化工专业英语课文翻译

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。

相反，产量低的部门主要从事精细化学品的生产。

单个化学品的年产量只有几十吨到几千吨。

然而，与高产量的产品相比，这些产品单位重量具有很高的价值。

通常，精细化斜坡的生产与间歇方式操作在工厂中，而且这些工厂常进行多种产品的生产。

低产量生产部门生产农用化学品，染料，药品和特种聚合物（如聚醚醚酮）。

基础化学品在化学工业中得不到支持，它们不那么引人注意（如药品），有时候利润不很高。

其利润来自于经济盛衰时难以预测的周期。

这些基本化学品不被公众注意到和直接使用，因此其重要性常得不到理解。

即使在化学工业中，其重要性也得不到足够的重视。

然而，如果没有这些基本化学品，其他工业就不复存在。

基本化学品处于原料（及那些从地下通过采矿、开采或用泵抽出来的物质）和最终产品的中间位置。

基本化学品的一个显著的特征就是它们的生产规模，每一种（基本化学品）的生产规模都相当大。

图2-1表示在1993 年美国市场上的25 中化学品。

（为了使我们了解化学品的分类与生产量有关。

）通常，基本化学品生产于那些年产量上万吨的工厂。

年产量10 万吨的工厂每小时要生产1.25 吨。

基本化学品的另一显著重要的特征是其价格。

大多数价格相当便宜。

基本化学品工业所作的工作（或任务）是找到经济的途径将原来转变为有用的中间体。

生产厂家要对它们的产品收取较高的价格几乎没有余地，因此，那些最低费用生产产品的厂家可能获得的利润最高。

这就意味着，厂家就必须不断准备寻求新的，更经济的生产和转变原料的方法。

许多基本化学品为石油精炼的产物，而部分基本化学品工业----硫、氮、磷和氯碱工业是把除C 和H、S 外的元素转变为化学品。

总之，这些产品和石化工业的基本产物两者结合起来可生产无数重要的化学物质，这些重要的化学物质可作为其余化学工业的原料。

基本化学工业现在面临着其历史上中最大的挑战之一，该工业中的产品消费部门---农业以停止增长。

同时大大减小了对肥料的需求。

西方的农场主生产了大多的食物，政府减小了对农业部门的津贴，结果导致了更少的土地用于耕种和所需的肥料减少。

过量肥料的流失而引起的环境的关注也减少了对肥料的需求。

诸如含氯化合物之类的产品，已收到了来自环境学家的压力。

根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔白皮书》，一些产品将受到禁止。

而其它的物质，可以受得住环境学家的压力。

基本化学品工业再也不会依靠在需求量方面的长期增长。

为了实现更好的规模经济和某一特殊产品更好的市场地位，厂家相互交换工厂（车间），该工业注重不断合并联合。

这使从事某一工业的人员减少，使该工业达到更好的供需平衡和更好的利润。

基本化学品工业正逐渐转向为其他化学工业服务，而越来越小地为农业服务。

基本化学品受到的压力是许多大规模过程引起的（觉察得到的）较大的环境污染。

尽管许多大厂家的生产效率较高，但是该工业要实现最好的环境标准还有很长的路要走。

增加重复利用的驱动力和理想化的无排放的工厂，是影响接下来十年该工业发展的主要因素。

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 8 Petroleum Processing
P79
Para.2
The processes used include various cracking units (which make small molecules from large ones), polymerization, reforming, hydrocracking, hydrotreating, isomerization, severe processing known as coking, and literally dozens of other processes designed to alter boiling point and molecular geometry.
翻译：所用工艺包括各种裂解单元操作（可以把大分子变成小分子），聚合、重整、加氢裂解、加氢处理、
异构化、像焦化这种苛刻的工艺和很多旨在改变沸点和分子几何形态的其它很多工艺。

1.Constituents of Petroleum
Para.1
No one constituent exists in large quantity in any crude.
翻译：没有一种组分在原油中大量存在。

Para.3
These branched chain materials perform better in internal-combustion engines than n-paraffins and hence are considered more desirable.
翻译：这些支链物在内燃发动机里的使用性能比直链的好，因此认为它们更理想。

P80
Lesser Components
Para.2
With the general adoption of catalytic cracking and finishing processes, it was discovered that the occurrence of metals present only in traces (Fe,Mo,Na,Ni,V,etc.) was troublesome as they are strong catalyst poisons.
翻译：随着普遍接受了催化裂化和后处理工艺，发现金属只是痕量存在也很麻烦，因为它们是很强的使催化剂中毒的物质。

2. Products of Refining
Para.6
Dealkylation of a selected reformate stream using chromate-aluminum carbide catalyst gives a product which is purified to be purer than that formed form coal tar.
翻译：用铬酸铝碳化催化剂的选择性重整产品的烷基化产生的产品经提纯后的纯度比用煤焦油的高。

Reading Material 8:
Coal-Conversion Processes
P86
Line 4
The nature of the organic species present depends on the degree of biochemical change of the original plant material, on the historic pressures and temperatures after the initial biochemical degradation, and on the finely divided mineral matter deposited either at the same time as the plant material or later.
翻译：存在的有机样的性质和最初植物的生物化学变化程度有关，和初始生化降解后那个历史时期的压力和温度有关，和很细的沉积矿物质有关（它们同时或在其后沉积）。

和很细的同时或随后沉积的矿物质有关。

P87
Coal Processing to Synthetic Fuels and Other Products
Low Temperature Carbonization.
Lower temperature carbonization of lump coal at ca 700℃primarily used for production of solid smokeless fuel, gives a quantitatively and qualitatively different yield of solid, liquid, and gaseous products than does the high temperature processes.
翻译：低温干馏块煤基本在大约700℃用来生产固体无烟燃料，产生的固液气产品的性质和量都不同于高温工艺。

P88
Liquefaction
For the resulting liquids to be suitable chemical feedstocks the H:C ratio must be improved in favor of more hydrogen. Clearly this can be achieved in two ways—either by adding hydrogen or by removing carbon.
翻译：对于最终适合作化学原料的液体，H:C的比例需提高氢占的量。

显然要提高氢占的量有两种途径——增加氢或去除碳。

Surface Gasification technology
Line 3
In the United States, the purpose of a number of programs has shifted from production of a substitute natural gas (methane) to electric power generation through the integrated gasification-combined-cycle (IGCC) plants.
翻译：在美国，很多工作的目的通过联合气化循环工厂已从取代天然气到发电。

Line 5
The interest in this use of coal results from the low emission levels that can be achieved and the potential for higher power generation efficiency.
翻译：使用煤的兴趣来自可取得较低的发热水平和潜在的高效发电率。

P89
Para.1
Line 1
in situ: 就地，原地，现场
Para.2
Line 5
calorific value: 热值
Para.4
Line 4
Because many coal seams are also aquifers there is a considerable amount of water intrusion, which leads to steam generation at the expense of the reaction energy.
翻译：因许多煤层有水层，所以有许多水侵入，会导致蒸汽的产生要以（损失）反应能为代价。

Line 5
As a result the rate of air or oxygen passage through the injection wells and seam is adjusted to maintain a low level of moisture in the product gas.
翻译：因此通过调节注入井和矿层中空气或氧气的速度来保持生产出的气体水含量较低。

Unit 13 Unit Operations in Chemical Engineering
化学工程中的单元操作
化学工程由不同顺序的步骤组成，这些步骤的原理与被操作的物
料以及该特殊体系的其他特征无关。

在设计一个过程中，如果（研究）
步骤得到认可，那么所用每一步骤可以分别进行研究。

有些步骤为化
学反应，而其他步骤为物理变化。

化学工程的可变通性（versatility）
源于将一复杂过程的分解为单个的物理步骤（叫做单元操作）和化学
反应的实践。

化学工程中单元操作的概念基于这种哲学观点：各种不
同顺序的步骤可以减少为简单的操作或反应。

不管所处理的物料如何，
这些简单的操作或反应基本原理（fundamentals）是相同的。

这一原理，
在美国化学工业发展期间先驱者来说是明显的，首先由A.D.Lttle 于
1915 年明确提出：
任何化学过程，不管所进行的规模如何，均可分解为（be resolved
into）一系列的相同的单元操作，如：粉碎、混合、加热、烘烤、吸
收、压缩、沉淀、结晶、过滤、溶解、电解等等。

这些基本单元操作
（的数目）为数不多，任何特殊的过程中包含其中的几种。

化学工程
的复杂性来自于条件（温度、压力等等）的多样性，在这些条件下，
单元操作以不同的过程进行，同时其复杂性来自于限制条件，如由反
应物质的物化特征所规定的结构材料和设备的设计。

最初列出的单元操作，引用的是上述的十二种操作，不是所有的
操作都可视为单元操作。

从那时起，确定了其他单元操作，过去确定
的速度适中，但是近来速度加快。

流体流动、传热、蒸馏、润湿、气
体吸收、沉降、分粒、搅拌以及离心得到了认可。

近年来，对新技术
的不断理解以及古老但很少使用的分离技术的采用，引起了分离、处
理操作或生产过程步骤上的数量不断增加，在多种操作中，这些操作
步骤在使用时不要大的改变。

这就是“单元操作”这个术语的基础，此基础为我们提供了一系列的技术。

1.单元操作的分类
（1）流体流动流体流动所涉及到的是确定任何流体的从一位
置到另一位置的流动或输送的原理。

（2）传热该单元操作涉及到（deal with）原理为：支配热量
和能量从一位置到另一位置的积累和传递。

（3）蒸发这是传热中的一种特例，涉及到的是在溶液中挥发
性溶剂从不挥发性的溶质（如盐或其他任何物质）的挥发。

（4）干燥在该操作中，挥发性的液体（通常是水）从固体物
质中除去。

（5）蒸馏蒸馏是这样一个操作：因为液体混合物的蒸汽压强
的差别，利用沸腾可将其中的各组分加以分离。

（6）吸收在该操作中，一种气流经过一种液体处理后，其中
一种组分得以除去。

（7）膜分离该操作涉及到液体或气体中的一种溶质通过半
透膜向另一种流中的扩散。

（8）液-液萃取在该操作中，（液体）溶液中的一种溶质通过
与该溶液相对不互溶的另一种液体溶剂相接触而加以分离。

（9）液-固浸取在该操作所涉及的是，用一种液体处理一种
细小可分固体，该液体能溶解这种固体，从而除去该固体中所含的溶
质。

（10）结晶结晶涉及到的是，通过沉降方法将溶液中的溶质
（如一种盐）从该溶液中加以分离。

（11）机械物理分离这些分离方法包括，利用物理方法分离固
体、液体、或气体。

这些物理方法，如过滤、沉降、粒分，通常归为
分离单元操作。

许多单元操作有着相同的基本原理、基本原则或机理。

例如，扩
散机理或质量传递发生于干燥、吸收、蒸馏和结晶中，传热存在于干燥、蒸馏、蒸发等等。

2. 基本概念
因为单元操作是工程学的一个分支，所以它们同时建立在科学研
究和实验的基础之上。

在设计那些能够制造、能组合、能操作、能维
修的设备时，必须要将理论和实践结合起来。

下面四个概念是基本的
（basic），形成了所有操作的计算的基础。

物料衡算
如果物质既没有被创造又没有被消灭，除了在操作中物质停留和
积累以外，那么进入某一操作的所有物料的总质量与离开该操作的所
有物料的总质量相等。

应用该原理，可以计算出化学反应的收率或工
程操作的得率。

在连续操作中，操作中通常没有物料的积累，物料平衡简单地由
所有的进入的物料和所有的离开的物料组成，这种方式与会计所用方
法相同。

结果必须要达到平衡。

只要（as long as）该反应是化学反应，而且不消灭或创造原子，
那么将原子作为物料平衡的基础是正确的，而且常常非常方便。

可以
整个工厂或某一单元的任何一部分进行物料衡算，这取决于所研究的
问题。

能量恒算
相似地，要确定操作一操作所需的能量或维持所需的操作条件时，
可以对任何工厂或单元操作进行能量衡算。

该原理与物料衡算同样重
要，使用方式相同。

重要的是记住，尽管能量可能会转换为另一种等
量形式，但是要把各种形式的所有的能量包括在内。

理想接触（平衡级模型）
无论（whenever）所处理的物料在具体条件（如温度、压强、化
学组成或电势条件）下接触时间长短如何，这些物料都有接近一定的
平衡条件的趋势，该平衡由具体的条件确定。

在多数情况下，达到平
衡条件的速率如此之快或所需时间足够长，以致每一次接触都达到了
平衡条件。

这样的接触可视为一种平衡或一种平衡接触。

理想接触数
目的计算是理解这些单元操作时所需的重要的步骤，这些单元操作涉
及到物料从一相到另一相的传递，如浸取、萃取、吸收和溶解。

操作速率（传递速率模型）
在大多数操作中，要么是因为时间不够，要么是因为不需要平衡，
因此达不到平衡，只要一达到平衡，就不会发生进一步变化，该过程
就会停止，但是工程师们必须要使该过程继续进行。

由于这种原因，
速率操作，例如能量传递速率、质量传递速率以及化学反应速率，是
极其重要而有趣的。

在所有的情况中，速率和方向决定于位能的差异
或驱动力。

速率通常可表示为，与除以阻力的压降成正比。

这种原理
在电能中应用，与用于稳定或直流电流的欧姆定律相似。

用这种简单的概念解决传热或传质中的速率问题时，主要的困难
是对阻力的估计，阻力一般是通过不同条件下许多传递速率的确定式
（determination）的经验关联式加以计算。

速率直接地决定于压降，间接地决定于阻力的这种基本概念，可
以运用到任一速率操作，尽管对于特殊情况的速率可以不同的方式用特殊的系数来表达。

Unit 14 Distillation
第十四单元蒸馏
利用生成两个或更多的共存区域（它们在温度、压强，组成和/或相态有差别），分离操作实现了它们的分离目标。

混合物中欲分离的各种分子以独特的方式在由这些共存区域提供的环境中反应。

结果，随着体系向平衡移动，每个区域各种分子有着不同的浓度，这样便可将物种进行分离。

叫做蒸馏的分离操作，利用的是共存区中温度和压强基本相同的气相和液相。

各种装置（如乱堆填料或归整填料和塔板）用来引起两相亲密接触。

塔板一个接一个堆积，被包围在一个圆柱型的壳中形成塔，通常，圆柱壳中的压板和支板间有填料。

1. 连续蒸馏
进料（原料），即要被分离为多种成分的物料，在沿着塔壳上的一个位置或多位置引入（introduce）。

由于气相与液相间重力的差异，液体从蒸馏塔往下流动，像瀑布一样从一塔板流向另一塔板，而气体向上流动，结果在每一塔板上与液体相接触。

到达塔底的液体，在已经加热过的再沸器中部分汽化以提供蒸汽，这些蒸汽被送回蒸馏塔中。

塔底液体的剩余部分以塔底产物加以回收。

到达塔顶的气体在塔顶冷凝器中，经冷却、压缩成为液体。

部分液体以回流的形式重新返回蒸馏塔中，以提供液体溢流。

塔顶气流剩余部分以蒸馏物或塔顶产物的形式加以回收。

蒸馏塔中这种整体的流动方式，使得蒸流和液体流在蒸馏塔中所有塔板上对流接触。

在给定的塔板上，气相和液相达到一定程度的热、压强以及组成平衡，其平衡的程度取决于接触塔板的效率。

较轻组分（沸点低的组分）倾向于在气相中浓缩，而较重组分（沸点高的组分）倾向于在液相中浓缩。

这样造成的结果是，随着气相从蒸馏塔自下向上流动时，形成了轻组分更加富集的气相，同时随着液相（从蒸馏塔自上）向下流动时，形成
重组分更加富集的液相。

在蒸馏出物和塔底产物间所实现的总分离主要决定于组分间的相对挥发度、接触塔板的数目以及液相流速与气相流速间的比率。

如果进料（原料）在蒸馏塔的壳上的一个位置引入，那么该蒸馏塔分成上下两部分：上半部分常称为蒸馏段（rectifying section），而下半部分常称为提馏段（stripping section）。

这种说法在多口进料的蒸馏塔和某些塔中相当不确切，这些塔中除了两种最终产物以外，一种产物即侧线馏分（sidestream）沿着蒸馏塔的长度方向上某些位置加以回收。

平衡级概念在实际的蒸馏塔中，能量与质量传递过程太复杂而不能以任何直接的形式容易地建立模型中。

这种困难可以用平衡级模型（equilibrium-stage model）加以回避，在平衡级模型中，离开平衡级的气相和液相彼此间达到完全平衡，在一定压力下热力学关系式也可用于确定平衡气流（stream）的温度和关联其浓度。

由平衡级（而不是实际的塔板）组成的假设的蒸馏塔用于完成实际蒸馏塔的分离。

利用塔板效率（tray efficiency）可将理论平衡级的数目可以转化为大量的实际塔板，塔板效率描述的是：实际接触塔板的性能重复平衡级性能的程度。

利用平衡级概念可将蒸馏塔的设计分成三个主要的步骤：（1）整理预计平衡相组成所需的热力学数据和方法。

（2）计算要实现某一具体分离所需要平衡级数目，或者在给定平衡级数目下，计算欲实现的分离。

（3）平衡级的数目转化为等数目的实际接触塔板或填料高度，以及确定蒸馏塔的直径。

所有的分离操作都需要以热或功的形式进行能量输入。

在常见的蒸馏操作中，分离物质所需的能量，在塔底的再沸器中以热量的形式输入，在蒸馏塔的底部处的温度最高。

同样，热量从塔顶处的冷凝器中移走，此处的温度最低。

这通常（引起）需要大量的能量输入，（引起）总热力学效率低。

随着近来能量费用的剧增，正在开发出一些复杂的蒸馏操作，这些复杂的蒸馏操作能提供较高的热力学效率和能量输入要求（requirement）较低。

相关的分离操作刚刚所介绍的简单的和复杂的整流操作有两个共同点：（1）两者都提供精馏段和提留段，以致能实现挥发度较接近的两组分的分离；（2）分离操作仅受能量的输入和输出的影响，而不受任何质量分离剂（如在液-液萃取剂中）分离到的加入的影响。

有时，在图3-2 的所示的分离操作的类型中，选择一个的单级或多级气-液分离操作，对某一具体的分离任务来说可能较蒸馏更合适。

2. 间歇蒸馏
间歇蒸馏，是将一具体量的液体分离成产物的过程，广泛应用于实验室中和适用于多种混合物分离的小的生产单元。

当进料中有N 种组成时，一个间歇蒸馏塔可以满足要求，而（若用连续蒸馏，则）需要N-1 种简单的连续蒸馏塔（才能满足要求）。

图3-2 与蒸馏相关的分离操作
间歇蒸馏器的特征是许多装置较大。

要分离的物料中固体含量可能很高，或者物料含有能塞住或污染连续装置的焦油或树脂。

利用间歇单元可保持（keep）分离的固体，使之在过程结束时得以方便分离。

简单的间歇蒸馏间歇蒸馏器最简单的形式包括一个热的容器（锅或沸腾器），一个冷凝器和一个或多个接受槽。

不需要塔板或填料。

原料加入到容器内，使之沸腾。

蒸汽经冷凝，在接收器收集。

不需要回流。

有时，控制蒸发的速度以防进料暴沸，以及避免使冷凝器的负荷太重，但其他控制可以忽略不计。

该过程常常称为Rayleigh蒸馏。

该简单间歇蒸馏只提供一块分离理论塔板。

其应用常常局限于产品需要另外分离的初步工作中，此时易挥发组分在进一步处理之前，绝大部分易挥发组分必须通过间歇蒸馏加以除去，或者是用于（similar）不重要的分离中。

含有精馏的间歇蒸馏为了得到较窄组成范围的产品，常利用含有精馏的间歇蒸馏器，该间歇蒸馏器由一个釜（或再沸器）、一个精馏塔和一个冷凝器（用部分冷凝气体（馏出物）作为回流液）以及一个或多个接收器组成。

为了使回流液在或接近蒸馏塔温度返回，以使之为回流液量真正显示和改善蒸馏塔的操作，要控制馏出液的温度。

该蒸馏塔也可以在高压或真空下操作，此时，必须要用适当的装置以得到所需的压力。

除了蒸馏釜的设计之外，间歇蒸馏各部分设备的设计方法，遵循的原则都与设计连续装置的原则相同，但是如果要处理多种混合物，那么应该检查该设备以适合每一种混合物。

因为蒸馏塔中的组成随着蒸馏的进行而改变，因此，要在一种混合物的多种位置检验该设计。

蒸馏釜的设计是以间歇操作的规模和所需的蒸发速率为基础的。

在操作时，一批量的液体加入蒸馏釜中，该体系达到总回流下的稳定状态。

根据已确定的回流方法（policy），一部分塔顶冷凝液不断得到回收。

当操作条件改变时，通过改变接收器可得到多种馏分。

整个蒸馏塔是富含组分部分。

随着时间的进行，蒸馏的物料的组成中较易挥发的组分浓度越来越小，当所收集的馏出液达到所需的平均组成时，馏分（cut）的蒸馏会停止。

间歇蒸馏的过程可以用几种方式加以控制：
（1）（保持）回流比不变，改变塔顶组成。

将回流（比）确定在一定值，在运转时回流（比）保持在该值不变。

因为蒸馏釜中液体的组成不断改变，馏出液的瞬时组成也改变。

蒸馏一直进行到蒸馏液的平均组成达到所需的值为止。

在二元组分情况下，塔顶产物转移到另一个接收器中，同时直到剩余的釜液满足所需的要求时，回收中间馏分。

中间馏分常常加入到下一批物料中。

对于多组分混合物来说，在产物馏分间要取出两种或更多的中间馏分。

（2）（保持）塔顶组成不变，而改变回流比。

在双组合体系中，如果要保持塔顶组成不变，那么返回蒸馏塔的回流量，再运转过程中必须是不断增加。

随着时间进行，蒸馏釜中较轻组分不断减少。

最后，达到这种情况：回流比达到非常高的值。

然后，改变接收器，减小回流比，像以前一样取出中间馏分。

该技术也能扩展到用于多组分的混合物。

（3）其它的控制方法。

一种循环方法可用来设置蒸馏塔的操作方式。

该装置在达到平衡以前都以全回流进行操作。

在短时间里，馏出物以放水的形式（total draw-off）取出，之后，蒸馏塔又重新回到全回流操作。

在蒸馏过程中不断重复这种循环。

另一种可能是：为了在最短时间内实现所需的分离而优化回流比。

复杂的操作可能包括侧线馏分的回收、提供中间冷凝器、加料至塔板，以周期性加料至蒸馏釜中。

Unit 15 Solvent Extrction,Leaching and Adsorption
第十五单元溶剂萃取、浸取和吸附
1.溶剂萃取（液-液萃取）
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。