【正文】 有機合成單元反應(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。就業(yè)范圍：可從事化工生產(chǎn)過程運行、研究、開發(fā)、設(shè)計和管理工作。其中，能源化工和精細(xì)化工更為值得期待。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。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)想的機械性能。陶瓷復(fù)合體上的纖維可以阻礙裂紋的擴散。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。3．現(xiàn)代陶瓷對大多數(shù)人來說，“陶瓷”這個詞會讓人聯(lián)想到瓷器、陶器、磚、瓦這些東西。今天，飛機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行列。要得到在多個方向上具有優(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。在紡絲時，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。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)。這些特殊材料具有科學(xué)家和工程師們?yōu)闈M足現(xiàn)代社會的需求所發(fā)明的先進技術(shù)。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。項目文檔包括：（1）設(shè)計小組和政府部門、設(shè)備供應(yīng)商、現(xiàn)場人員、客戶保持聯(lián)系。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。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。（7）廢水處理 在考慮安全和健康的同時，整個設(shè)計過程中的廢棄物最少化也是應(yīng)該考慮和強調(diào)的。反應(yīng)器和其他部分的相關(guān)性非常重要。能量目標(biāo)可以直接通過物質(zhì)和能量守恒進行計算。有時不需要的副產(chǎn)品進行循環(huán)可以在源頭阻止其形成。蒸餾是目前分離均相液體混合物最常用的方法。整個過程中，原材料費用也是最重要的。對于純粹由設(shè)計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，因此這個方法留下了很多需要解決的問題?？沙掷m(xù)工業(yè)生產(chǎn)還意味著能源消耗也必須達到實際和經(jīng)濟上的最小化。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。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)?；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。（5），其中一個通常直接與利潤相聯(lián)系，而另一個與費用相聯(lián)系。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。因此，建模的一個技巧是獲得能夠代表實際過程的可能的最簡單的模型。把實驗測量和模型進行比較。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、優(yōu)化和控制。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(shù)來表達。這樣的接觸可視為一種平衡或一種平衡接觸。結(jié)果必須要達到平衡。許多單元操作有著相同的基本原理、基本原則或機理。（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。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。在設(shè)計一個過程中，如果（研究）步驟得到認(rèn)可，那么所用每一步驟可以分別進行研究。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。正象圖31 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。環(huán)境中較高的熵值是較高的生產(chǎn)費用的具體化表現(xiàn)。這個專用名詞為熵。由往復(fù)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。因為除了技術(shù)上的成功和結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性，這個比喻選擇很恰當(dāng)，我們可觀察到美妙之處（和宏觀體）。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。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)計算得到，而不需要借助于某一具體的理論。通過已經(jīng)建立的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，從實驗確定的數(shù)據(jù)可以計算函數(shù)變化。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)有兩個主要的應(yīng)用，兩者對化學(xué)工程師都很重要。第一種應(yīng)用由熱力學(xué)這個名詞可聯(lián)想到，熱力學(xué)表示運動中的熱。熱力學(xué)定律有這經(jīng)驗的基礎(chǔ)或?qū)嶒灮A(chǔ)，但是在描述其應(yīng)用時，依賴實驗測量顯得很明顯 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）。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。在這兒，速率的表達式應(yīng)該在熱力學(xué)上是連續(xù)的。如圖31 所示，穩(wěn)態(tài)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。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。每一個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。然而，（inasmuch as）因為隨著系統(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）?？赡孢^程只是在理論上是可能的，需要動力學(xué)平衡維持連續(xù)存在，因此可逆過程是不可產(chǎn)生的。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?；瘜W(xué)工程中單元操作的概念基于這種哲學(xué)觀點：各種不同順序的步驟可以減少為簡單的操作或反應(yīng)。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不要大的改變。（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。在設(shè)計那些能夠制造、能組合、能操作、能維修的設(shè)備時，必須要將理論和實踐結(jié)合起來。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。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。在執(zhí)行一個建模設(shè)計時，設(shè)計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，實際上可能對整個過程有強烈的相互影響。模擬和經(jīng)驗方法的比較列在下面。缺點：開發(fā)模型需要時間 （通用特性）在開發(fā)任何模型時一個重要的階段是建立合適的質(zhì)量和能量平衡方程。這個過程被稱為模擬，即證實模型以及合適的參數(shù)值是正確的。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€整體部分。所有相關(guān)的理論必須結(jié)合實際的經(jīng)驗進行評估，可能需要開發(fā)、考察可選的物理模型。（3）已經(jīng)開發(fā)了一個模型，然后必須求解這些方程。4）計算機預(yù)測的有效性必須進行檢驗，步驟（1）到（3）通常將需要間隔一段時間進行修正。應(yīng)該注意的是：由于有時數(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。首先進行反應(yīng)器的設(shè)計。廢棄物較少的系統(tǒng)將不需要復(fù)雜的處理系統(tǒng)。因此，隨著設(shè)計過程進行，必須回到反應(yīng)器對照一下。分離低分子量物質(zhì)時，另一個常用來代替蒸餾的方法是吸收。在許多情況下，沒有必要同時解決這些問題?？偟臒峤粨Q面積、操作單元數(shù)量、管板熱交換器的板數(shù)也必須進行設(shè)定。進行優(yōu)化時，必須考慮熱交換網(wǎng)絡(luò)的能量和資本費用目標(biāo)。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)計變化去減少或改變廢棄物的本質(zhì)。剩下的工作就是設(shè)計熱交換網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)流程圖嚴(yán)格定義時，詳細(xì)過程（管道和儀表圖）和設(shè)備的機械設(shè)計才能進行。（4）特殊設(shè)備圖：比如熱交換器和泵。操作手冊也能為操作者提供指導(dǎo)并進行培訓(xùn)，并用于制作正式工廠的操作指導(dǎo)。材料科學(xué)和工程的革命為化學(xué)工程師帶來了機會，也帶來了挑戰(zhàn)。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。.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)計一些新的工藝過程以生產(chǎn)低成本的聚合物。它是用任意取向的短玻璃纖維進行強化的。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，比鋼鐵的輕兩倍，但這種方法所需能量比鋼鐵的低一點，比鋁的低20%。傳統(tǒng)的陶瓷是用天然的原料如粘土或硅石制成的。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。陶瓷復(fù)合材料的強度、硬度和韌性主要取決于強化纖維，但是基質(zhì)也會對這些性質(zhì)產(chǎn)生影響。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?；蛞旱谓M成。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)。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，受到化學(xué)與實驗技能、工程制圖能力、工藝設(shè)計方法、電子與電工技術(shù)、計算機應(yīng)用、外語能力、科學(xué)研究方法的基本訓(xùn)練。通過本科四年學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化，掌握化學(xué)分析與現(xiàn)代分析儀器的理論、操作方法、分析技能與各個領(lǐng)域的發(fā)展趨向，具有選擇擬定和改進分析方案，研究有關(guān)工業(yè)分析方面問題的能力。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。進行新工藝、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，以維持整個社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的要求。多種石化產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前列，乙烯產(chǎn)量1419萬噸。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。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，有計劃有目標(biāo)的培養(yǎng)自己，培養(yǎng)設(shè)計、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。