自挺或免燙,也比天然面料便宜。 ( 2)健康。第一,提供大量可以獲得的肥料以補(bǔ)充由于密集耕作被農(nóng)作物生長(zhǎng)時(shí)所帶走的營(yíng)養(yǎng)成分。是些什么需求呢?很顯然,食 物和健康是放在第一位的。在生產(chǎn)過(guò)程的每一個(gè)階段,都有價(jià)值加到產(chǎn)品上面,只要這些附加的價(jià)值超過(guò)原材料和加工成本之和,這個(gè)加工就產(chǎn)生了利潤(rùn)。相反的每一個(gè)收集和出版制造工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的官方機(jī)構(gòu)都會(huì)對(duì)如何屆定哪一類(lèi)操作為化學(xué)工業(yè)有自己的定義。舉一個(gè)特殊的例子來(lái)描述一下這種困境。這些化學(xué)產(chǎn)品歸根到底是由于它們能產(chǎn)生的作用而被購(gòu)買(mǎi)的。石油化工在 60 年代和 70 年代的迅猛發(fā)展主要是由于人們對(duì)于合成高聚物如聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚脂和環(huán)氧樹(shù)脂的需求巨大增加。這種深刻的改變一直持續(xù)到戰(zhàn)后( 19181939)。這要?dú)w因于新染料的發(fā)現(xiàn)以及硫酸的接觸法生產(chǎn)和氨的哈伯生產(chǎn)工藝的發(fā)展??梢哉J(rèn)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(mén)提供化學(xué)原料的產(chǎn)業(yè)。比如制肥皂所用的堿,棉布生產(chǎn)所用的漂白粉,玻璃制造業(yè)所用的硅及 Na2CO3. 我們會(huì)注意到所有這些都是無(wú)機(jī)物。而后者需要較大的技術(shù)突破使得化學(xué)反應(yīng)第一次可以在非常高的壓力條件下進(jìn)行。 1940 年以來(lái),化學(xué)工業(yè)一直以引人注目的速度飛速發(fā)展。 今天的化學(xué)工業(yè)已經(jīng)是制造業(yè)中有著許多分支的部門(mén),并且在制造業(yè)中起著核心的作用。 2. 化 學(xué)工業(yè)的定義 在本世紀(jì)初,要定義什么是化學(xué)工業(yè)是不太困難的,因?yàn)槟菚r(shí)所生產(chǎn)的化學(xué)品是很有限的,而且是非常清楚的化學(xué)品,例如,燒堿,硫酸。乳劑漆含有聚氯乙烯 /聚醋酸乙烯。當(dāng)比較來(lái)自不同途徑的統(tǒng)計(jì)資料時(shí),記住這點(diǎn)是很重要的。而這正是化學(xué)工業(yè)要達(dá)到的目的。其它我們要考慮的按順序是衣物、住所、休閑和旅行。(主要是氮、磷和鉀)。我們都很了解化學(xué)工業(yè)中制藥這一塊在維護(hù)我們的身體健康甚至延長(zhǎng)壽命方面所做出的巨大貢獻(xiàn),例如,用抗生素治療細(xì)菌感染,用 β 抗血栓降低血壓。 與此同時(shí),現(xiàn)代合成染料開(kāi)發(fā)和染色技術(shù)的改善使得時(shí)裝設(shè)計(jì)師們有大量的色彩可以利用。 ( 4)住所,休閑和旅游。 塑料和高聚物的應(yīng)用對(duì)休閑活動(dòng)有很重要的影響,從體育跑道的全天候人造篷頂,足球和網(wǎng)球的經(jīng)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。塑料和高聚物對(duì)整個(gè)汽車(chē)業(yè)的貢獻(xiàn)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(guò) 40%。 發(fā)達(dá)國(guó)家化學(xué)工業(yè)飛速發(fā)展的一個(gè)重要原因就是它在研究和開(kāi)發(fā)方面的投入和投資。盡管近年來(lái)進(jìn)入市場(chǎng)的新產(chǎn)品大為減少,而且在衰退時(shí)期研究部門(mén)通常是最先被裁減的部門(mén),在研究和開(kāi)發(fā)方面的投資仍然保持在較高的水平。后者需要巨大的資金投入,因?yàn)橐粋€(gè)這樣規(guī)模的工廠要花費(fèi) 2 億 5 千萬(wàn)美元,再加上自動(dòng)控制設(shè)備的普遍應(yīng)用,就不難解釋為什么化工廠是資金密集型企業(yè)而不是勞動(dòng)力密集型企業(yè)。 Unit 2 Research and Development 研究和開(kāi)發(fā) 研究和開(kāi)發(fā),或通常所稱(chēng) Ramp。盡管研究和開(kāi)發(fā)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(qū)分開(kāi)來(lái)。 Ramp。D 活動(dòng)。因此,物理學(xué)家宣稱(chēng)要不是量子理論的研究和發(fā)展我們可能仍然沒(méi)有計(jì)算機(jī)和核能量。所謂“實(shí)用性”習(xí)慣上是指與在工業(yè)實(shí)驗(yàn)室完成的研究聯(lián)系在一起的,因?yàn)樗吣康男?,它是商業(yè)行為驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。 2.工業(yè)研究和開(kāi)發(fā)的類(lèi)型 通常在生產(chǎn)中完成的實(shí)用型的或有目的性 的研究和開(kāi)發(fā)可以分為好幾類(lèi),我們對(duì)此加以簡(jiǎn)述。 (1)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 Tdflon,或稱(chēng)聚四氟乙烯( PTFE)被購(gòu)買(mǎi)是因?yàn)樗苁钩床隋?、盆表面不粘,易于清洗。氯乙烯單聚物的制造就是這樣的一個(gè)例子。 Penicillin 早期的制造 就為此提供了一個(gè)很好的例子。首先用一個(gè)不同的菌株 — 黃霉菌代替普通的青霉,它的產(chǎn)量要比后者高得多。而在第一次世界大戰(zhàn)中,死于傷口感染的士兵比直接死于戰(zhàn)場(chǎng)上的人還要多。要先建立一個(gè)中試車(chē)間,運(yùn)轉(zhuǎn)并測(cè)試流程以獲得更多的數(shù)據(jù)。早期的方法,苯磺酸方法,由于它的副產(chǎn)品亞硫酸鈉需求枯竭而變的過(guò)時(shí)。 對(duì)一個(gè)新產(chǎn)品進(jìn)行工藝開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要部分是通過(guò)設(shè)計(jì)把廢品減到最低,或盡可能地防止可能的污染,這樣做帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益和對(duì)環(huán)境的益處是顯而易見(jiàn)的。它可能出現(xiàn)了某個(gè)問(wèn)題使生產(chǎn)停止。例如通過(guò)優(yōu)化流程提高產(chǎn)量,引進(jìn)新的催化劑提高效能,或降低生產(chǎn)過(guò)程所需要的能量。 然而,近年來(lái),最重要的工藝改進(jìn)行為主要是減少生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響,亦即防止生產(chǎn)過(guò)程所引起的污染。通過(guò)減少?gòu)U物數(shù)量提高效益其潛能是不言而喻的。 4 ( 4)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。 我們已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了化學(xué)產(chǎn)品是由于它們的效果,或特殊的用途、用處而得以售出這個(gè)事實(shí)。 CH3CH3F 的制造就是一個(gè)例子。 3.化工行業(yè)中研究與開(kāi)發(fā)活動(dòng)的變化 化學(xué)工業(yè)的不同部門(mén)所進(jìn)行的 Ramp。D 經(jīng)費(fèi)支出 屬于化工行業(yè)中低的一端,而且大部分的費(fèi)用是用于過(guò)程改進(jìn)和廢水處理。一家公司每年可能要合成 10,000 新化合物以供篩選。D 上。反應(yīng)器可以容納 1000 到 10,000 加侖甚至更多。為了徹底了解過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng),化學(xué)工程師必須與化學(xué)家密切合作以確保能得到所需要的反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)參數(shù)以進(jìn)行設(shè)計(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)和優(yōu)選流程?;S最典型的特征之一就是數(shù)目龐大的管道貫穿所有生產(chǎn)間。各個(gè)公司用來(lái)表示這些工作的名詞不完全一樣,但萬(wàn)變不離其宗。 1. 開(kāi)發(fā) 開(kāi)發(fā)工作是從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模向商業(yè)化規(guī)模轉(zhuǎn)化所必需的中間階段。直接從試管研制跳到在 加侖反應(yīng)器里生產(chǎn)是非常棘手的有時(shí)甚至是危險(xiǎn)的工作。 中試車(chē)間一旦開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),就能獲得性能數(shù)據(jù)和選定最佳數(shù)值以便從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對(duì)流程進(jìn)行評(píng)價(jià)。中試車(chē) 間的這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于工業(yè)裝置設(shè)計(jì)的改善能提供有用的幫助。 設(shè)計(jì)階段是大把 金錢(qián)花進(jìn)去的時(shí)候。 設(shè)計(jì)階段的產(chǎn)物是很多圖紙: ( 1)工藝流程圖。標(biāo)明所有設(shè)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(tǒng)(包括安全閥、安全膜位置和大小、火舌管、安全操作規(guī)則)。 3. 建造 當(dāng)設(shè)備制造把設(shè)備的所有部分都做好了以后,這些東西要運(yùn)到工廠所在地(有時(shí)這是后勤部門(mén)頗具挑戰(zhàn)性的任務(wù),尤其對(duì)象運(yùn)輸分餾塔這樣大型的船只來(lái)說(shuō))??刂葡到y(tǒng)的線路和管道連接在控制室和操作間之間。你將看到自己的創(chuàng)意由圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。揭曉的那一刻即將到來(lái)。現(xiàn)在你可以了解你的構(gòu)思和計(jì)算究竟有些什么好。這是耗時(shí)耗財(cái)?shù)碾A段:僅僅每天從車(chē)間出來(lái)的廢品會(huì)高達(dá)數(shù)千美金。一旦車(chē)間按照設(shè)定程序成功運(yùn)轉(zhuǎn),它就轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的常規(guī)生產(chǎn)或制造部門(mén)。 化學(xué)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(jìn)行處理的產(chǎn)品的生產(chǎn),以降低生產(chǎn)成本。包括管理?yè)Q班工作的操作工,滿足質(zhì)量要求,按期按量發(fā)出產(chǎn)品,生產(chǎn)并保持設(shè)備備件的存儲(chǔ)量,為車(chē)間設(shè)備維修,保證安全規(guī)則被遵守,避免過(guò)多排出廢物污染環(huán)境,并且做 工廠對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的代言人。銷(xiāo)售工程師的銷(xiāo)售能力極大地影響公司的發(fā)展和利潤(rùn)。有時(shí)銷(xiāo)售工程師還需組織來(lái)自不同公司的研究人員共同努力來(lái)解決某個(gè)問(wèn)題。)他們研究改進(jìn)的傳感器以進(jìn)行物理性質(zhì)的在線檢測(cè),他們還研究單個(gè)流程結(jié)構(gòu)和設(shè)備?;瘜W(xué)工程師的日常工作有時(shí)頗似那些化學(xué)家和物理學(xué)家。大部分這些化合物只是滿足實(shí)驗(yàn)室好奇心或?qū)W術(shù)興趣。 1. 無(wú)機(jī)化學(xué)品 Table11 無(wú)機(jī)化學(xué)品的主要來(lái)源因?yàn)?“ 無(wú)機(jī)化學(xué)品 ” 這個(gè)詞(術(shù)語(yǔ))涉及到( cover,包括、涵蓋)的是除碳以外所有元素構(gòu)成的化合物。因此,如果要得到單個(gè)元素(也就是金屬),那么提取過(guò)程除了純物理的分離方法以外,還必 須 涉及到化學(xué)處理(過(guò)程)。例如,鐵礦常在磁分離器利用他們的磁性加以分離。該極性基團(tuán)與礦物相吸,形成不牢固的鍵;而碳?xì)浠鶊F(tuán)與水相斥而阻止礦物被潤(rùn)濕,因而礦物能浮選。 2 有機(jī)化合物 相比于無(wú)機(jī)化學(xué)品來(lái)自于眾多不同的資源(這一點(diǎn)我們已經(jīng)明白了),商業(yè)上的一些重要的有機(jī)化合物基本上來(lái)源單一。煤焦油是煤炭化工過(guò)程的副產(chǎn)物。一種較為普遍應(yīng)用的資源為蔗糖 — — 一旦作物被收割和土地被清理,又可以種植和收割新的作物,通常少于一年。例如,各種石油分餾物的氣體,用于家用烹調(diào)和取暖、用作為汽車(chē)用的汽油、加熱建筑物重燃油,或用于在工業(yè)處理以產(chǎn)生的蒸汽。因此,有必要要去保存寶貴的石油供應(yīng)以用于化學(xué)品的生產(chǎn)。它們?yōu)槎嗵牵ㄈ缋w維素和淀粉),大量的淀粉存在于食物(如谷類(lèi)、大米和馬鈴薯)之中,纖維素是組成細(xì)胞壁的主要物質(zhì),因而廣泛存在,可以從木材、棉花等中得到。發(fā)酵過(guò)程是利用單細(xì) 胞的微生物(一般有酵母菌、真菌、細(xì)菌或霉菌)生產(chǎn)特殊化學(xué)品。因?yàn)樯a(chǎn)的乙醇脫水生成乙烯,而乙烯是合成大量脂肪族化合物的關(guān)鍵中間體。同時(shí), 物料的運(yùn)輸更困難,費(fèi)用更高。另一方面,發(fā)酵方法的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是,其選擇性高,一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜而很難以合成或者需要多步合成的化合物,通過(guò)發(fā)酵很容易制得。在基因工程中。 來(lái)自于動(dòng)植物油和脂肪的有機(jī)化學(xué)品,動(dòng)植物油脂(常指類(lèi)肪)是由甘油脂組成,甘油酯為三羥基醇,甘油(丙烷 1,2, 3三醇,丙三醇)。這些食品的烷基對(duì)人的健康的影響,尤其對(duì)血液中的膽固醇的影響,存在著爭(zhēng)議。不用烹調(diào)脂類(lèi)和普通黃油或人造黃油(這些物質(zhì)中飽和烷基含量豐富),而轉(zhuǎn)向用烹調(diào)油和不飽和烷基的含量高的人造黃油。 Unit 5 Basic Chemicals 基本化學(xué)品 我們將化學(xué)工業(yè)部門(mén)分成兩類(lèi),生產(chǎn)量較大的部門(mén)和產(chǎn)量較低的部門(mén)。除商品聚合物外,其它的均為重要的中間體,或基本化學(xué)品。然而,與高產(chǎn)量的產(chǎn)品相比,這些產(chǎn)品單位重量具有很高的價(jià)值。其利潤(rùn)來(lái)自于經(jīng)濟(jì)盛衰時(shí)難以預(yù)測(cè)的周期?;净瘜W(xué)品處于原料(及那些從地下通過(guò)采礦、開(kāi)采或用泵抽出來(lái)的物 8 質(zhì))和最終產(chǎn)品的中間位置。)通常,基本化學(xué)品生產(chǎn)于那些年產(chǎn)量上萬(wàn)噸的工廠?;净瘜W(xué)品工業(yè)所作的工作(或任務(wù))是找到經(jīng)濟(jì)的途徑將原來(lái)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫闹虚g體。總之,這些產(chǎn)品和石化工業(yè)的基本產(chǎn)物兩者結(jié)合起來(lái)可生產(chǎn)無(wú)數(shù)重要的化學(xué)物質(zhì),這些重要的化學(xué)物質(zhì)可作為其余化學(xué)工業(yè)的原料。過(guò)量肥料的流失而引起的環(huán)境的關(guān)注也減少了對(duì)肥 料的需求?;净瘜W(xué)品工業(yè)再也不會(huì)依靠在需求量方面的長(zhǎng)期增長(zhǎng)。基本化學(xué)品受到的壓力是許多大規(guī)模過(guò)程引起的(覺(jué)察得到的) 較大的環(huán)境污染。廠家將在效率上展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。在基本化學(xué)品工業(yè)中,仍然還有許多工作有待去做。電解過(guò)程的特殊經(jīng)濟(jì)性意味著不管對(duì)氯氣和氫氧化鈉這兩種不同類(lèi)型的產(chǎn)品的相對(duì)需求量如何,你只有以固定的比例同時(shí)制備氯氣和氫氧化鈉。這些原料供應(yīng)利用是影響化工企業(yè)位置分布的一個(gè)重要因素。 從石灰石得到兩種重要的產(chǎn)物:生石灰( CaO)和熟石灰水,生石灰是由石灰石根據(jù)該反應(yīng)是熱分解( 12001500℃ )制備得到。純堿的生產(chǎn),通常要向生石灰加入焦炭,焦炭燃燒生成純堿所需的 CO2,熟石灰由生石灰和水的反應(yīng)制造,較生石灰更加方便。 2. 純堿 索爾維工藝,該工藝發(fā)現(xiàn)于 1965 年由 ES 優(yōu)化:工藝是以當(dāng)含氮的鹽溶液經(jīng)來(lái)自于石灰窯中焦炭燃燒產(chǎn)物 CO2 碳酸鹽反應(yīng)時(shí), NaHCO3 沉淀析出為基礎(chǔ)。對(duì)于某一簡(jiǎn)單的基本產(chǎn)物來(lái)說(shuō),索爾維法看 9 起來(lái)十分復(fù)雜。( Ca+、 Mg+在生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生沉淀 而阻塞管道)。將NaHCO3 送至旋轉(zhuǎn)干燥器,在該干燥器中, NaHCO3 失去水和 CO2后生成疏松的晶體塊(即輕質(zhì)純堿)它的主要成分為 Na2CO3 蓬松的晶體塊很輕,是因?yàn)?NaHCO3 失去 CO2后,留下很多空隙,而保留 原來(lái)的晶體形狀。需要知道的重要知識(shí)是,該體系是復(fù)雜體系,為了使該過(guò)程高效操作,需要對(duì)該過(guò)程每部分小心控制。因此純堿工業(yè)的財(cái)富與玻璃需求量息息相關(guān)。 3. 生成 Cl2/NaOH 的電解過(guò)程 簡(jiǎn)介,在化學(xué)工業(yè)法杖是的各個(gè)時(shí)期, Cl2 和 NaOH 兩者的需求量均很大,但是不幸的是,對(duì)于電化學(xué)工廠的操作人員來(lái)說(shuō),兩者的需求量必總是相同。大多數(shù)生產(chǎn)過(guò)程是電解(鹽的)水溶液,但是有些重要的工廠,電解熔融鹽生成 Cl2 和液態(tài)鈉。膜電解槽只是用于此案在化工廠中新的生產(chǎn)過(guò)程,但是還存在著大量的舊生產(chǎn)過(guò)程,盡管說(shuō)陰曹涉及到對(duì)環(huán)境的影響,但是許多生產(chǎn)廠家上位法此案膜片電解槽代替水印電解槽的經(jīng)濟(jì)性。首先,該反應(yīng)的產(chǎn)物必須分開(kāi),如果 H2 和 Cl2 允許混合在一起,它們會(huì)劇烈反應(yīng)。所有的這些反應(yīng)可降低效率和(或)引起分解困難或污染問(wèn)題。 Cl2 和 NaOH 的用途 NaOH 的用途之多,以致很難將它們方便地進(jìn)行分類(lèi)。 Cl2 廣泛用于其它各種產(chǎn)品的生產(chǎn)。全世界范圍內(nèi),大約 10%的 Cl2 用于無(wú)機(jī)含氯的化合物的生產(chǎn)。在常壓和室溫條件下,豆類(lèi)植物能從空氣中吸入 N2 將之轉(zhuǎn)化為 NH3 以及含 NH4的產(chǎn)物。 NH3 的生產(chǎn)之大,(盡管因?yàn)榘狈肿虞^輕,生產(chǎn)的其它產(chǎn)品的量更大,但其生產(chǎn)的 NH3 的分子數(shù)要多于其他任何化合物),以及該過(guò)程的能源是如此的密集,以致于據(jù)估計(jì),在二十世紀(jì)八十年代 NH3 的生產(chǎn)就消耗全世界能源供應(yīng)的 3%。用科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),該分
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