化学工程与工艺专业英语Unit 8

第一篇：化学工程与工艺专业英语Unit 8

第八单元

石油加工

石油，是有机物经过一千年自然变化后的产物，它以几乎令人难以置信的数量在地表下累积，它已被人类发现，并用以满足我们各种各样的燃料需求。因为它是数千种有机物的混合物，它已被证明可适应我们变化的需求。通过加工或精炼的变化模式，它已变得适应于多种燃料的生产，并且通过化学变化，它也变得可适应许多纯化学物质，也就是石油化学产品的生产。现代的装置时时刻刻都在运作。首先一个管式加热器为高效蒸馏塔提供热油，高效蒸馏塔利用沸点将原料分离，得到类似于从间歇蒸馏釜中所得的产品，但是它们分离得更加彻底。然后后面的装置将原油中不太畅销的部分（即所谓的下半桶）转变为我们想要的畅销的产品。使用的工序包括多种裂化装置（将大分子裂解为小分子）、聚合、重组、氢化裂解、氢化处理、异构化、被称为焦化的严苛加工，实际上还有很多其他设计的用以改变沸点和分子结构的工序。

1.石油的组成

原油由数千种不同化学物质组成，从甲烷到柏油，气体、液体和固体都有。其中绝大部分组成是碳氢化合物，但是也有大量的含氮（0——0.5%）、硫（0——6%）和氧（0——3.5%）的复合物。在任何原油中没有哪种单一组成大量存在。

脂肪族化合物，或开链碳氢化合物

正烷烃系列或正构烷烃，CnH2n+2。在绝大多数原油中，这个系列比其他任何组分占据更大的部分。绝大多数直馏（也就是从原油中直接蒸馏）汽油是占主导地位的n——石蜡系列。这些原料抗爆性能差。

异构烷烃系列或异链烷烃，CnH2n+2。在内燃机中，这些支链化合物比正烷烃燃烧更佳，因此其更令人满意。可以通过催化重整、烷基化、聚合或异构化得到它们。原油中只有少量存在。

烯烃或烯烃系列，CnH2n。在原油中通常没有这个系列，但是精炼过程，比如裂化（将大分子裂解为小分子），可以得到它们。这些相对不稳定的分子提高了汽油的抗爆性能，虽然不如异构烷烃有效。储存期间，它们会发生聚合和氧化反应，这是我们不愿看到的。然而，通过副反应，这种特有的反应趋势使得它们可以形成其他化合物和石油化学产品。乙烯、丙烯和丁烯就是例子。裂化汽油含有大量烯烃。

环状化合物

环烷系列或环烷烃，CnH2n。不要跟萘混淆了，这个系列有着和烯烃相同的化学式，但是缺少它们的不稳定性和反应性，因为他们的分子结构是饱和的，并且像烷烃一样难以反应，在绝大多数原油中，这些化合物的含量排名第二。这个系列中的初级烃是很好的燃料，从各种原油中分离得到柴油和润滑油，其中大分子量的环烷烃占据主导地位。

芳香族或苯型系列，CnH2n-6。在绝大多数普通原油中，这个系列只有少量，但是它们在汽油中非常有用，因为他们有高的抗震价值、高的储存稳定性和除作为燃料以外的很多用途。很多芳香族化合物可通过精炼过程得到。这样的例子有：苯、甲苯、乙苯和二甲苯。

小分子化合物。在石油中，硫总是我们不想看到的成分。它原有的强烈的令人不愉快的气味使得它在汽油和煤油馏分中被排除。化学反应首先旨在于消除这种气味。后来发现硫化合物还有其他我们不想看到的影响（腐蚀、削弱四乙基铅作为抗爆剂的作用、空气污染）。现在，只要有可能，硫化合物都会被除去，并且被除去的硫往往会被还原为单质硫。氮化合物造成的问题比硫化合物少，它的气味没有那么令人不快，所以通常就被忽略了。

随着催化裂化和精加工工艺的普遍采用，我们发现痕量金属（铁、钼、钠、镍、钒等）的出现是一件令人讨厌的事，因为它们是强催化剂毒物。现在除去这些物质物质的方法已经成熟。多年来，盐是一个主要问题。实际上它总是出现在原油中，并且通常以乳状液的形式存在，它必须除去以避免造成腐蚀。它降低了烃转变为盐酸的反应热。机械或电脱盐是绝大多数石油加工步骤的准备工作。

各种原油差别很大，每种原油都有不同的精炼过程。根据简单蒸馏后所得残余物的不同，石蜡基、沥青基、环烷基和混合基这些术语通常被用来区别不同原油。

通过精炼过程，纯净的化合物不会被规律地分离。在石油产品生产中，较简单的和小分子量化合物中的一些化合物被隔离。绝大多数石油产品是根据沸点范围分离得到的混合物，并且通过它们最终适应的用途来对其进行确定。常见的炼油部分是：

天然的或油井的 中间馏分

蜡（蜡烛、密封油、纸张处理、绝缘材料）汽油和天然气

重燃油

残余物 液化石油气

内燃机油

润滑油 轻馏分

柴油

燃油 动力汽油

重馏分

石蜡油 溶剂石脑油

重质矿物油

铺路沥青 喷气式发动机燃料

（药物）

柏油 煤油

重质浮选油

焦炭 轻质燃料油

润滑油

2.精炼产品

石油化学产品的产物母体。随着市场的变化，用以生产石油化学产品的原料也在不断变化。几乎任何想得到的合成体都会带来一个问题，那就是如何利用可得到的设备以低成本获得它。在较早的时候，乙炔被广泛用来生产石油化学产品，但是乙炔的生产和储存有难度，所以现在乙烯变成了进一步合成所需的主要原材料。一般，通过分解被称为进料的大分子所得到的反应物就是产物母体。乙烯的来源一般有：液化石油气、石脑油、柴油、柴油机燃料、乙烷、丙烷和丁烷，关于煤的新的可能性不久就会被探索，并且液化煤的一些测试也早已完成。主要的产物母体有：

乙炔

丙烯

苯

二甲苯 乙烯

丁烯

甲苯

萘

乙烯是最大量的有机材料，可从馏出物、天然气或液态天然气中得到。乙烯的生产条件处于精炼和化工生产之间的状态。非常大的工厂已经建立且正在建立。一些工厂有年产7×10^8kg产品的生产能力。

除了作为乙烯的副产物，丙烯很少得到。乙烯的蒸汽裂化生产丙烯最多，事实上所有的丙烯都是用来生产多聚物的。主要作为化工生产的剩余物来自石油精炼厂的液体催化裂化装置。精炼厂所得丙烯主要用来进行烷基化。

芳香族化合物通常被认为是从煤中得到的，但是在1980年，从这个来源中所得的量几乎是难以察觉的小，苯的含量为4%，甲苯的含量为0.9%，而二甲苯的含量则只有0.1%。环己烷或取代环己烷脱氢作用，甲基环戊烷芳构化和甲苯或二甲苯脱甲基作用都可以得到苯。对芳香族化合物的需求是巨大的，人们正在注意寻找催化剂以生产BTX（苯-甲苯-二甲苯）作为化学和高级的燃料用途。萘的使用量较初级芳香族化合物少，但是它的消费是不可小觑的。一个选定的重整油流，使用铬酸铝碳化物催化剂进行脱烷作用，所得的产品比成型的煤焦油更加纯净。

轻馏分。航空汽油、（汽车）动力汽油、石脑油、石油溶剂、喷气式发动机燃料和煤油就是通常被视为轻馏分的馏分。任何给定的精炼厂很少生产所有这些轻馏分。汽油是最重要的产品，并且现在大约45%的原油加工最终都得到汽油。

中间馏分。这些馏分包括柴油、轻重家庭炉用油、内燃机燃料和用以裂化生产更多汽油的馏分。这些馏分主要用以作为交通工具燃料，如重型卡车、铁路、小型商业船，它们还用在备用设备、调峰电厂、农场设备和有用以提供动力的内燃机的任何地方。家用加热炉也使用这些馏分。

重馏分。它们被转变为润滑油、作为多种燃料用途的重油、蜡和裂化原料。剩余物。甚至在真空中，一些组分因不易挥发而无法蒸馏。这些组分包括柏油、残余燃料油、焦炭和石蜡油。这些难以出售的材料是精炼过程的副产品，虽然很多是相当有用的，但是绝大多数都难以处理，并且相对来说获利较少。石油提炼所得的化学制品，也就是通常我们所知道的石油化学产品，是由石油和天然气得到的。其中一些产品的产量非常大，并且超过1000种的有机化学制品是从石油中获得的。这样的例子有炭黑、丁二烯、苯乙烯、乙烯、乙二醇、聚乙烯等。

3.处理或精炼

精炼涉及分离工序和转变工序两个主要分支。尤其是在转变领域，当中确实有许多工序需要使用，并且很多都被注册了专利。甚至在一家精炼单一原油的工厂，为了适应市场的变化和转化设备参数的变化，日常的调整时常发生。在任何一天，没有哪一家精炼厂会精确按照预定计划运转，但是所有精炼厂都会按照指示的底线运转。分离工序。石油精炼中所使用的单元操作都是简单常见的，但是它们之间的相互联系和相互影响可能是复杂的。绝大多数主要的单元操作是蒸馏。原油蒸馏釜由热交换器、炉、分馏塔、蒸汽汽提塔、冷凝器、冷却器和辅助设备组成。单元操作中通常有供应槽作为临时储存之用；当中往往也有处理罐，以提高色彩并去除令人讨厌的组分，尤其是硫；还有混合搅拌罐、用以进行原油供料的收集槽和贮槽、一个蒸汽回收系统、泄漏和火警控制系统和其他辅助设备。精炼厂作为一个整体，还会有锅炉房，通常也有发电系统。仪表室中有用以测量、记录和控制的仪器，它与原料保持联系以保证热量和原料的平衡，所以仪表室构成了系统的心脏。这些仪器的主要功能之一是保证已用材料和功用的精确记账。

转变工序。大约70%被加工的原油服从正碳离子机理和自由基机理出现的转变过程。催化剂存在下，温度和压力决定哪种机理占优势。以下是发生的更为重要的基础反应的例子：裂化或热解、聚合、烷基化、加氢作用、氢化裂解、异构化、重组和芳构化。

节选自“施里夫的化学加工工业，第六版，N·施里夫，麦格劳-希尔教育出版集团，1993年”

第二篇：化学工程与工艺专业英语Unit 3

第三单元化学工程师的典型活动

化学工程师的传统角色是将化学家在实验室所得发现转化为可盈利的、工业规模的化工工艺。化学家通常只在试管和派式氧弹中进行一批恒温的实验，只有非常少量的反应物和产物（如100ml）。在恒温浴的条件下，反应物被置于一个小型容器中。催化剂加入后，反应随着时间进行。随着时间的推进，以适当的时间间隔取出样品，以跟踪了解反应物的消耗和产物的产出情况。

相比之下，化学工程师通常操作更大量的原材料和非常庞大且昂贵的设备。反应器能够容纳1000加仑到10000加仑，甚至更多。蒸馏塔高有100多英尺，直径有10到30英尺。在一个化工厂里，对一个工艺流程装置的资本投资可能会超过10000万美元。

化学工程师的工作通常涉及将一个化学家设计的小型反应器和分离系统按比例放大为一个非常大的工厂。化学工程师必须与化学家密切工作，以完全理解工艺流程中涉及的化学反应，并且保证化学家得到设计、操作和优化工艺流程所需的反应动力学数据和物理属性数据。这就是为什么化学工程课程包含如此多化学课程的原因。

化学工程师也必须和机械工程师、电机工程师、土木工程师、冶金工程师密切工作，以设计和操作工厂里的物理设备，包括反应器、贮水池、蒸馏塔、热交换器、泵、压缩机、控制键和仪器设备等。管道通常是这个设备列表中的一个大的项目。一个典型化工厂给人印象最深刻的特征之一是铺设于那里的大量的管子，在很多工厂它们确实有好几百英里。这些管子负责工厂里工艺材料（气体和液体）的进出。它们也输送公共事业设备（蒸汽、冷却水、空气、氮气和制冷剂）到过程装备。

将化学实验商业化，化学工程师的工作涉及开发、设计、建造、操作、销售和研究。不同公司给这些功能的名称是不同的，但是仅仅就是名称不同而已。让我们简略描述一下每项功能吧。应该强调的是我们将要考虑的工作是典型和经典的，但是这决不是化学工程师唯一做的事。化学工程师在数学、化学和物理方面有一个广泛的背景。因此，他或她在工业、政府和学术界能够并且确实有丰富的工作种类。

1.开发

开发是将一个实验室规模的工艺流程转化为一个商业规模的工艺流程所需的中间步骤。开发中所涉及的中试装置可能会用到五加仑容量的反应器和直径为3英寸的蒸馏塔。开发通常只是化工工艺商业化中的一个部分，因为扩大问题是一件非常难的事。从试管直接到10000加仑的反应器是一项棘手的尝试，有时还是危险的。其中涉及的一些在外行看来不明显的细微问题包括混合缺陷、径向温度梯度的增加和传热对产热比率的减小。

化学工程师和化学家与其他工程师组成的团队一起工作，来设计、建造和操作中试装置。设计方面涉及设备尺寸、结构以及建造材料的确定。通常，中试装置会被设计得非常灵活，以便在不同条件和构造中能够进行评估。

一旦中试装置可使用了，性能和优化数据便可获得，以从经济的角度评估这个工艺流程。在工艺流程开发的每个阶段都会对收益性进行评估。如果盈利情况不足以说明资本投资的合理性，那么这个项目便会被终止。

中试装置为建造材料、测量技术和工艺流程控制策略的评估提供了机会。在中试装置中的实验发现可被用来提高真实工厂的设计指标。

2.设计

基于从实验室和中试装置中所得的经验和数据，一个工程师组成的团队会一起来设计这个商业设备。化学工程师的工作则是确定工艺流程的速度和条件、设备的类型和尺寸、建造材料、工艺流程的结构、控制系统、安全系统、环境保护系统以及其他相关的规格。这是一项巨大的责任。

设计阶段是非常耗费资金的。一个典型的化工工艺可能需要5000到10000万美元的资本投资。这真是一大笔资金！并且化学工程师需要做很多这种决定。当你发现你自己在那个位置的时候，你将会高兴你尽你自己所能（当然也是我们所希望的）学习了，因此你能够以可能的最好的工具和方法来解决这些问题。

设计过程的成果是很多的文件：

（1）工艺流程图是以示意图的形式展示所有设备，并且流程定名，条件确定（流量、温

度、压力、组成、粘度、浓度等。）。

（2）管道和装设仪器图是展示设备所有部分（包括尺寸、喷嘴位置、材料）的图，包括

所有管道（包括尺寸、材料和阀门），所有装设仪器（包括传感器的位置和类型、控制阀和控制器），还有所有的安全系统（包括安全阀和安全隔膜的位置与尺寸、废气燃烧管路和安全操作条件）。

（3）设备规格表上有所有设备的精确尺寸、性能标准、建造材料、腐蚀裕度、操作温度

和压力、流量的最大最小值等。这些设备规格表会被送到设备制造厂进行报价，然后再制造。

3.建造

设备制造厂（卖主）制造好设备的单个零件后，零件会被运送到工厂所在地（有时是一件颇具挑战性的后勤保障工作，尤其是对于蒸馏塔这样的大型容器）。建设阶段的工作是将所有零件组装成一个完整的工厂。对于大型的设备和建筑（如控制室、进程分析实验室和维修车间），首先要在地面上挖洞并且倾倒混凝土作为地基。

最初的准备工作完成后，设备的主要零件和上层钢结构就建立了。热交换器、泵、压缩机、管道、仪表传感器和自动控制阀安装完毕。控制系统线路和管道沟通了控制室和设备。为发动机安装电线、开关和变压器，以驱动泵和压缩机。加工设备安装完后，接下来化学工程师就得检查各部分是否合理连接，各零件是否正常运转。

对很多工程师而言，这通常是一个令人激动和值得的时刻。你看到你的设想从纸张变为现实。钢材和混凝土取代了设计图和图表。整个工厂是很多人多年工作的结晶。你最终站在了发射台上，整个工厂将投入运转或宣告失败！揭示真相的时刻即将到来。

一旦检查阶段结束就开始运转了。开动是工厂最初的投产。这是一个振奋人心的时刻，并且活动要持续一整天。对化学工程师而言，这是最好的学习地方之一。现在你发现你的设想和计算确实是多么好。参与中试装置和设计工作的工程师通常是运转工作组的一部分。

开动阶段会持续几天或几个月，这取决于设计中技术的先进程度、工艺流程的复杂性和工程的质量。设备需要改良的问题经常出现。这是耗时且昂贵的，工厂每天损失的产品折合成现金都有数千万美元。实际上，一些工厂都没有能够运转，因为控制、腐蚀或污染方面的一些意想不到的问题，或者因为资金的问题。

在开动阶段，工程师通常需要轮流值班。在短期内需要学习大量的东西。一旦工厂成功以它的额定性能运转，便可移交操作或生产部门进行产品的日常生产。

4.生产

化学工程师在生产（在一些公司或者称为操作或制作）中占据中心地位。工厂的技术服务团队负责工厂高效、安全运行的技术部分。它们在工厂中进行容量和性能的测试以确定设备的瓶颈在何处，然后设计改良物和增建物以去除这些瓶颈。

化学工程师研究方法，节约能源、减少原材料消耗、减少需再生的不合格产品的生产，以减

少操作费用。他们研究方法以提高产品质量，并减少空气和水源的污染。

除了在工厂提供技术服务外，很多工程师还是营运监督者。这些监督者负责工厂日常操作的方方面面，包括监督全天以三班制运营的工厂的经营者，监督产品达到质量标准、在约定时间以约定数量提供产品、更新和维护设备备件的存货清单、维持好工厂运营、确保安全技术规章被遵循、避免过多排放物进入当地环境并且在当地充当工厂的发言人。

5.技术销售

很多化学工程师在技术销售领域找到了一项刺激且赚钱的事业。和其他销售职位一样，他们的工作也涉及拜访客户，为客户推荐特别的产品以满足他们的需求以及确保订单顺利处理。销售工程师是公司的代表，并且必须熟知公司的生产线。销售工程师的销售能力会大大影响公司的发展和收益。

很多化学制品的销售需要公司中生产化学制品的工程师与使用化学制品的工程师之间的广泛合作。这种合作的形式可以是，建议如何使用化学制品，或者研发新化学制品以解决客户的具体问题。

当销售工程师有问题不能自信处理时，他或她必须能够得到专家的意见。化学工程师有时可能必须号召来自几个公司的为解决同一问题而工作的研究者共同努力。

6.研究

化学工程师从事很多类型的研究。他们与化学家一起研发新型或改良的产品。他们研发新型和改良的工程方法（如更好的模拟化工工艺的计算机程序、更好的描述化学制品的特性的实验室分析方法和新型反应器与分离系统）。它们以改良的传感器进行联机的物理属性测量。他们研究供选择的工艺流程的结构和设备。

你可能会看到研发工程师在实验室或书桌旁解决问题。他们通常是由科学家和工程师组成的团队中的一员。工艺流程和加工设备普通型方面的知识使得化学工程师对研究工作作出了特殊贡献。化学工程师的日常活动有时可能与在同一团队中的化学家或物理学家非常相像。

节选自“化工工艺分析，威廉著，出版社，1988年”

第三篇：化学工程与工艺专业英语Unit 12

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.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。Ofcourse , 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.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。Since transport phenomena also includes heat conduction and diffusion in solids , however , the subjectis actually ofwider scope than fluid mechanics.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。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.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。These analogies,as they are usually called, can often be related to similarities in the physical mechanisms whereby the transport takes place.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。As a consequence,an understanding of one transport process can readily lead to an understanding of other processes.因此，一个传递过程的理解能够容易促使其他过程的理解。Moreover,ifthe 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.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。

It must be emphasized , however, that while there are similarities between the transport processes, there are also important differences , especially between the transport of momentum(a vector)and that of heat or mass(scalars).必须强调,虽然有相似之处,也有传递过程之间的差异,尤其重要的是运输动量(矢量)和热或质量(标量).Nevertheless , a systematic study of the similarities between the transport processes makes it easier to identify and understand the differences between them.然而,系统地研究了相似性传递过程之间的相似性,使它更容易识别和理解它们之间的差别。

1．How We Approach the Subject怎么研究传递过程？

In order to demonstrate the analogies between the transport processes , we will study each of the process in parallel-instead of studying momentum transport first , then energy transport , and finally mass transport.为了找出传递过程间的相似性，我们将同时研究每一种传递过程——取代先研究动量传递，再传热，最后传质的方法。Besides promoting understanding , there is another pedagogical reason for not using the serial approach that is used in other textbooks : of the three processes, the concepts and equations involved in the study of momentum transport are the most difficult for the beginner to understand and to use.除了促进理解之外，对于不使用在其他教科书里用到的顺序法还有另一个教学的原因：在三个过程中，包含在动量传递研究中的概念和方程对初学者来说是最难以理解并使用。Because it is impossible to cover heat and mass transport thoroughly without prior knowledge of momentum transport ,one is forced under the serial approach to take up the most difficult subject(momentum transport)first.因为在不具有有关动量传递的知识前提下一个人不可能完全理解传热和传质，在顺序法的情况下他就被迫先研究最难的课程即动量传递。On the other hand ,if the subjects are studied in parallel , momentum transport becomes more understandable by reference to the familiar subject of heat transport.另一方面，如果课程同时被研究，通过参照有关传热的熟悉课程动量传递就变得更好理解。Furthermore ,the parallel treatment makes it possible to study the simpler the physical processes that are occurring rather than the mathematical procedures and representations.而且，平行研究法可以先研究较为简单的概念，再深入到较难和较抽象的概念。我们可以先强调所发生的物理过程而不是数学性步骤和描述。For example，we will study one-dimensional transport phenomena first because equations instead of partial requiring vector notation and we can often use ordinary differential equations instead of partial differential equations ,which are harder to solve.例如，我们将先研究一维传递现象，因为它在不要求矢量标注下就可以被解决，并且我们常常可以使用普通的微分方程代替难以解决的偏微分方程。This procedure is also justified by the fact that many of the practical problems of transport phenomena can be solved by one-dimensional models.加上传递现象的许多实际问题可以通过一维模型解决的这样一个事实，这种处理做法也是合理的。

2.Why Should Engineers Study Transport Phenomena? 为什么工程师要研究传递现象？

Since the discipline of transport phenomena deals with certain laws of nature , some people classify it as a branch of engineering.因为传递现象这个学科牵扯到自然界定则，一些人就把它划分为工程的一个分支。For this reason the engineer , who is concerned with the economical design and operation of plants and equipment , quite properly should ask how transport phenomena will be of value in practice.正因如此，对于那些关心工厂和设备设计和操作经济性的工程师而言，十分应该探知在实际中传递现象如何起到价值作用。There are two general types of answers to those questions.对于那些问题有两种通用型答案。The first requires one to recognize that heat ,mass ,and momentum transport occur in many kinds of engineering , e.g., heat exchangers ,compressors ,nuclear and chemical reactors, humidifiers, air coolers ,driers , fractionaters , and absorbers.第一种要求大家认识到传热，传质和动量传递发生在许多工程设备中，如热交换器，压缩机，核化反应器，增湿器，空气冷却器，干燥器，分离器和吸收器。These transport processes are also involved in the human body as well as in the complex processes whereby pollutants react and diffuse in the atmosphere.这些传递过程也发生在人体内以及大气中污染物反应和扩散的一些复杂过程中。It is important that engineers have an understanding of the physical laws governing these transport processes if they are to understand what is taking place in engineering equipment and to make wise decisions with regard to its economical operation.如果工程师要知道工程设备中正在发生什么并要做出能达到经济性操作的决策，对主导这些传递过程的物理定律有一个认识很重要。

The second answer is that engineers need to be able to use their understanding of natural laws to design process equipment in which these processes are occurring.第二种答案是工程师需要能够运用自然定律的知识设计包含这些过程的工艺设备。To do so they must be able to predict rates of heat ,mass , or momentum transport.要做到这点，他们必须能够预测传热，传质，或动量传递速率。For example, consider a simple heat exchanger , i.e., a pipe used to heat a

fluid by maintaining its wall at a higher temperature than that of the fluid flowing through it.例如，考虑一个简单的热交换器，也就是一根管道——通过维持壁温高于流经管道的流体温度来加热流体。The rate at which heat passes from the wall of the pipe to the fluid depends upon a parameter , etc.热量从管壁传递到流体的速率取决于传热系数，传热系数反过来取决于管的大小，流体流速，流体性质等。Traditionally heat-transfer coefficients are obtained after expensive and time-consuming laboratory or pilot-plant measurements and are correlated through the use of dimensionless empirical equations.传统上传热系数是在耗费和耗时的实验室或模范工厂的测量之后获得并且通过使用一维经验方程关联起来。Empirical equations are equations that fit the data over a certain range;they are not based upon theory and cannot be used accurately outside the range for which the data have heen taken.经验方程是适合一定数据范围的方程，它们不是建立在理论基础上而且在应用数据的范围外不能被精确使用。

The less expensive and usually more reliable approach used in transport phenomena is to predict the heat-transfer coefficient from equations based on the laws of nature.使用在传递现象中比较不耗费和通常较为可靠的方法是从以自然定律为基础的方程中预测传热系数。The predicted result would be obtained by a research engineer by solving some equations(often on a computer).预测的结果将由一个研究工程师通过解一些方程获得（常常在电脑上）A design engineer would then use the equation for the heat-transfer coefficient obtained by the research engineer.设计工程师再使用由研究工程师获得的关于传热系数的方程。

Keep in mind that the job of designing the heat exchanger would be essentially the same no matter how the heat-transfer coefficients were originally obtained.要记住无论传热系数是怎么得来的设计热交换器的工作将基本上是一样的。For this reason ,some courses in transport phenomena emphasize only the determination of the heat-transfer coefficient and leave the actual design procedure to a course in unit operations.正因如此，传递现象的一些课程只强调传热系数的决定而把真正的设计步骤留给单元操作中的一个课程。It is of cource a “practical “ matter to be able to obtain the parameters , i.e., the heat-transfer coefficients that are used in design , and for that reason a transport phenomena course can be considered an engineering course as well as one in science.当然，能获得参数也就是设计中使用的传热系数是事实，并正因此，一个传递现象课程可被视为一个工程课程或一个科学课程。

In fact , there are some cases in which the design engineer might use the methods and equations of transport phenomena directly in the design of equipment.实际上，在设备设计中有一些情况下设计工程师可能直接使用传递现象的方法和方程。An example would be a tubular reactor ,which might be illustrated as a pipe ,e.g., the heat exchanger described earlier, with a homogeneous chemical reaction occurring in the fluid within.一种情况就是设计可以被称为管道的管式反应器，如，前面所提过的热交换器，在它里面的液相中发生着一个均相化学反应。The fluid enters with a certain concentration ofreactant and leaves the tube with a decreased concentration of reactant and an increased concentration of product.流体以一定浓度的反应物流进并以浓度降低的反应物和浓度增加的产物流出反应管。

If the reaction is exothermic , the reactor wall will usually be maintained at a low temperature in order to remove the heat generated by the chemical reaction.如果反应是放热的，为了移除化学反应生成的热量反应器壁通常维持在一个低的温度。Therefore the temperature will

decrease with radial position , i.e.,with the distance from the centerline of the pipe.因此沿径向方向也就是说随离管道中心线距离的增大，温度降低。Then , since the reaction rate increases with temperature , it will be higher at the center ,where the temperature is high , than at the wall , where the temperature is low.再者，因为反应速率随温度升高而增大，在温度高的中心处的反应速率高于温度低的管壁处的反应速率。Accordingly ,the products of the reaction will tend to accumulate at the centerline while the reactants accumulate near the wall of the reactor.结果，反应产物将倾向于在中心线处积累而反应物在靠近管壁处积累。Hence , concentration as well as temperature will vary both with radial position and with length.因此，沿径向和横向浓度和温度都将改变。To design the reactor we would need to know ,at any given length , the mean concentration of product.为了设计反应器我们需要知道在任意给定的管长下产物的平均浓度。Since this mean concentration is obtained from the point values averaged over the cross section , we actually need to obtain the concentration at every point in the reactor , i.e., at every radial position and at every length.由于这个平均浓度是将整个反应器内每个点的浓度平均起来得到的，实际上我们需要得到反应器内每个点的浓度，也就是说，在每个径向和横向位置。But to calculate the concentration at every point we need to know the reaction rate at every point , and to calculate the rate at every point we need to know both the temperature and the concentration at every point!但是为了计算每个点的浓度我们需要知道每个点处的反应速率，而为了计算每个点处的速率我们需要知道温度和浓度！Furthermore, to calculate the temperature we also need to know the rate and the velocity of the fluid at every point.而且，为了计算温度我们也要知道每个点处的反应速率和速度。We will not go into the equations involved ,but obviously we have a complicated set of partial differential equations that must be solved by sophisticated procedures, usually on a computer.我们将不得到所包含的方程，但显然有一组必须由精细繁琐的步骤解决的复杂偏微分方程（通常在电脑上）。It should be apparent that we could not handle such a problem by the empirical design procedures used in unit operations courses for a heat exchanger.我们不能通过用于单元操作课程中关于热交换器的经验设计步骤来解决这样一个问题，应该是明显的。Instead the theory and mathematical procedures of transport phenomena are essential ,unless one wishes to go go the expense and take the time to build pilot plants of increasing size and measure the conersion in each.然而传递现象的理论和数学步骤是必不可少的，除非一个人愿意花金钱和时间去建立规模不断扩大的模范工厂并测出每一个工厂的产率。Even then the final scale-up is precarious and uncertain.即便最后的扩大规模是靠不住和不确定的。

Of course ,not all problems today can be solved by the methods of transport phenomena.当然，并非今天所有的问题都能通过传递现象的方法解决。However, with the development of the computer ,more and more problems are being solved by these methods.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。If engineering students are to have an education that is not become obsolete , they must be prepared, through an understanding of the methods oftransport phenomena , to make use of the computations that will be made in the future.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。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 student’s undergraduate career.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。

第四篇：化学工程与工艺专业英语

1.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.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.2.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.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。

3.At present, however, many intermediates to products produced, from raw materials like crude oil through(in some cases)many intermediates to products which may be used directly as consumer goods, or readily converted into them.The difficulty cones in deciding at which point in this sequence the particular operation ceases to be part of the chemical industry’s sphere of activities.然而现在有数千种化学产品被生产，从一些原料物质像用于制备许多的半成品的石油，到可以直接作为消费品或很容易转化为消费品的商品。困难在于如何决定在一些特殊的生产过程中哪一个环节不再属于化学工业的活动范畴.4.The chemical industry is concerned with converting raw materials, such as crude oil, firstly into chemical intermediates and then into a tremendous variety of other chemicals.These are then used to produce consumer products, which make our lives more comfortable or, in some cases such as pharmaceutical produces, help to maintain our well-being or even life itself.化学工业涉及到原材料的转化，如石油 首先转化为化学中间体，然后转化为数量众多的其它化学产品。这些产品再被用来生产消费品，这些消费品可以使我们的生活更为舒适或者作药物维持人类的健康或生命。

5.The improvement in properties of modern synthetic fibers over the traditional clothing materials has been quite remarkable.在传统的衣服面料上，现代合成纤维性质的改善也是非常显著的。

6.In terms of shelter the contribution of modern synthetic polymers has been substantial.Plastics are tending to replace traditional building materials like wood because they are lighter, maintenance-free

讲到住所方面现代合成高聚物的贡献是巨大的。塑料正在取代像木材一类的传统建筑材料，因为它们更轻，免维护

7.The classical role of the chemical engineer is to take the discoveries made by the chemist in the laboratory and develop them into money--making, commercial-scale chemical processes.化学工程师经典的角色是把化学家在实验室里的发现拿来并发展成为能赚钱的商业规模的化学过程。1

8.The chemical industry is a very high technology industry which takes full advantage of the latest advances in electronics and engineering.Computers are very widely used for all sorts of applications, from automatic control of chemical plants, to molecular modeling of structures of new compounds, to the control of analytical instruments in the laboratory.化学工业是高技术工业，它需要利用电子学和工程学的最新成果。计算机被广泛应用，从化工厂的自动控制，到新化合物结构的分子模拟，再到实验室分析仪器的控制。

9.Once the pilot plant is operational, performance and optimization data can be obtained in order to evaluate the process from an economic point of view.The profitability is assessed at each stage of the development of the process.If it appears that not enough money will be made to justify the capital investment, the project will be stopped.中试车间一旦开始运转，就能获得性能数据和选定最佳数值以便从经济学角度对流程进行评价。对生产过程的每一个阶段可能获得的利润进行评定。如果结果显示投入的资金不能有足够的回报，这项计划将被停止。

10.Based on the experience and data obtained in the laboratory and the pilot plant, a team of engineers is assembled to design the commercial plant.The chemical engineer’s job is to specify all process flow rates and conditions, equipment types and sizes, materials of construction, process configurations, control systems, safety systems, environmental protection systems, and other relevant specifications.根据在实验室和中试车间获得的经验和数据，一组工程师集中起来设计工业化的车间。化学工程师的职责就是详细说明所有过程中的流速和条件，设备类型和尺寸，制造材料，流程构造，控制系统，环境保护系统以及其它相关技术参数。

11.The startup period can require a few days or a few moths, depending on the newness of the technology, the complexity of the process, and quality of the engineering that has gone into the design.Problems are frequently encountered that require equipment modifications.This is time consuming and expensive: just the lost production from a plant can amount to thousands of dollars per day.Indeed, there have been some plants that have never operated, because of unexpected problems with control, corrosion, or impurities, or because of economic problems.启动阶段需要几天或几个月，根据设计所涉及工艺技术的新颖、流程的复杂程度以及工程的质量而定。中间经常会遇到要求设备完善的问题。这是耗时耗财的阶段：仅仅每天从车间出来的废品会高达数千美金。确实，曾经有些车间因为没有预计到的问题如控制、腐蚀、杂质或因为经济方面的问题而从来没有运转过。

12.Chemical engineers study ways to reduce operating costs by saving energy, cutting raw material consumption, and reducing production of off-specification products that require reprocessing.They study ways to improve product quality and reduce environmental pollution of both air and water.化学工程师研究一些方法节省能源，降低原材料消耗、减少不合要求的需进行处理的产品的生产，以降低生产成本。他们还研究一些提高产品质量、减少空气和水中环境污染的措施。

13.The marketing of many chemicals requires a considerable amount of interaction between engineers in the company producing the chemical and engineers in the company using the chemical.This interaction can take the form of advising on how to use a chemical or developing a new chemical in order to solve a specific problem of a customer.许多化工产品的市场开发需要制造化工产品公司的工程师与使用化工产品公司的工程师密切合作。这种合作所采取的方式可以是对如何使用一种化学产品提出建议，或者是生产出一种新的化学产品以解决客户的某个特殊的困难。

14.The number and diversity of chemical compounds is remarkable: over ten million are now known.Even this vase number pales into insignificance when compared to the number of carbon compounds which is theoretically possible.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。

15.Since the term “inorganic chemical” covers compounds of all the elements other than carbon, the diversity of origins is not surprising.Some of the more important sources are metallic ores, and salt or brine.In all these cases at least two different elements are combine together chemically in the form of a stable compound.因为“无机化学品”这个词涉及到的是除碳以外所有元素构成的化合物.其来源的多样性并不很大。一些较重要的来源是金属矿以及盐和海水。在这些情况下，至少两种不同的元素化合以一种稳定的化合物在一起。

16.In contrast to inorganic chemicals which, as we have already seen,are derived pfom many different sources, the multitude of commercially important organic compounds are essentially derived from a single source.Nowadays in excess of 99% of all organic chemicals is obtained from crue oil and natural gas via petrochemical processes.相比于无机化学品来自于众多不同的资源，商业上的一些重要的有机化合物基本上来源单一。如今，所有有机化合物的99%以上，可以通过石化工艺过程从原油和天然气得到.17.The major route form biomass to chemicals is via fermentation processes.However these processes cannot utillize polysaccharides like cellulose and starch, and so the latter must first be subjected to acidic or enzymic hydrolysis to from the simpler sugars which are suitable starting materials.从碳水化合物得到化学物质的主要途径是通过发酵过程。然而发酵过程不能利用多糖，因此，淀粉必须先受到酸性或酶水解反应，生成更简单的糖类，是合适的起始原料。

18.Being esters, the use of lipids for chemicals production starts with hydrolysis.Although this can be either acid-or alkali-catalyzed, the latter is preferred since it is an irreversiblereaction, and under these conditions the process is known as saponification.类脂属于脂类（物质），用于生产化学物质时，以水解反应开始，虽然水解反应可以用酸或碱催化，但碱催化效果更好，因为碱催化反应不可逆。碱性条件下的水解反应叫做皂化反应。

19.In effect he applied the ethics of industrial consultancy by which experience was transmitted “from plant to plant and from process to process in such a way which did not compromise the private or specific knowledge which contributed to a given plant’s profitability”.The concept of unit operations held that any chemical manufacturing process could be resolved into a coordinated series of operations such as pulverizing, drying, roasting, electrolyzing, and so on.他采用了工业顾问公司的理念，经验传递从一个车间到另一个车间，从一个过程到另一个过程。这种方式不包含限于某个给定工厂的利润的私人的或特殊的知识。单元操作的概念使每一个化学制造过程都能分解为一系列的操作步骤，如研末、干燥、烤干、电解等等。

20.Chemical engineers of the future will be integrating a wider range of scales than any other branch of engineering.未来的化学工程师将比任何其他分支的工程师在更为宽广的规模范围紧密协作

21.Thus, future chemical and engineers will conceive and rigorously solve problems on a continuum of scales ranging from microscale.因此，未来的化学工程师们要准备好解决从微型的到巨型的规模范围内出现的问题。

22.Chemical engineers will become more heavily involved in product design as a complement to process design.化学工程师将越来越多地涉及到对过程设计进行补充的产品设计中。

23.Chemical engineers will be frequent participants in multidisciplinary research efforts.化学工程师将经常性地介入到多学科领域的研究工程。

carbonate 碳酸盐 spectrum 光谱 silica 二氧化硅epoxy 环氧树脂 vinyl 乙烯基 acetate 醋酸盐 pharmaceutical 药物 polypropylene 聚丙烯 formaldehyde 甲醛 ammonium 铵基polyester 聚酯 the lion’s share 较大部分

reactant 反应物 distillation 蒸馏 nozzle 喷嘴 compressor 压缩机 pilot-plant 中试装置 specification 说明书 flow sheet 工艺流程图

corrosion 腐蚀 sensor 传感器 atrophy 退化，衰退 on-line 联机 commission 投产，交工式运转 covalent 共价的 isomerism 同分异构

froth flotation 泡沫浮选 borate 硼酸盐（酯）fluoride 氟化物 amino 氨基的 hydrolysis 水解 nap h the ne 环烷烃 naphtha 挥发油

钠 sodium 钾 potassium 磷 phosphorus 氨 ammonia 聚合物 polymer 粘度 viscosity 聚乙烯 polyethylene 氯化物 chloride

烃 hydrocarbon 催化剂 catalyst 炼油厂 refinery 添加剂 additive 间歇的 batch 反应器 reactor 放大 scale-up 热交换器 heat exchanger

创新 innovation 术语 terminology 阀 valve 梯度 gradient 组成 composition 杂质 impurity 模拟 simulate 氢氧化物 hydroxide 酯 ester 脂肪族的 aliphatic 不饱和的 unsaturated

芳香族的 aromatic 甲烷 methane 烯烃 olefin 烷烃 alkaneenzymic 酶 xylene 二甲苯

第五篇：化学工程与工艺专业英语Unit 10

第十单元什么是化学工程

在更广泛的意义上，工程学可能被定义为用于特定工业的技术和设备的一种科学介绍。比如，机械工程就是关于用以制造机械的技术和设备的介绍。它主要是基于机械力，机械力只改变被加工材料的外观和/或物理属性，而不改变材料的化学属性。化学工程围绕原料的化学加工，并以高复杂度的化学和物理化学现象为基础。

因此，化学工程是工程学的一个分支，它与工业化学过程中设备和机器的设计、生产和操作的研究有关。

化学工程首先以化学科学为基础，如物理化学、化学热力学和化学动力学。然而，这样做并不是简单地复制它们的研究结果，而是将它们应用于大量的化学加工。将化学工程独立于化学而作为一门纯科学的主要目的是寻找最经济的操作路线并设计最合适的商业设备和辅助设备。因此，如果化学工程不与经济学、物理学、数学、控制论、应用力学和其他技术科学密切联系，那么它将是不可想象的。

在它的发展早期，化学工程主要是一门记述科学。化学工程的很多早期的课本和手册是当时所知道的商业化生产工艺的百科全书。科学和工业的进步为它带来了化工生产数量的可观增长。今天，比如石油，它已是大约80000种化学制品的生产所需的原材料。化学加工工业的扩大和化学科学、技术科学的进步两方面的因素使得为化学加工奠定理论基础成为可能。），随着化学加工工业的稳步前进，新数据、新关系和新归纳被加进化学工程的内容。因为自身的因素，很多分支从化学工程的主干中被分离出去，比如工艺流程和设备的设计、自动化操作、化工过程模拟和建模等。

1.简洁的历史梗概

根据历史事实，化学工程是不可从化学加工工程中分离出来的。在它的发展早期，随着早期化工贸易的出现，已形成的化学工程纯粹是应用化学中的一个描述性部分。

当小型专业化经营首先建立，并带来酸、碱、盐、药物制剂和一些有机化合物的生产，欧洲的基础化学制品的生产在15世纪开始出现。

19世纪，英国理论化学家的所有言语都是敦促理论化学的研究应优先于应用化学，他们那些成为实验化学家的学生和定性与定量分析家没有差别。19世纪80年代前，事实上，德国化学公司都满意于雇佣那些追求在大学内进行研究的学术顾问，他们偶尔也会为生产革新提供原料。然而，到了19世纪80年代，工业家开始看到顾问的实验室制备的增加，并意识到合成跟实验室研究是明显不同的活动。他们开始将这个尺寸问题和它的解决方法归为“化学工程”——原因可能是在复杂度不断增大的工业界里，被介绍去那里维护蒸汽机和泵的机械工程师似乎是最能够理解涉及的工序的合适的人。头和手的学术两分法慢慢消亡。

单元操作。1881年，在英国有一次尝试，将新的化工学会命名为“化学工程师学会”，但是这个建议最终被驳回了。另一方面，由于来自工业领域的不断增大的压力，技术机构的课程最终开始反映出他们对化学工程师的需求，而不是有能力的分析家。现存工业生产方法的纯粹描述已不再令人满意。反而，我们所期望的是适用于各种具体工业的工艺流程能够得到分析，因此我们为热力学观点和涉及动力学、解决方法和相的新物理化学的引进提供了空间。促成这次转变的关键人物是化工顾问乔治戴维斯（1850——1907），他是化学工业协会的首任秘书。1887年，作为曼切斯特工学院的一名讲师，戴维斯发表了一系列有关化学工程的讲学，这些内容被他定义为有关“机器和设备在化学作用的利用中的大规模运用”的研究。围绕大规模工业操作中涉及的设备类型的课程，比如干燥、碰撞、蒸馏、发酵、汽化和结晶，不仅在英国，而且在国外，慢慢地被认为是这一课程的一个模式。在英国，化学工程学方面的第一个完全成熟的课程直到1909年才被引入；尽管美国麻省理工学院的刘易斯诺顿（1855

——1893）早在1888年就开拓了一个戴维斯型课程。

1915年，在麻省理工学院的一项课程报告中，亚瑟 D.利特尔提到将它作为单元操作的研究，并且简洁地概述了20世纪化学工程的与众不同的特点。戴维斯运动成功的原因非常明显：它避免了泄露受专利保护或所有者有所保留的关于具体化工工艺的秘密，在过去，这些因素严重阻碍了制造商对训练的学术课程的支持。戴维斯克服了这一困难，通过将化学工业转变为“可被独立研究的独立的现象”，实际上，这些独立的现象可在大学或专科学校车间的中试装置中被试验。

实际上，他运用了工业咨询工作的职业道德，当经验从一个工厂到另一个工厂，从一个工艺流程到另一个工艺流程，对于有助于给定工厂的收益的秘密的或具体的知识，绝不泄露。单元操作的概念认为任何化工生产过程可处理为一系列协调的操作，如粉碎、干燥、焙烧、电解等。因此，比如，松节油的具体方面的学术研究可被蒸馏这样的一般研究所代替，而蒸馏是很多其他工业所共有的工艺。单元操作概念的定量形式约在1920年出现了，对国家第一次汽油危机的缓解很及时。化学工程师定量描述单元操作，如蒸馏，的特性的能力可以决定第一个现代炼油厂的合理设计。在石油工业中，化学工程师雇用的第一次激增开始了。在单元操作的集约发展时期，化学工程分析的其他经典工具被引进或被广泛改进。它们包括过程中物质和能量守恒的研究和多组分系统基础热力学的研究。

化学工程师在帮助美国和它的同盟国赢得第二次世界大战方面扮演了关键角色。他们研发合成橡胶的合成路线取代了先前在战争中被日本人侵占的天然橡胶的源头。他们提供制造原子弹所需的铀-235，并且在一个步骤中按比例放大了生产过程，使得实验室转变成了建立过的最大的工厂。并且他们在完善青霉素的生产方面很有帮助，而青霉素潜在地挽救了千千万万受伤士兵的生命。

工程科学运动。化学工程师不满足于工艺设备性能的经验主义的描述，他们从一个更根本的观点来审查单元操作。单元操作中出现的现象被分解为几组分子事件。用于这些事件的定量机理模型被开发，并被用于现存设备的分析。工艺流程和反应器的数学模型被开发，并用于资本集约型的美国工业，比如日用化学制品。

跟工程科学运动发展同步的是核心化学工程以目前形式所进行的演变。也许超过其他任何发展的作用，核心课程对化学工程师的自信力负有责任，这个自信力使得他们能够整合来自很多学科的解决复杂问题的知识。

这个核心课程提供了一些基础科学的背景，包括数学、物理学和化学。这个背景需要进行以化学工程为中心的课题的严密研究，包括：

0 多组分热力学和动力学

0 传输现象

0 单元操作

0 反应工程学

0 过程设计和控制

0 工厂设计和系统工程

这项训练使得化学工程师能够成为许多跨学科领域的主要贡献者，包括催化作用、胶体科学和技术、氧化、电化学工程和高聚物科学和技术。

2.化学工程的基本走向

在接下来几年，智力进步、技术挑战和经济驱动力将会塑造一个关于什么是化学工程和化学工程做什么的新的模式。

化学工程的中心一直都是改变材料物理属性或化学组成的工业过程。化学工程师从事这些过程的合成、设计、测试放大、操作、控制和优化。他们需要解决的这些问题的尺寸和复杂性的传统水平可能会被称为中尺度。这个尺度的例子包括单一过程（单元操作）的反应器和设备与制造厂里单元操作的组合。未来中尺度方面的研究在尺寸方面会得到大大增补，——微尺度和极复杂系统的尺寸——大尺度。

未来的化学工程师将整合比其他任何工程学分支更宽的尺度范围。比如，一些人可能会从事于建立环境的大尺度和氧化系统的中尺度与分子反应、分子输运的微尺度的联系。其他人可能会从事于建立综合式飞机的大尺度表现和生产机翼的中尺度化学反应器的联系，而反应器的设计可能会受复杂液体的微尺度动态研究的影响。

因此，未来的化学工程师将在一个从微尺度到大尺度的连续范围上设想并严密地解决问题。他们将从其他学科为研究和实践带来新的工具和洞察力，这些学科有：分子生物学、化学、固态物理学、材料科学和电气工程学。在解决问题、产品与工艺流程设计以及生产方面，他们会更多地使用计算机、人工智能和专家系统。

两个重要发展将是这个学科展现的画面的一部分。

0 化学工程师将更多地卷入产品的设计工作，以作为工艺流程设计的互补。因为一件产品表现的特性跟它的加工方式有越来越大的关联，产品和工艺流程设计的传统区别将会模糊。在已建立的和新兴的工业中，有一个特别的挑战，那就是生产专有的、不同的适应于严格的表现规格的产品。当产品在市场被新的产品所替代时，这些产品因为迅速革新的需要而被定性。0 化学工程师将更频繁地参与到多学科研究工作。对于化学科学，尤其是工业，化学工程有着悠久历史的果实累累的跨学科的研究。它和分子科学这一宝贵资产有着强烈联系，这些科学包括化学、分子生物学、生物医学和固态物理学，化学工程作为工程学科的地位为未来的技术播下了种子。作为“界面学科”，化学工程有着光明的未来，在新技术产生的多学科环境下它会沟通科学和工程学之间的桥梁。

【1】基础化学工程，A.M Kutepov，米尔出版社，1988年

【2】化学的丰塔纳历史，威廉 H.布罗克，丰塔纳出版社，1992年

【3】化学工程新领域：研究需要和机遇，国立研究院出版社，1988年