武汉理工《化学工程与工艺专业英语》考试课文翻译.doc

Unit 1 Chemical Industry化学工业1.Origins of the Chemical Industry 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. Examples are alkali for soapmaking, bleaching powder for cotton, and silica and sodium carbonate for glassmaking. It will be noted that these are all inorganic chemicals. The organic chemicals industry started in the 1860s with the exploitation of William Henry Perkins discovery if the first synthetic dyestuffmauve. 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. The experience gained with this was to stand Germany in good stead, particularly with the rapidly increased demand for nitrogen-based compounds (ammonium salts for fertilizers and nitric acid for explosives manufacture) with the outbreak of world warin 1914. This initiated profound changes which continued during the inter-war years (1918-1939).1 化学工业的起源尽管化学品的使用可以追溯到古代文明时代，我们所谓的现代化学工业的发展却是非常近代（才开始的）。可以认为它起源于工业革命其间，大约在1800年，并发展成为为其它工业部门提供化学原料的产业。比如制肥皂所用的碱，棉布生产所用的漂白粉，玻璃制造业所用的硅及Na2CO3. 我们会注意到所有这些都是无机物。有机化学工业的开始是在十九世纪六十年代以William Henry Perkin 发现第一种合成染料苯胺紫并加以开发利用为标志的。20世纪初，德国花费大量资金用于实用化学方面的重点研究，到1914年，德国的化学工业在世界化学产品市场上占有75%的份额。这要归因于新染料的发现以及硫酸的接触法生产和氨的哈伯生产工艺的发展。而后者需要较大的技术突破使得化学反应第一次可以在非常高的压力条件下进行。这方面所取得的成绩对德国很有帮助。特别是由于1914年第一次世界大仗的爆发，对以氮为基础的化合物的需求飞速增长。这种深刻的改变一直持续到战后（1918-1939）。The major chemical companies are truly multinational and operate their sales and marketing activities in most of the countries of the world, and they also have manufacturing units in a number of countries. This international outlook for operations, or globalization, is a growing trend within the chemical industry, with companies expanding their activities either by erecting manufacturing units in other countries or by taking over companies which are already operating there.大部分化学公司是真正的跨国公司，他们在世界上的许多国家进行销售和开发市场，他们在许多国家都有制造厂。这种国际间的合作理念，或全球一体化，是化学工业中发展的趋势。大公司通过在别的国家建造制造厂或者是收购已有的工厂进行扩张。Unit 2 Research and Development研究和开发Research and development, or R&D as it is commonly referred to, is an activity which is carried out by all sectors of manufacturing industry but its extent varies considerably, as we will see shortly. Let us first understand, or at least get a feel for, what the terms mean. Although the distinction between research and development is not always clear-cut, and there is often considerable overlap, we will attempt to separate them. In simple terms research can be thought of as the activity which produces new ideas and knowledge whereas development is putting those ideas into practice as new process and products. To illustrate this with an example, predicting the structure of a new molecule which would have a specific biological activity and synthesizing it could be seen as research whereas testing it and developing it to the point where it could be marketed as a new drug could be described as the development part.研究和开发，或通常所称R&D是制造业各个部门都要进行的一项活动。我们马上可以看到，它的内容变化很大。我们首先了解或先感觉一下这个词的含义。尽管研究和开发的定义总是分得不很清楚，而且有许多重叠的部分，我们还是要试着把它们区分开来。简单说来，研究是产生新思想和新知识的活动，而开发则是把这些思想贯彻到实践中得到新工艺和新产品的行为。可以用一个例子来描述这一点，预测一个有特殊生物活性的分子结构并合成它可以看成是研究而测试它并把它发展到可以作为一种新药推向市场这一阶段则看作开发部分。At the other end of the scale lie pharmaceuticals and pesticides (or plant protection products). Here there are immense and continuous efforts to synthesize new molecules which exert the desired, specific biological effect. A single company may generate 10,000 new compounds for screening each year. Little wonder that some individual pharmaceutical companys annual R&D expenditure is now approaching $1000 million! Expressing this in a different way they spend in excess of 14% of sales income (note not profits) on R&D.不一样规模生产的是药品和除草剂。人们付出了巨大而持续的努力以合成能产生所希望的、特殊的生物作用的新分子。一家公司每年可能要合成10,000新化合物以供筛选。可以想象一些医药公司其每年的R&D经费支出高达100亿美元。换句话说，他们把超过14%的销售收入投入在R&D上。Unit 4 Sources of chemicals化学物质的来源化学物质的数量多得惊人，其差异很大：所知道的化学物质的数量就达上千万种。如此的数量与理论上可能形成的含碳化合物的数量相比，相形见绌。含碳化合物的数量之大是耦合的结果：即相对较强的碳碳共价键的碳原子长链和异构体的形成。大部分这些化合物只是满足实验室好奇心或学术兴趣。然而，其他剩余的达几千种，是商业和实践兴趣。因此，可以预料到这些化学物质的来源很广。虽然对无机化学品如此，但是奇怪的是，大多数有机化学品来源于一种资源，即原油（石油）。注意到这样事实很重要 皂化反应，水解反应（脂肪分解）一级氢解反应不会利用单一甘油酯（或甲基醇，实际上，所用植物油是各种甘油酯的混合物，因此（水解）产物也是混合物，需要分离。Unit 5 Basic Chemicals基本化学品我们将化学工业部门分成两类，生产量较大的部门和产量较低的部门。在产量高的部门中，各种化学品的年产量达上万吨至几十万吨。结果这样所用的工厂专门生产某一个单个产品。这些工厂的连续方式进行操作，自动化程度高（计算机控制）归类于产量高的部门有硫酸，含磷化合物，含氮化合物，氯碱及其相关化合物，加上石油化学品和商品聚合物（如聚乙烯）（生产部门）。除商品聚合物外，其它的均为重要的中间体，或基本化学品。这些基本化学品是其他许多化学品的生产原料，其他许多基本化学品的需求量很大。 技术的进步不会停止，我们将日益重视无污染的工厂和过程。厂家将在效率上展开竞争。那些能以最低的成本生产最高质量产品的厂家将繁荣昌盛。这需要厂家在技术改进方面保持投资。基本化学品的合成有用的中间体的新颖方法将不断被人们发现。在基本化学品工业中，仍然还有许多工作有待去做。Unit 6 Chlor-Alkali and Related Processes氯碱及其相关过程纵观历史，大众化学品工业在氯碱及其相关过程之上。该部分通常包括氯气、苛性苏打（氢氧化钠）无水碳酸钠（以各种形式存在的碳酸钠的衍生物），以及以石灰为基础的产品。Cl2 广泛用于其它各种产品的生产。在全世界范围内大约有1/4 的Cl2 用于生产氯乙烯（生产PVC 的单体）。1/4 至1/2 的Cl2 用于水的纯化。尽管因为关于消耗臭氧层物质的蒙特利议定书多种溶剂正在被逐步淘汰，但是仍有高达20%的氯气用于溶剂的生产（如甲基氯仿、三氯乙烯等）。全世界范围内，大约10%的Cl2 用于无机含氯的化合物的生产。尽管Cl2 用于漂白木材浆是来自环境压力的另一种途径，但是在一些国家Cl2 的十分重要的用途是用于木材浆的漂白。Unit 7 Ammonia, Nitric Acid and Urea氯、硝酸和尿素虽然N2 占我们呼吸的空气3/4 以上，但是氯气不容易用于进一步化学应用。对化学工业来说，N2 的生成有用化学品的生物转化反应难以实现，因为所有的工业技术人员的努力（或尝试）还没有找到该过程的简单其他方法。在常压和室温条件下，豆类植物能从空气中吸入N2 将之转化为NH3 以及含NH4-的产物。尽管（化学工艺师）花了一百年的精力，要实现上述转化，化学工业仍然需要高温和上百个大气压的压力。直到Harber 过程的发明，所有的含N 化学品都来自于有生物活性的矿物资源。尿素的用途尿素的含氮量高使之成为另一种有利氮肥，尿素占氮肥市场的绝大部分，其他的用途也很重要，但是只占所生产品尿素的10%左右。尿素的最大的另一用途是用于树脂（甲醛二聚氰酰胺和尿素甲醛）例如这些树脂用作胶合板粘结剂和弗莱卡的表面。Unit 11 Chemical and Process Thermodynamics化工热力学在投入大量的时间和精力去研究一个学科时，有理由去问一下以下两个问题：该学科是什么？（研究）它有何用途？关于热力学，虽然第二个问题更容易回答，但回答第一个问题必要对该学科较深入的理解。（尽管）许多专家或学者赞同热力学的简单而准确的定义的观点（看法）值得怀疑，但是还是有必要确定它的定义。然而，在讨论热力学的应用之后，就可以很容易完成其定义第三定律热力学第三定律规定了熵的绝对零值，描述如下：对于那些处在绝对零度的完美晶体的变化来说，总的熵的变化为零。该定律使用绝对值来描述熵。Unit 12 what do we mean by transport phenomena ?Transport phenomena is the collective name given to the systematic and integrated study of three classical areas of engineering science : (i) energy or heat transport ,(ii) mass transport or diffusion ,and (iii) momentum transport or fluid dynamics . Of course , heat and mass transport occur frequently in fluids , and for this reason some engineering educators prefer to includes these processes in their treatment of fluid mechanics . Since transport phenomena also includes heat conduction and diffusion in solids , however , the subject is actually of wider scope than fluid mechanics. It is also distinguished from fluid mechanics in that the study of transport phenomena make use of the similarities between the equations used to describe the processes of heat,mass,and momentum transport. These analogies,as they are usually called, can often be related to similarities in the physical mechanisms whereby the transport takes place. As a consequence,an understanding of one transport process can readily lead to an understanding of other processes. Moreover,if the differential equations and boundary conditions are the same,a solution need be obtained for only one of the processes since by changing the nomenclature that solution can be used to obtain the solution for any other transport process. 传递现象是工程科学三个典型领域系统性和综合性研究的总称：能量或热量传递，质量传递或扩散，以及动量传递或流体力学。当然，热量和质量传递在流体中经常发生，正因如此一些工程教育家喜欢把这些过程包含在流体力学的范畴内。由于传递现象也包括固体中的热传导和扩散，因此，传递现象实际上比流体力学的领域更广。传递现象的研究充分利用描述传热，传质，动量传递过程的方程间的相似性，这也区别于流体力学。这些类推(通常被这么叫)常常可以与传递现象发生的物理机制间的相似性关联起来。因此，一个传递过程的理解能够容易促使其他过程的理解。而且，如果微分方程和边界条件是一样的，只需获得一个传递过程的解决方案即可，因为通过改变名称就可以用来获得其他任何传递过程的解决方案。Of course ,not all problems today can be solved by the methods of transport phenomena. However, with the development of the computer ,more and more problems are being solved by these methods . If engineering students are to have an education that is not become obsolete , they must be prepared, through an understanding of the methods of transport phenomena , to make use of the computations that will be made in the future . Because of its great potential as well as its current usefulness , a course in transport phenomena may ultimately prove to be the most practical and useful course on a students undergraduate career. 当然，并非今天所有的问题都能通过传递现象的方法解决。然而，随着电脑科技的发展，越来越多的问题通过这些方法正被解决。如果工程学学生要得到一个不过时的教育，他们必须通过理解传递现象的方法准备好去充分利用将在未来形成的计算机计算。由于其极大的潜能及当前的实用性，在一个大学生的在校学习生涯中，传递现象这门课程或许最终证明是最实用和有用的课程。Unit 12 what do we mean by transport phenomena ?传递现象是工程科学三个典型领域系统性和综合性研究的总称：能量或热量传递，质量传递或扩散，以及动量传递或流体力学。. 当然，热量和质量传递在流体中经常发生，正因如此一些工程教育家喜欢把这些过程包含在流体力学的范畴内。由于传递现象也包括固体中的热传导和扩散，因此，传递现象实际上比流体力学的领域更广。传递现象的研究充分利用描述传热，传质，动量传递过程的方程间的相似性，这也区别于流体力学。这些类推(通常被这么叫)常常可以与传递现象发生的物理机制间的相似性关联起来。因此，一个传递过程的理解能够容易促使其他过程的理解。而且，如果微分方程和边界条件是一样的，只需获得一个传递过程的解决方案即可，因为通过改变名称就可以用来获得其他任何传递过程的解决方案。当然，并非今天所有的问题都能通过传递现象的方法解决。然而，随着电脑科技的发展，越来越多的问题通过这些方法正被解决。如果工程学学生要得到一个不过时的教育，他们必须通过理解传递现象的方法准备好去充分利用将在未来形成的计算机计算。由于其极大的潜能及当前的实用性，在一个大学生的在校学习生涯中，传递现象这门课程或许最终证明是最实用和有用的课程。Unit 15 Solvent extraction , leaching and Adsorption 用一种溶剂处理液体混合物，在该溶剂之中，一种或多种所需的组分能优先溶解，这种液体混合物组分间的分离叫做液-液萃取。其他的叫法有液体萃取或溶剂萃取。Unit 16 Evaporation, Crystallization and Drying蒸发器是利用加热来浓缩溶液，或是利用热把溶解的 固体从饱和溶液沉淀析出以对之回收。蒸发器是有这特殊规定的再沸器，以用于分离气液两项，相当固体物质沉淀或结晶析出是，用于出去该固体物质。在一些应用中，尤其当提供足够的干舷时，简单的釜式再沸器就足够了。管式的蒸发器或是水平的或是垂直的，或长或短；液体可位于管内或管外，循环可以是自然循环或是以泵或推进器驱动的强制性循环。旋转鼓式干燥器 鼓式干燥器适合用于液体和稀淤泥进料。当欲干燥的物料会的加热表面形成薄膜，不是热敏性物料时，鼓式干燥器可以替代喷雾式干燥器（另一种选择）。Unit 17 Chemical Reaction Engineering每一种工业化的化工过程的目的都是通过一系列的处理步骤从各种原料经济性地生成所需的产品。途中表示了一种典型的过程。为了是原料处于能发生化学反应的形式，原料要经过许多物理处理步骤，然后，通过反应器。为了得到所需的产品，反应的产物必须经过进一步的物理处理，如分离、纯化等。化学过程工业的设计者，通常关注的是第二类反应器：催化反应器。工业上的填料床催化反应器尺寸范围：小到直径为厘米的长小试管，大到直径很大的填料床。填料床反应器用于气体和气-液两相反应。在直径很大的填料床上传热速率慢，需要很大的传热速率的场所，应该考虑流化床反应器。Unit 21 Chemical Industry and Environment化学工业与环境How can we reduce the amount of waste that is produced? And how we close the loop by redirecting spent materials and products into programs of recycling? All of these questions must be answered through careful research in the coming years as we strive to keep civilization in balance with nature. 我们怎样才能减少产生废物的数量？我们怎样才能使废弃物质和商品纳入循环使用的程序？所有这些问题必须要在未来的几年里通过仔细的研究得到解决，这样我们才能保持文明与自然的平衡。Biotechnology. Scientists have turned to nature