第 1 课化学工程
化工工程是在技术规模上，物料物理和化学状态变化时的过程的发展和工厂的设计操作。化学工程是建立在化学，物理和数学原则之上且适用于整个过程工业。物理化学和物理学的规律控制着化学工程操作的可行性和效率。从热力学方面考虑的能量变化也是尤为重要的。数学是优化和建模中一个基本的工具。优化是通过安排原料，设备，和能量追求高效经济的收益的操作。建模是复杂系统过程中数学理论原型的结构，一般情况下需要电脑的帮助。
化学工程和过程工业一样古老。化学工程的传统起源于早期文明是操作的发酵，蒸发过程的操作。19 世纪下半叶，随着大规模化学制造业的发展，现代化的化学工程应运而生。纵观其作为一门独立的学科的发展，化学工程已经指向解决为连续性生产而设计和操作大型工厂中遇到的问题。
19世纪中期，化学品的制造是普通手工业操作完成的。人们需求量的增加，公众对有毒物排放的更加关注，以及对手相互竞争的过程，激励了生产效率的提高。这导致了为更大型操作的资源整合以及手工业向科学化的工业的转型。其结果就有了对懂得制造过程的化学家的需求，这些人就是人们知道的工业化学家或者化学技术专家。化学工程师的术语在1900年左右时被普遍使用。尽管化工工程师出现在传统化学制造业，但是通过其在在石油工业的发展中发挥的作用，化学工程师被正式确立为一门独立的学科。对能持续，高效的操作物质分离过程的工厂的需求，是传统化学家或者机械工程师不可能遇到的挑战
化学工程发展的里程碑是， 1901 年英国化学顾问戴维斯出版的第一本关于这个主题教科书。它致力于具体工厂项目的设计。加工厂内容包括一系列
操作，如混合、蒸发、过滤，无论产物是什么，这些操作都基本相似的，从而导致了单元操作的概念的产生。这是美国化学工程师利特在 1915 年第一次明确叙述，并形成了化学工程设计的分类基础且在接下来的 40 年统治了这个领域。单元操作的数量——化工厂的建筑块不是很大。复杂性产生于各个单元操作进行时的条件变化。
同复杂的工厂可划分为基本的单元操作一样，过程工业中涉及的化学反应也可分成为一定的单元过程（如聚合、酯化和硝化），它们具有共同的特性。分类成单元操作过程让过程工程设计的研究合理化。
用这种方法分类的单元方法有其内在的缺：限制了基于现有的实践观。自从二战以来，关于在各种的单元操作中的基本现象的仔细研究，已经表单元操作是依靠传质、传热和流体流动的基本规律。这使单元操作的到来统一，并且用它自身的权利使化学工程的科学得以发展；结果，许多应用已在传统化学工业领域以外被发现。
研究化工基础上基本现象需采用数学形式来描述，并借助复杂的数学技术来解决。电子计算机的出现使费力设计计算快速地完成，并为工业生产中精确优化开辟了道路。不同参数引起的变化如所用的能量来源、工厂布置和环境因素可以正确和快速地预测，就可能选择出最佳的组合。
化工的作用。化学工程设计师从事于过程和工厂项目的设计和开发。在每种情况下下，数据和预测必须通过先导经验来得到或验证。工厂操作和控制越来越成为化学工程师的领域而不是化学家。化学工程技术为新项目的经济估价和市场营销、工厂建筑部门提供理想的背景。化学工程技术的分科。化学工程技术的基本原则支撑于扩大过程发展，超过化学工业界限的操作，
化工的分支。化工的基本原则是延伸到化工界限以外的操作流程的基础，化学工程师从事于传统领域之外的一系列操作。塑料、聚合物和合成纤维在生产中涉及化学反应工程问题，其中流体流动和传热是生产中主要考虑的因素。纤维的染色工艺是传质的问题。纸浆和纸的制造涉及流体流动和传热考虑。当规模和物料变化时，这些基本原则又出现在现代持续的食品生产中。制药工业也有化学工程关于保持现代药物有效性必需的方法的问题。核工业，特别是在燃料加工和再加工方面，同样需要化学工程师。金属加工业的许多部门，从钢铁制造到稀有金属的分离都需要化学工程师的参与。
燃料工业发现关于化学工程更多运用。20世纪下半叶，从燃料电池的设计到推进剂的生产，相当数量的化学工程师参与了空间的探索。展望未来，化学工程技术有可能解决世界上至少两个主要的问题：在所有地区通过海水淡化的提供充足的淡水以及通过预防污染而保护环境
第二课：化学工程的传统范例
每一门科学的学科都有它独特设置的问题和解决问题系统的方法。那就是范例。化学工程当然也不例外。自从上个世纪它诞生以来，它根本的知识模型已经经受一系列系统的改变。
当美国麻省理工学院在1888年开设化工课程，并把当作为化学系里一种选择时，这个课程很大程度被描述成工业操作以及被组织成特定的产品。缺少一个范例不久变得非常明显。更好的知识基础是需要的，因为化学工业的知识经常在细节上不同于其他工业的知识，就如同硫酸的化学特性不同于润滑油的化学特性。
化工学科第一个范例是建立在单元操作通用概念的基础上，它是1915年莱特提出的。为响应商业产品经济且大规模制造它一直在发展。单元操作的概念认为任何化学生产过程可分解成一系列同等的操作，如粉碎、干燥、焙烧、结晶、过滤、蒸发、蒸馏、电解等。例如，松脂生产具体方面的学术研究可以被蒸馏的遗传研究所取代，这个过程在工业上是很普遍的。单元操作定量的形式出现在1920年，恰好赶上因为汽车数量的急剧增加而出现的汽油危机。化学工程师定量表征
比如蒸馏这样单元操作的能力，可以为第一代新型炼油厂做合理的设计。在石油工业化学工程师的就业市场迎来了第一次繁荣。
在单元操作加强发展期间，其他化学工程分析经典的工具被引进或得到快速的发展。这些包括化工工程中物料和能量平衡的研究和多组分系统中基本的热力学研究.
在二战以后，在常规的单元操作中研究问题日渐枯竭的问题显现出来。这个导致了工程科学运动中提倡的化学工程第二个范例的出现。由于不满意对工艺设备性能经验性的描述，化学工程师开始从一种更基本视角重新审视单元操作。发生在单元操作中的现象被分解成一系列分子事件。这些事件的定量的机械模型被发现和使用来分析正存在的设备和设计新的工艺设备。过程和反应的数学模型被发现和运用到资本集中的工业比如石油化学品。
第三课：单元操作
化学工程必须处理原料被改变或分离成有用的产品的工业流程。化学工程必须能开发、设计和操作全流程和所用的设备：选择适当的原料；高效、安全、经济地操作工厂；看产品是否可以满足客户的需要。化学工程既是艺术也是科学。每当科学帮助工程师解决问题，科学就在被使用，但在通常情况下，科学不能给出所有的答案，这是有必要使用经验和判断。一个工程师的专业才能取决于其能否充分利用所有信息资源来解决具体过程问题。
各种各样的流程和需求化学工程师服务的行业都非常多。这不是一个非常容易定义的领域。在化学技术上标准论文的描述过程和过程工业给化工领域一个最好的方法。
因为现代化流程的多样性和复杂性，想在一个单一的方向覆盖化学工程所有主题，这是不可行的。这个领域被分成方便但却很随意的部分。这个内容覆盖了那些被称为单元操作的化学工程的部分
一个组织许多关于化学工程主题的经济的方法建立在两个事实之上：（1）尽管个体流程的数量非常的大，但每个流程都可以被分解成一系列称为操作的步骤，这些步骤在过程流程后依次出现。（2）每一种操作有共同的技术且基于在相同的
科学原则上。例如，在许多流程中，固体和液态都必须被移动，热和其他形式的能量必须从一种物质传递到另一种物质，并且必须执行像干燥，粉碎，蒸馏和蒸发的任务。单元操作的概念就是这个：通过系统研究这些本身的操作，这些操作清晰地跨行业和生产线且过程的处理被统一和简化。
在化工相邻区域严格地化学加工方面的研究被称为反应动力学。单元操作很大程度被用来进行主要的物理步骤，这些物理步骤是用来准备反应物的，分离提纯产品，回收没有反应的反应物，和控制化学反应能量的输出和输入。
该单元操作如适用于许多物理过程一样适用化学过程。例如，生产普通食盐的过程包含着下列单元操作的顺序：固体和液态的运输，热交换，蒸发，结晶，和筛选。没有化学反应会出现这些步骤。在另一方面，石油裂解，无论有没有催化剂的帮助，都是一个典型的大规模化学反应。这里的单元操作---流体和固体的运输，蒸馏，以及各种机械分离，都是非常重要的，没有它们就无法利用裂化反应。化学自身的步骤是从反应区中通过控制物料的流动和能量而进行的。
因为单元操作是工程学的一个分支，它们是建立在科学和经验的基础上。理论和实际必须结合，从而来设计可以制造、组装、操作、维护的设备。每一次操作相平衡的讨论都需要把那种理论和设备放在一起考虑。其中一些是基本的物理化学法则比如质量和能量守恒，物理守恒、动力学和特定物质的性质。它们的一般使用方法在文本的其余部分被描述。化学工程中其他重要的特殊技术都会考虑放在文本的适当位置。
第四课单元操作中的新技术
当技术进步和效率提高在特殊的单元操作中一直出现时，杂化的过程。在未来若干年中，综合各单元操作，比如反应、分离、热交换而形成大的同时操作将成为主要的局势。反应精馏，催化膜，相传递催化等技术在反应和分离想结合中都呈现出杂化过程的样式。这些联合操作主要优势就是极大地降低了基建费用，通常降低到传统设备投资的1/10到1/5。实际上，至少在初期建立对综合操作性能和可靠性的信心时，公司都会为生产同一种产品而运行一套更新的杂化操作并与旧的操作进行比较。
除了明显降低基建费用，联合反应或分离过程还有两个或更多的优势:降低不想要的副产物，用更低的平衡常数提高反应的收益。
由于环境问题促使化学制造工业出现更多的变化。帮助明显减少副产物的技术变得越来越有价值。在联合反应操作中，反应原料没有机会遇到产物。因为产物一生成就立即被分离出来。这也降低原料和产物的浪费。把产物立即分离出来也可以保证低平衡常数的反应，这些反应不可能像商业那样灵活而进行得更长久。的确，一个百分之几的转化率的反应不能通过联合反应分离达到100%的转化率。但这种类别的几个过程目前在发展，大型的化学操作目前也在为它们设计和建设。
最近一系列关于杂化过程应用的例子阐明了在单元操作中新方法的优点。反应精馏在生产醚类时被证明非常有用，比如甲基叔丁基醚，叔戊基甲基醚，和乙基叔丁基醚。这些醚类越来越多地被当作强化汽油充氧剂。这里，从反应物到惰性组分催化剂最佳的温度范围都是和醚类蒸馏的温度一样的。
催化膜是联合反应分离更新颖的样例。在这种情况下，催化材料也扮演着一种筛选系统，这种筛选系统用来分离生成的反应产物。膜分离过程中最关键的优势就是它们的能源效率，它们也特别适合当作热敏材料，比如药物和食品。例如，稠密的催化膜比多孔膜可更好地用于商业部署，其中前者是基于气体扩散的分离，后者基于分子尺寸的分离。强大的过程还没有出现，然而，用合适的材料和多孔尺寸范围合成无缺陷多孔膜从而形成多样的催化反应和气体吸附的应用已经在化学制造工业中存在了。
在单元操作中第二个最新的趋势就微缩反应器的出现。化学制造工作台利用了大规模连续化商品生产工厂的概念，并缩小了制造如药品这样的特殊化学品的规模。由于不是在同一个设备中相继间歇生产不同的化学品，一个工厂可能包括几个一整年都运行的小系统。这个优点包括生产处更好的产品，简化调度和控制，和规范更小规模的设备。尽管微缩反应器的方法的整体经济价值的一致性还没有出现，但是前期的工业试验已经表明其会有一些显著的优势。
这种微缩反应器的方法还没有延伸出微缩反应的理念。大学和工业研究人员已经发明了尺寸不超过2平方厘米的原型微流反应器。为单元而提出的反应系统包括氢和甲烷氧化，乙烯环氧化和光气合成。一旦优化，这种微缩反
应器然后就可以通过对各自的单元进行简单的复制和安排，从而扩大到商业规模。
这种系统潜在的优势包括使大尺寸反应器的过程更加安全，提高集成控制，传感器，反应器功能的能力。
第5课过滤
通过使用多孔介质或筛网，从悬浮液中保留固体滤掉液体的固体的分离过程称为过滤。
通常，多孔介质的孔径要大于将要除去物质的粒径，只有当在过滤介质上已经有沉淀物时，过滤才能起到很好的作用。在化学实验中，一般都是用布什漏斗进行过滤，利用真空把液体从薄的颗粒层中吸出：在更简单的情况下，悬浮液被倒入装有滤纸的锥形漏斗中。在同样操作工业生产中，其难点在于需要机械处理更大量的悬浮液和固体。必须形成更厚的固体层，且为了通过固体而获得更高速率的流体，那就需要更高的压力和提供更大的区域。一个典型的过滤操作需有过滤介质，支持和固体层或者已经形成的滤饼。
待处理的悬浮液量变化将会很大，从处理量很大的水净化和采矿工业中的矿物处理到精细化工中处理相对较小的涉及各种固体的情况。在化工厂的众多实例中，所需的固体和固体的物理尺寸、性能都是非常重要的，因此在选择设备和操作条件时需考虑以下因素：
a)液体的性质，尤其是粘度，浓度以及腐蚀性。
b)固体的本身，粒径和形状，粒度分布，以及填料特点。
c)悬浮液中固体的浓度。
d）将要处理物质的质量和价值。
e）有价值的产品是否是固态，液态或是两者都有。
f）滤出的固体是否需要洗涤。
g）悬浮液或滤液和设备的各个部件的接触，而造成轻微的污染是否对产物有害。
h）进液是否需要加热。
i）不同形式的预处理是否有帮助。
过滤本质上是一种机械操作，和必须提供通常是水的高潜热流体的液体挥发和干燥相比，需要更少的能量。在典型的操作中，滤饼在过滤介质上逐渐形成且流动阻力逐渐增加。在初始流动阶段，颗粒沉积在滤布的表面层从而成为真正的过滤介质。这些初始的沉淀物可能由一种特殊的预涂层材料的初始流动而形成的。主要影响过滤效率的因素如下：
a)过滤介质里两侧的压力差。
b)过滤介质的表面积。
c)滤液的粘度。
d）滤饼的阻碍作用。
e）过滤介质和初试滤饼层的阻碍作用。
上面描述的过滤类型通常指的是，悬浮液中固体的含量较大，大多数颗粒都被收集在滤饼层上且最终可以从介质中脱离。出来的滤饼。但当固体的含量较小时，比如在空气或水的过滤中，这些颗粒的粒径要比过滤介质的孔径小得多，它们被收集之前已经渗透得相当深，这一过程称为深床过滤。在下一课中的过滤设备的类型将被考虑
第 6 课传热
实际上，化学工程师进行的所有的操作都涉及能量以热的形式放出或吸入。因此，控制传热的定律和以控制热流为主要目的的仪器类型都是很重要的。
当两个不同温度的物体进行接触时，热量会从温度高的物体流到温度低的物体。净热流总是流向温度下降的方向，热的流动有三种途径：传导，对流，和辐射。
传导如果一个连续的实体中存在着温度梯度，热量就可以不伴随物质的任何运动进行流动。热量的这种流动叫做传导。在金属体中，热传递是由自由电子的运动造成的，所以热传递和电的传导率有很强的一致性。在电的传导率低的的固体或在大多数的液体中，热传递是由伴随着温度梯度的各个分子动量的传递造成的。气体中的热传导是由分子的随机运动造成的，这种热量从高温区扩散到低温区。热传导最普通的的例子就是热量在不透明的固体中流动，就像火炉里的砖墙或是管子的金属壁。
对流当一个流动着的宏观液体微粒穿过一个特定的表面，例如一个控制体积的边界，它带有确定数目的焓。这种焓的流动被称为热对流或者简单的对流。由于对流是一种宏观现象，因此，只有当力作用在颗粒或液流上且该力能够克服摩擦力并维持其运动时，这种传递现象才能发生。对流和流体力学有关。事实上，在热力学中，对流不认为是热流动但却认为是晗通量。把对流称为热流动是为了方便，因为在事实上，当传导和对流混合在同一种对流中时，很难从真正的的传导中区分出对流。对流的一个例子是焓的变化由于湍流流动和由于热的空气流过普通的冷却器
自然和强制对流用于在流体中形成对流流动的力有两种类型。如果这种流动的原因是密度不同和流体中温度梯度引起的密度不同所产生的浮力。这个作用叫做自然对流。流动的空气穿过加热的冷却器就是自然对流的一个例子。如果这个流动是被机械力的作用，如泵和搅拌器，而导致运动起来的，这种和密度梯度无关的流动叫做强制对流。被泵打入加热的管子时液体的热流动就是强制对流的例子。这两种力有可能在同一种液体中同时存在，自然对流和强制对流同时发生。
辐射辐射是能量在空间以电磁波的形式传递的一个术语，如果辐射正在穿过空的空间，它不会转变成热或其它任何形式的能量。也不会改变它的传递路径。然而。如果它的传递路径上有物质，辐射将会被传播，反射和吸收。只有被吸收的能量才表现出热能，且这种改变是定量的，例如，熔融石英几乎传播穿过它的所有的辐射；一个磨亮的不透明的表面或镜子将会反射几乎所有照在其身上的辐射。一个黑色或哑光表面会吸收几乎它接收到的所有辐射。并把吸收到辐射定
量地转变成热量
对于单元子和双原子气体，热辐射是可以透射的。热量通过辐射和传导对流的方式通过大量气体是很常见的。这两个机制是互相独立并且是并行产生的。所以一种类型的热流动可以被控制或独立于其他类型的热流动。传热，对流和辐射单独的研究，它们分开的影响叠加在一起，这两种情况都是很重要的。在笼统条件下，辐射在高温时变得很重要且与液体流动情况无关。对流-传导对流动状态敏感但又几乎不受温度的影响。
第7 课气体的吸收
通过吸收将气体混合物中一种或多种组分脱离到合适的液体，是第二大基于传质速率控制相相际传质的化工操作。因此，将丙酮和空气的混合物通入水中，丙酮被水溶解而空气离开，这样丙酮就得到了回收。同样，氨可以通过在水中的吸收而从氨-空气的混合物中除去。在这些每个气体在液体被吸收的过程例子，可被视为一个物理过程，在其中化学反应没有明显的影响。然而，当氮氧化物在水中被吸收时会生成硝酸，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳时，会发生化学反应，其性质影响的实际吸收率。吸收过程，因此，吸收过程被简单的分为两组，一组是吸收过程只是物理过程，另一组是吸收过程还有化学反应发生。在考虑实现气体吸收的设备的设计时，主要要求是，气体要和液体有亲密接触。设备的效率很大程度上由促进两相的接触是否成功而决定。
吸收的过程中最有用的概念是由双膜理论给出的。根据这一理论，在各项主体中，物质的传递是通过对流运动而进行的，而且浓度差可以忽略不计，仅在相交界面的临近局域考虑浓度差。在两相的任一侧，一般认为气流消失，且存在着液体薄膜，在其中，分子扩散单独影响着传递。这个薄膜比层流次层稍厚一点，因为它提供了一个相当于整个边界层的阻力。根据菲克定律，传质扩散速率正比与浓度梯度和发生扩散的界面区域面积。
设备的一般形式类似于被描述精馏设备，填料塔和板式塔通常用于大型装置。但操作方法和精馏不一样。在吸收中，进料的气体从塔底加入，作为溶剂
的液体从塔顶加入；被吸收的气体和溶剂从塔底离开，未吸收的气体组分从顶端离开。吸收与蒸馏最本质区别在于，前者必须通过液体的在其沸点时部分蒸发，从而在每一层产生蒸汽。然而在吸收中，液体温度远远低于其沸点。而且在精馏过程中，正反方向都有分子扩散，因此对一理想体系，存在着等摩尔反向扩散；但在吸收的过程中，气体分子扩散进入液体，而反向扩散可忽略。
通常，因为塔板的布局在两种情况下不一样，吸收的液气比比精馏的液气比大的多。而且，在吸收中液体流率更高，所以经常使用填料塔。
由于吸收剂的用途和规格多种多样，大量的不同种类的被建立并使用。不同种类的气体吸收设备可粗略地分为三部分：a)填料塔，b)泡罩塔,c)混合类型，包括喷雾室和搅拌容器。
然而，每一种设计的目的都是，用更低的初始成本和更低的操作维护费用来提供气体和液体在相界面上亲密接触。初始成本包括如需要的塔基、塔外壳，填料物，溶剂费用，泵，鼓风机，管道，辅助加热器，冷却器，换热器，和溶剂回收系统。操作费用包括气体和溶剂循环的能量，维护，劳动力，重新产生溶剂的蒸汽，冷却水，溶剂补充，未被吸收或流失物质的价值。这都需要选择最经济的操作状态和设备尺寸的简要方法
第8 课精馏操作
精馏是一个通过加入或移走热量，将含有两种或多种组分的液体或蒸汽混合物进行分离，获得说要求纯度组分的过程。众所周知，纯液体在给定的温度下存在着不同的挥发度（例如，蒸汽压）。因此如果给这些组分的液体混合物提供热量，那些有更高蒸汽压的易挥发的组分会产生更多的蒸汽。如果蒸汽冷凝，就明确地获得了一定量的净化物。这即是精馏操作潜在的基本原理。
一个精馏过程可分为两种不同的方式：两种组分分离的二元精馏和两种组分以上分离的多元精馏。
一个典型的板式精馏塔由多个安装在它的内部、等间隔的塔板的垂直塔身组
成。每块塔板有两个管道，一边一个，这称之为降液管。通过重力作用，每块塔板上的液体从这些降液管流至下块塔板。塔板一边的溢流堰能够维持塔板上一定高度的液体。各种各样的塔板都能在市场上买到。最简单的是筛板，一个金属板上有很多供蒸汽流动的钻孔。蒸汽的流量必须足够大，以防止液体从筛孔下漏。许多年来在化学和石油工业中，泡罩板是最为熟知的汽液交换的场所。近年来浮阀板在精馏操作中非常流行。
垂直塔身由合适的管子连接到名为再沸器的加热装置，这个再沸器为精馏操作提供必要的汽化热；管子也连接到冷凝塔顶蒸汽的冷凝器上。有很多不同类型的再沸器和冷凝器在使用中。
塔身与再沸器，冷凝器一起组成了精馏塔。让我们考虑一下精馏塔是如何运转的。为简单起见，假设，两种液体混合物的料液将被分离成相对纯净的产品。料液进入（或多或少的）塔中央的那块板叫进料板。液体因重力作用从上一块板流向下一块板，并在此过程中和下一块板上升的蒸汽在板上接触。板块 1 上的液体流进塔底并再流进再沸器，在这里液体进行部分汽化。未汽化的液体是精馏操作的产品之一。它称之为塔底产品并从再沸器上移出。塔底中难挥发组分浓度最高，因此它的温度，即也是再沸器中蒸汽的温度，是塔内任何位置最高的。由于精馏操作过程中两种组分的挥发度不同，再沸器中产生的蒸汽易挥发的组分占得更多。蒸汽上升并与下降的液体流在每层板上接触，从板 1 上开始接触。较热的蒸汽与液体混合引起了热量和质量的传递，其净的传递结果是某些易挥发组分汽化，并冷凝了等量热量的不易挥发组分。因此进料液在液体下降过程中被“剥夺”了挥发性组分，从而越来越多的浓缩成不易挥发组分，进料板及其以下的板组成了提馏段。进料板及其以上的板组成了精馏段。从进料板上升的蒸汽与液体接触，即每块板上集中了更多的易挥发组分，部分不易挥发组分的冷凝换取部分易挥发组分的汽化。而且塔内上流的蒸汽浓缩了易挥发组分。塔顶蒸汽含有易挥发组分浓度高于塔内任一位置。蒸汽被一个总冷凝器冷凝，部分作为馏分产品移出，剩下的返回塔内做回流。这种液体，在易挥发组分方面是最纯净，且这流体接触从进料板上升的蒸汽并且热量、质量传递过程是同时发生的。回流液与料液结合在提馏段作为液相。
精馏操作的描述应该很清楚了，它的基本步骤包括塔板上气液相重复接触。在理想状态下，在给定的塔板上液相和气相的离开将遵循热力学平衡。
第9 课溶剂萃取
将两种或两种以上组分的溶液分离的方法是化学工程最普通的问题之一。最常用步骤有蒸发、部分结晶、以及精馏，这些分离操作是利用溶液中各组成溶度和挥发度的不同来实现。或者，通过将一种液体与另一种具有选择脱除一个或多个组分的液体相接触，常常可实现所要求的分离。分离能够完成是因为在使用的溶剂中的某些组分比其他组分更易溶解。溶液和溶剂不可能完全互溶，因为其目的是通过两种液相的机械分离来实现所需的分离。这种分离没有借助蒸发来完成，我们认为蒸发和精馏通常要求从两种液体产品流中恢复出分离出来的组分。溶剂萃取也涉及固体和溶剂的处理，例如从棉籽中萃取油。然而，这篇文章限制溶剂萃取过程，在这个过程中，一种溶液经过另一种溶剂的处理（称之为液-液萃取）。
对组分之间的挥发度的相差不大而用精馏方法又难以分离的不同化学类型的化合物进行分离，是萃取的常规应用之一。其中一个例子是在溶剂精炼润滑油中分离芳烃和烷烃。在其他情况下,采用溶剂萃取法,因为这些是热敏性物质,且在蒸发或精馏的常温下可能会分解。从稀溶液中制取青霉素和链霉素或其他生物制品，可先通过溶剂萃取的方法来浓缩和提纯，以便在分布结晶和沉析中获得纯净产品。
在一些情况下，萃取可以在精馏完全可行的实例中证明更加经济。因此奥思默和特吕格认为，在和这些分离的标准改进实践相比时，从淡水溶液中萃取丙酮和乙醇时可以节约热量。这是说法是基于事实的，这个事实就是，通过使用适当的溶剂可以获得浓缩萃取物,从这些萃取物中精馏所需的热量可能会少于原稀水溶液直接蒸馏所需的热量。
溶剂萃取工艺包括一下四种操作：
a）让溶剂和溶液亲密接触；
b）两相的分离；
c）萃取相中溶质的移动和恢复；
d）每相中溶剂的移动和恢复（一般是精馏）
在任何类型的设备中都可以完成接触，例如折流板混合器，它是用两个液体流冲击喷气，摇动含有液体的容器、塔板、填料、塔、或者是离心接触器。可以通过简单设置的水槽或离心机的手段完成分离。当各相在接触设备中高度分散后，再进行各相的分离通常是十分困难的。两相密度存在较大的差异使得分离变得简单，但是在分离过程中存在乳化剂，较大密度差异的两相可能比较小密度差异的两相引起更多的问题。在相分离以后，溶剂通常会通过溶剂层的普通精馏进行回收，称为“萃取液”，以及处理后的溶液，称之为“萃余液”。
第10课，固体干燥
干燥在本文的讨论中所关心的是从工艺材料和其他物质的除去水。干燥的术语也用来指从固体中去除其它有机液体，如苯或有机溶剂。为除出水所而讨论的许多类型的设备和计算方法也可以用于去除有机液体。
湿固体是由通过或穿过它的热气体流进行干燥的。热气体通过对流的方式将热量传到固体中并移走蒸发的蒸汽。如果热气体以恒定的温度和湿度输送到系统中，在干燥过程就可以观察到发生了两个不同的阶段。初始干燥速率是恒定的，然后在一定的湿含量下，干燥速率开始逐步减小并继续干燥，直至为零，这时候物料就完全干燥了。
在干燥速率开始下降时的湿含量被称为临界湿含量，但该变化通常在一定湿含量范围内的逐渐发生。在某些情况下，初始湿含量可低于临界湿含量那么干燥完全是降速干燥段而没有恒速干燥段。下降速率曲线本身可以是凹的或凸的，再或者近似是一条直线;当物料物理形式发生变化时，速率曲线也会弯曲，比如，收缩或开裂发生是，或者部分干燥的表面发生脱皮时。
恒速干燥阶段对应的情况时，固体的表面是润湿的，在一个给定系统中的干燥速率完全由干燥条件控制；在对流干燥中干燥条件是干燥气体的速率，温度和湿度。因此，如果这些条件是恒定的，那么干燥速率也是恒定的;在蒸发发生时，液体从固体内部到表面迁移率，是不以任何方式限制干燥速率的过程。在降速干
燥阶段，液体向固体表面迁移率下降，使得它控制干燥速率。到此，固体表面不再完全润湿，随着（内部）迁移率降低，外界干燥条件的影响进一步降低，速率仅仅是液体到表面的迁移率缺乏统一的反应。临界湿含量表示，迁移到表面的速率等于表面的蒸发速率的湿含量的范围，也表示用来计算的均值。临界湿含量依赖于外部的干燥条件。
干燥的方法和过程可以分为几个不同的方式。干燥过程可以按批次归类，其中材料被加入到干燥设备然后干燥进行一段时间，或者作为连续的，其中材料被连续地加入到干燥器和干燥的材料被连续地除去。
干燥过程还可以根据用于加热和除去水蒸气的物理条件进行分类：（1）在第一类中，在大气压下通过与热空气直接接触，从而加入热量（2）在真空干燥中，水蒸汽在低气压下蒸发更快，通过与金属壁的接触或通过辐射间接地加入热量（在真空下某些物质也要使用低温，这些物质在高温时会变色或者分解），以及（3）在冷冻干燥时，水从冷冻物质（冰）直接升华。
第11课填料塔
吸收设备的最常见的类型就是填料塔。它由设置在一个适当的塔基上的垂直塔体和一种填充有多种类型的惰性填料组成。该操作通常是逆流，溶剂在在塔顶（加入）分布于填料上，并在填料表面以薄液膜的形式向下流动，而气体向上通过润湿的填料颗粒之间的自由空间。习惯上常采用若干个较低塔相串联的方法来代替一个非常高的塔从第一个塔的塔顶离开的气体进入第二个塔的塔底，以此类推，而溶液则用泵打入相反的方向，即从第二个塔底出来的液体进入第一个塔的塔顶，其余也是以此类推。这种类型的操作是在硝酸的生产中在低压下吸收一氧化氮的惯例。
在某些情况下，液体流率必须比气体流率小，并且如果塔的横截面足够处理气体，有可能就没有足够的液体彻底润湿填料。克服这种困难的一种方法是通过冷却塔再循环液体，使计算的每小时液体的量几倍于每小时实际的净生产量。如果这是在一个单塔中完成的，逆流操作的优势就很大程度上失去了，而使用几个较短的塔就为了努力模仿真实的逆流作用。在这种设计下，液体从一个塔进入另
一个塔，与气体的流动相逆流。如果相比于液体循环量液体生产量很小，在任一塔中从塔顶到塔底的液体浓度变化量也将很小，并且该气体向上穿过每个塔就不是很重要了。在这种情况下，为了节约气体管线，可以允许气体向上或向下交替通过连续的塔。
塔的直径最好小于填料高度，并且其中直径与高度之比大于五分之一，必须特别谨慎以保证气体和液体流过填料的初始分布是合适的。即使液体在填料塔顶部已分布均匀，它仍然有向塔壁流动的趋势。在高塔中，必须把填料分成几个部分，每一部分都有一个设备，这个设备从塔壁收集液体并在填料中重新分布这些液体。
填料放在格子砖或金属网格上面，并在这些下面引入气体。在高塔中，塔身只支撑填料的一部分的重量，但填料支架必须足够强以忍受整个重量。原始的填料支架由在每一层上堆砌几块大的填料部件而制成。如果温度发生周期性的变化填料可能被塔身的收缩和膨胀而压碎。
填料上面是原料液分配器，它可以是几种类型中的任何一个。如果液体进入的开口和气体离开的开口相同，提供气体流动的横截面面积必须足以防止水浸入分配器。更好的方案就是为气体和液体提供分离的开口。为提供足够的初始分布，液体要被细分成若干个单独的流。这可以通过引入一个槽和堰的系统，或通过在横板引入一个有几根溢流管的主液体流并延伸到塔板上来完成。这些管子的顶部在制造和安装过程中必须被小心地平放，但是，如果每一个管子在液体溢流的的顶端有切口，那么调节器就不是很重要了。
自从吸收塔在化工厂被广泛运用以来，特别是用于制造酸，耐酸陶瓷器就是一种常见的建筑材料。大型塔身的耐酸砖用耐酸浆粘合在一起的，这些耐酸浆通常具有硅酸钠基。总的来说，多孔材料更能抵抗温度变化，密度更大的材料更能抵抗酸。除了填料材料和小塔的塔身，还可以获得耐酸化学陶瓷管，液体分配板，阀门，泵和鼓风机。管道，阀门等小件也可用硬橡胶。
第12 课动量传递、热传递以及质量传递（三传）
在化学和石油工业的大多数单元操作中会遇到一个或多个涉及三传（动量
传递、热传递以及质量传递）的过程。如在流体在绝热的条件下流动过一个颗粒床层时，在其流动方向上存在压力梯度，并且在近似垂直于每股流体运动方向上形成速度梯度，这就在运动速度不同的各流体元素之间发生动量传递。如果流体与管壁或颗粒之间存在了温度差，那么也会发生热传递，而且对流传热部分会直接受到流体类型的影响。这就是在一个过程中同时发生动量传递和热量传递的一个例子，且在这过程中，一个相同的基本机制影响了彼此的工序。部分精馏和气体吸收常常是在填料柱内发生的，在填料柱内气体或蒸汽是相对于液体逆流上升。在这种情况下，填料的作用就是在两相之间提供大的相界面积，并增强液体内部的湍动。在一个非常湍急的流体中，每一个单位面积内的动量和质量的传递速率都是很高的；并且当压力升高时，动量和质量的传递速率都是一起增加。在某些情况下，三传会同时发生，例如，在冷水塔中显热（传热）和蒸发（传质）将同时在水珠表面发生。现在，展现的不仅仅是三传过程物理性质的关联，也是它们之间可以形成一个定量关系。
在传递过程中另一种相互影响的形式也是热量的扩散现象的原因，在扩散现象中混合部分在温度梯度的作用下运动。尽管这些是热扩散的重要应用，但是相对于浓度梯度的影响，热扩散的影响量通很小。
当一个流体以流线型的条件下流过某个表面时，速度向前的组分是叠加在分子速度的随机分布上的，并且垂直于壁面的运动只是由于分子的随机运动造成的。这样，如果两个邻近的流体层以不同的速度运动，借助于各个方向上的分子连续移动，快的流动层有变慢的趋势，慢的流动层有加速的趋势，。因此，将有一个净动量从高速层传向低速层。类似的，如果流体是由两种或多种组分混合而成，那么分子的运动将会倾向于减少任何的温度梯度和浓度梯度。在边界上，分子（动量）传递的影响被壁面的曳力所平衡。
如果流体的运动是湍流，那么流体间通过涡流运动的传递是叠加在分子传递过程中的。在这种情况下，传递到表面的速率将会是一个湍流程度的函数。当流体是高度湍流时，与涡流运动相比，通过分子运动的传递速率是可以忽略不计的。对于程度很微弱的湍流，这两种传递速率是相同的数量级的。
除了动量以外，通过单独的分子扩散或通过与涡流扩散相结合分子扩散，
热量或质量都是能够发生转移的。因为涡流扩散的作用通常远远大于那些发生分子扩散的作用。这样，热量和质量流动到表面的主要阻力是处于层流底层内的。对于沿管道充分发展的湍流流动，层流底层的厚度几乎与雷诺数成反比。因此在高位雷诺数时，热量和质量的传递系数特别高。
第13课哈伯法合成氨
合成氨的所有方法都是一战前哈伯、能斯特、博世发明的方法调整版本。
原则上氢和氮之间反应很简单，它是放热反应且在低温下反应平衡向右进行。可是，自然却赋予分子氮不牢固的三键，使分子无视热力学。用科学术语来说,分子是动力学“惰性的”，必须有相当剧烈的反应条件才有可能使反应以一定的速度继续进行下去。自然界中固氮（反面的含义是“有用的反应”）主要靠的是闪电，闪电可以放出强烈的热量足够让氮和氧生成氮氧化合物。
在化工厂中要得到相当产量的氨，我们需要使用催化剂。哈伯发现了一些铁化合物可充当合适的催化剂，并因此获得了诺贝尔奖。即使使用这种催化剂，也需要极端压力（反应之前压力升高至 600 大气压）和温度（大概在 400 摄氏度）。
因为四个体分子变成两个分子，增高压力使化学平衡向前移动。虽然高温能使反应更快，但是高温也会使反应向反方向移动。必须选择折中的条件使反应以合理速度和合理转化率进行。准确的选择取决于其他经济因素和催化剂细节。相，因为资金和能量消耗已经变得重要，现代化工厂趋向于使用低压和比早期理想化的工厂更高的温度（再循环未转化的物料）。
生物学的固氮也用到催化剂，催化剂是将在巨大蛋白质中嵌入钼（或钒）和铁。1992 年以前，催化剂的详细结构一直困扰着科学家。催化剂在细节上怎样工作的至今还不清楚。
所有不同种类的合成氨工厂的共同的特征是加热合成气混合物，压缩并通入到含催化剂的反应器中。反应的基本方程式很简单：
N 2+3H
2
=2NH
3
工业生产过程中需要实现的是反应速度和反应产量的双赢。不同的时间和不
同经济现状下要寻找不同的折中方案。早期的化工厂倾向用很高的压力（在单程反应器中提升产量），但是现代的许多化工厂已接受了在低压下更低单程收率（的方法），他们也选择低温以节约能量。例如，英国化学工业公司的领先的概念氮工艺，就是在低压下工作（合成氨工厂）、并再循环未反应的气体，且注重整个过程中的能量流动，以便在一个阶段产生的能量不会扩散到大气中而浪费，而是用于其它需要输入能量阶段。领先的概念氮工艺也使用具有很高的活性且长寿命的催化剂，并通过仔细净化原料气从而避免催化剂中毒。
为了确保反应器的最大产量，通常当反应达到平衡时，对合成气进行冷却。可以用换热器冷却，或在反应点注入冷却气。结果可能会使反应在无限接近平衡的地方“凝固”。由于是放热反应（高温下平衡不利于合成氨），必须仔细控制加热来实现最大产量。
哈伯阶段输出的是氨和合成气的混合物，因此下一阶段需要把这两种气体分离，分离出的合成气以便再循环。这通常是通过冷凝氨气来完成的（氨的挥发度不如另一种组分是件很好的事情，氨的沸点大概在-40℃）。
氨的主要用途不是生产进一步应用于工业的含氮化学物，而是生产化肥，如尿素，硝酸铵，磷酸铵。肥料消耗所有生产氨的80%。例如，1991 年，美国消耗了下列氨的衍生产品，大多数是化肥：尿素，硫酸铵，硝酸铵和磷酸氢二铵。
氨的化学应用广泛。索尔韦工艺用氨生产纯碱，尽管氨被循环而并不出现在最终产品中。很多工艺直接利用氨，包括氰化物和芳香族含氮化合物，如吡啶。许多高聚合物中含的氮（如尼龙和丙烯酸树脂）均源于氨，常通过腈类或氰化氢制成。大部分其它过程使用硝酸或硝酸盐作为其氨源。硝酸铵，可用作富氮化肥，也被发现大量用作浆状炸药。
第14 课石油
石油是复杂的碳氢化合物的混合物，以液态、气态或固态形式存在于地球
中。“石油”这一术语通常专指液体形式，一般称为原油。但作为一个技术术语，它也包括天然气和粘性或固体形式的沥青。气相和液相石油构成了主要的化石燃料的重要部分。
通过表面渗透，石油为很多古人所知。在伊朗、伊拉克及其他地方的开采表明，沥青可用来船的防漏、修路及其他用途。有长时间开采经验的欧洲人在美洲及印度尼西亚也发现了相似的黑色液体渗透。
原油的第一个重要现代用途是在灯具中取代鲸油而作为照明燃料。1859 年，专门为了采油而钻的第一口井是位于泰特斯维尔的埃瑞克。之后的几十年之内，钻井在美国、欧洲、中东、西印度群岛广泛开展起来。作为汽油的主要来源，汽车的发展赋予了石油一个新的、快速膨胀的角色。在后来的几十年间，石油和天然气取代煤成为工业和民用供热的主要燃料，也成为溶剂、涂料、塑料、合成橡胶、纤维、肥皂、洁净剂、蜡、胶体、炸药和肥料的主要原料。
原油和天然气的定位、回收、加工花费很大，但它们已成为世界最大的能量来源，约占所有消耗能源的 60%。沙特阿拉伯、美国、俄国都是世界主要生产国；目前美国还是最大的消费国。已经开采、消耗了轻质原油和中质原油世界原始储备的 30%，重质原油和天然气储备的 14%。按当前的消耗速率，原油的世界供给将在 21 世纪中期耗尽。如果天然气消耗持续增长，它也会成为相对短寿的能源。这些资源的消耗将使从沥青或油页岩中提取合成原油更为紧迫，因为油气量维持充足沥青或油页岩储备基本还未被开采。
石油来自于亿万年前生存、死亡的水生植物和动物。他们与泥沙混合存在于层状沉淀中，经过数千年，从地质上说，转变成堆积岩。渐渐地有机物分解成石油，石油从原始床层迁移到更多孔、更渗透的岩石，如沙岩和沙泥岩，并不断聚集。这种石油聚集称为储集层。普通岩石结构中的一系列的储集层或相邻但相间隔的一系列储集层常称为油（气）田。一组油田常发现于单一地质环境中，即沉积区或称产区。原油迁移到地表后通过渗透水除去轻组分后形成沥青。常发现沥青固定于所谓沥青砂沉淀中。石油的主要组分是烃类，即碳和氢的化合物，他们在分子结构上有很大差异。最简单的烃类是一大类链状分子，石蜡。其范围广泛，包括可形成天然气的甲烷，
电力系统power system 发电机generator 励磁excitation 励磁器excitor 电压voltage 电流current 升压变压器step-up transformer 母线bus 变压器transformer 空载损耗no-load loss 铁损iron loss 铜损copper loss 空载电流no-load current 有功损耗active loss 无功损耗reactive loss 输电系统power transmission system 高压侧high side 输电线transmission line 高压high voltage 低压low voltage 中压middle voltage 功角稳定angle stability 稳定stability 电压稳定voltage stability 暂态稳定transient stability 电厂power plant 能量输送power transfer 交流AC 直流DC 电网power system 落点drop point 开关站switch station 调节regulation 高抗high voltage shunt reactor 并列的apposable 裕度margin 故障fault 三相故障three phase fault 分接头tap 切机generator triping 高顶值high limited value 静态static (state) 动态dynamic (state) 机端电压控制AVR 电抗reactance 电阻resistance 功角power angle 有功（功率）active power 电容器Capacitor 电抗器Reactor 断路器Breaker 电动机motor 功率因数power-factor 定子stator 阻抗impedance 功角power-angle 电压等级voltage grade 有功负载: active load PLoad 无功负载reactive load 档位tap position 电阻resistor 电抗reactance 电导conductance 电纳susceptance 上限upper limit 下限lower limit 正序阻抗positive sequence impedance 负序阻抗negative sequence impedance 零序阻抗zero sequence impedance 无功（功率）reactive power 功率因数power factor 无功电流reactive current 斜率slope 额定rating 变比ratio 参考值reference value 电压互感器PT 分接头tap 仿真分析simulation analysis 下降率droop rate 传递函数transfer function 框图block diagram 受端receive-side
01.THE ELEMENTS AND THE PERIODIC TABLE 01元素和元素周期 表。 The number of protons in the nucleus of an atom is referred to as the atomic number, or proton number, Z. The number of electrons in an electrically neutral atom is also equal to the atomic number, Z. The total mass of an atom is determined very nearly by the total number of protons and neutrons in its nucleus. This total is called the mass number, A. The number of neutrons in an atom, the neutron number, is given by the quantity A-Z. 原子核中的质子数的原子称为原子序数，或质子数，卓电子数的电中性的原子也等于原子序数Z，总质量的原子是非常接近的总数量的质子和中子在原子核。这被称为质量数，这个数的原子中的中子，中子数，给出了所有的数量 The term element refers to, a pure substance with atoms all of a single kind. To the chemist the "kind" of atom is specified by its atomic number, since this is the property that determines its chemical behavior. At present all the atoms from Z = 1 to Z = 107 are known; there are 107 chemical elements. Each chemical element has been given a name and a distinctive symbol. For most elements the symbol is simply the abbreviated form of
自动化专业英语常用词汇 acceleration transducer 加速度传感器 accumulated error 累积误差 AC-DC-AC frequency converter交-直-交变频器 AC (alternating current) electric drive 交流电子传动 active attitude stabilization 主动姿态稳定 adjoint operator 伴随算子 admissible error 容许误差 amplifying element 放大环节 analog-digital conversion 模数转换 operational amplifiers运算放大器 aperiodic decomposition 非周期分解 approximate reasoning 近似推理 a priori estimate 先验估计 articulated robot 关节型机器人 asymptotic stability 渐进稳定性 attained pose drift 实际位姿漂移 attitude acquisition 姿态捕获 AOCS (attitude and orbit control system) 姿态轨道控制系统attitude angular velocity 姿态角速度 attitude disturbance 姿态扰动 automatic manual station 自动-手动操作器 automaton 自动机 base coordinate system 基座坐标系 bellows pressure gauge 波纹管压力表 gauge测量仪器
第二章科技英语构词法 词是构成句子的要素，对词意理解的好坏直接关系到翻译的质量。 所谓构词法即词的构成方法，即词在结构上的规律。科技英语构词特点是外来语多（很多来自希腊语和拉丁语）；第二个特点是构词方法多，除了非科技英语中常用的三种构词法—转化、派生及合成法外，还普遍采用压缩法、混成法、符号法和字母象形法。 2.1转化法（Conversion） 由一种词类转化成另一种词类，叫转化法。例如： water(n.水)→water(v.浇水) charge(n.电荷) →charge(v.充电) yield(n.产率) →yield(v.生成) dry(a.干的) →dry（v.烘干） slow(a.慢的) →slow(v.减慢) back(ad.在后、向后) →back（v.使后退、倒车） square(n.正方形) →square(a.正方形的) 2.2派生法（Derivation） 通过加前、后缀构成一新词。派生法是化工类科技英语中最常用的构词法。 例如“烷烃”就是用前缀（如拉丁或希腊前缀）表示分子中碳原子数再加上“-ane”作词尾构成的。若将词尾变成“-ane”、“-yne”、“-ol”、“-al”、“-yl”，则分别表示“烯”、“炔”、“醇”、“醛”、“基”、等。依此类推，从而构成千成种化学物质名词。常遇到这样的情况，许多化学化工名词在字典上查不到，全若掌握这种构词法，能过其前、后缀分别代表的意思，合在一起即是该词的意义。下面通过表1举例说明。需要注意的是，表中物质的数目词头除前四个另有名称外，其它均为表上的数目词头。 本书附录为化学化工专业常用词根及前后缀。此外还可参阅《英汉化学化工词汇》（第三版）附录中的“英汉对照有机基名表”、“西文化学名词中常用的数止词头”及“英汉对照有机词尾表”。 据估计，知道一个前缀可帮助人们认识450个英语单词。一名科技工作者至少要知道近50个前缀和30个后缀。这对扩大科技词汇量，增强自由阅读能力，提高翻译质量和加快翻译速度都是大有裨益的。 2．3合成法（Composition） 由两个或更多的词合成一个词，叫合成法。有时需加连字符。 如副词+过去分词well-known 著名的 名词+名词carbon steel 碳钢 rust-resistance 防锈 名词+过去分词computer-oriented 研制计算机的 介词+名词by-product 副产物 动词+副词makeup 化妆品 check-up 检查 形容词+名词atomic weight 原子量 periodic table 周期表 动词+代词+副词pick-me-up 兴奋剂 副词+介词+名词out-of-door 户外 2．4压缩法（Shortening） (1)只取词头字母 这种方法在科技英语中较常用。
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 Perkin‘s discovery if the first synthetic dyestuff—mauve. 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 warⅠin 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）。 date bake to/from: 回溯到 dated: 过时的，陈旧的 stand sb. in good stead: 对。。。很有帮助
电气自动化专业英语 abbreviate 缩写，缩写为 abscissa axis 横坐标 absolute encoder 绝对编码器 ac squirrel cage induction motor 交流笼型感应电动机ac motor 交流环电动机 academic 纯理论的 accelerometer 加速度测量仪 accommodate 适应 accutrol 控制器 acoustic wave 声波 active 有源的 active region 动态区域 active filter 有源滤波器 active component 有功分量 active in respect to 相对….呈阻性 active(passive) circuit elements 有(无)源电路元件actuate 激励，驱动 actuator 执行机构 actuator 执行器 adjacent 临近的,接近的 adjacent 相邻的，邻近的 Adjustable-voltage inverter 电压型逆变器admittance 导纳 advent 出现 air gap 气隙 aircraft 飞机 air-gap flux 气隙磁通 air-gap line 气隙磁化线 air-gap flux distribution 气隙磁通分布 algebraic 代数的 algebraic 代数的 algebraical 代数的 algorithm 算法 algorithmic 算法的 align 调整，校准 allowable temperature rise 允许温升 alloy 合金 allude 暗指，直接提到 alnico 铝镍钴合金 alphabet 字母表 alternating current, AC 交流
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。 1.Fundamental Research and Applied Research In industry the primary reason for carting out R&D is economic and is to strengthen and improve the company?s position and profitability. The purpose of R&D is to generate and provide information and knowledge to reduce uncertainty, solve problems and to provide better data on which management can base decisions. Specific projects cover a wide range of activities and time scales, from a few months to 20 years. 1．基础研究和应用研究 在工业上进行研究和开发最主要的原因是经济利益方面，是为了加强公司的地位，提高公司的利润。R&D的目的是做出并提供信息和知识以减低不确定性，解决问题，以及向管理层提供更好的数据以便他们能据此做出决定。特别的项目涵盖很大的活动范围和时间范围，从几个月到20年。 We can pick out a number of areas of R&D activity in the following paragraphs but if we were to start with those which were to spring to the mind of the academic, rather than the industrial, chemist then these would be basic, fundamental (background) or exploratory research and the synthesis of new compounds. This is also labeled “blue skies” research. 我们可以在后面的段落里举出大量的R&D活动。但是如果我们举出的点子来源于研究院而不是工业化学家的头脑，这就是基础的或探索性的研究 Fundamental research is typically associated with university research. It may be carried out for its own intrinsic interest and it will add to the total knowledge base but no immediate applications of it in the “real world” well be apparent. Note that it will provide a valuable
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。 1.Atmospheric Chemistry Coal-burning power plants, as well as some natural processes, deliver sulfur compounds to the stratosphere, where oxidation produces sulfuric acid particles that reflect away some of the incoming visible solar radiation. In the troposphere, nitrogen oxides produced by the combustion of fossil fuels combine with many organic molecules under the influence of sunlight to produce urban smog. The volatile hydrocarbon isoprene, well known as a building block of synthetic rubber, is also produced naturally in forests. And the chlorofluorocarbons, better known as CFCs, are inert in automobile air conditioners and home refrigerators but come apart under ultraviolet bombardment in the mid-stratosphere with devastating effect on the earth’s stratospheric ozone layer. The globally averaged atmospheric concentration of stratospheric ozone itself is only 3 parts in 10 million, but it has played a crucial protective role in the development of all biological life through its absorption of potentially harmful shout-wavelength solar ultraviolet radiation. 1．大气化学 燃煤发电厂像一些自然过程一样，也会释放硫化合物到大气层中，在那里氧化作用产生硫酸颗粒能反射入射进来的可见太阳辐射。在对流层，化石燃料燃烧所产生的氮氧化物在阳光的影响下与许多有机物分子结合产生都市烟雾。挥发的碳氢化合物异戊二烯，也就是众所周知的合成橡胶的结构单元，可以在森林中天然产生含氯氟烃。我们所熟悉的CFCs，在汽车空调和家用冰箱里是惰性的，但在中平流层内在紫外线的照射下回发生分解从而对地球大气臭氧层造成破坏，全球大气层中臭氧的平均浓度只有3ppm，但它对所有生命体的生长发育都起了关键的保护作用，因为是它吸收了太阳光线中有害的短波紫外辐射。 During the past 20 years, public attention has been focused on ways that mankind has caused changes in the atmosphere: acid rain, stratospheric zone depletion, greenhouse warming, and the increased oxidizing capacity of the atmosphere. We have known for generations that human activity has affected the nearby surroundings, but only gradually have we noticed such effects as acid rain on a regional then on an intercontinental scale. With the problem of ozone depletion and concerns about global warming, we have now truly entered an era of global change, but the underlying scientific facts have not yet been fully established. 在过去的二十年中，公众的注意力集中在人类对大气层的改变：酸雨、平流层臭氧空洞、温室现象，以及大气的氧化能力增强，前几代人已经知道，人类的活动会对邻近的环境造成影响，但意识到像酸雨这样的效应将由局部扩展到洲际范围则是慢慢发现的。随着臭氧空洞问题的出现，考虑到对全球的威胁，我们已真正进入到全球话改变的时代，但是基本的
第五章的参考译文：仅供参考，不恰当的地方，请自行修改补充，欢迎通过Email（qiulk@https://www.doczj.com/doc/5a19246148.html,）进行讨论和交流。 5.1 电动机发展简史 电动机已经存在很多年了。自从多年前的第一次应用以来，电动机的应用领域快速地扩大了。目前，其应用范围继续以快速增长。 托马斯.爱迪生因提出了大规模发电和传输电力而得名。他完成了由蒸汽机驱动的直流发电机的研发工作。爱迪生在电灯和发电方面的贡献引领了直流电机以及相关控制设备的发展。 大多数与电机运行相关的早期科学发现主要涉及直流系统。不久之后，交流电的发电和传输推广开来。转变到交流发电和传输的主要原因是变压器被用来提升交流电压以便于远距离传输电力。因此，变压器的发明使得发电和电力传输从直流向交流变换成为可能。目前，几乎所有的电力系统产生和传输的都是三相交流电。变压器使得由交流发电机产生的电压被升高而电流相应地被减小。这一切使得在一个降低了的电流水平上进行长距离的电力传输，减小了功率损失，而提高了系统的效率。 电机广泛应用于家用电器、工业和商业上，用于驱动机器和复杂的设备。许多机器和自动化设备需要精确控制。因此，自从早期应用于火车的直流电机以来，电机设计和复杂性已经发生了变化。电机控制方法已经成为关系机器和设备运行效率的至关重要的因素。一些创新，例如伺服控制系统和工业机器人已经引领了电机设计的新的发展方向。 我们复杂的交通系统也对电机的应用产生了影响。汽车和其它地面交通工具用电动机作为点火启动系统，用发电机作为电池充电系统。电动汽车成为最近的研究热点。飞机应用电机的方式与汽车相似，然而，在实际应用中，飞机上采用了复杂的同步电机和伺服控制电机。 5.2 电机的基本结构 旋转电机实现了电能-机械能之间的转换。发电机将机械能转换成电能，而电动机将电能转换成机械能。发电机和电动机具有相同的基本结构特点，这一点对于大多数类型的电机来说是一致的。虽然多种电机在结构上是相同的，但是，它们的功能是不同的。发电机的旋转运动由提供机械能输入的原动机提供。导体和发电机磁场之间的相对运动产生电能输出。电动机将电能施加到其绕组和磁场上，形成电磁感应作用，产生机械能或力矩。 大多数旋转电机的结构具有某种程度的相似性，多数电机具有一个静止的部件称为定子，而旋转的一组导体称之为转子。定子由轭或机壳组成，用于支撑和构成磁通的金属回路。 5.2.1磁极与绕组 旋转电机具有磁极，他们是电机定子的一个组成部分。磁极由钢片叠制而成，并且与机壳是绝缘的，在靠近转子的部分是弯曲的，用于提供低租的磁通回路。磁场绕组或磁场线圈被置于磁极周围。这些磁场线圈构成了电磁铁，用来与转子产生电磁场相互作用，从而产生感生电压或在电动机中产生力矩。 5.2.2转子结构 在电机的研究中，需要理解由电动机或发电机的旋转部分产生的电磁场，该旋转部分称为电枢或转子。一些类型的电机采用坚固的金属转子，成为为鼠笼式转子。 5.2.3滑环、开口环和电刷 为了将电能施加到旋转装置上，例如电枢，一些滑刷接触必须建立起来。滑刷接触可以是滑环，也可以是开口环。滑环由绝缘的圆柱形材料构成，其上粘贴两块分开的固态金属环，滑动电刷由碳或石墨制成，放在金属环上，在旋转过程中，向滑环施加或抽取电能。开口环换向器与滑环相似，只不过该金属环被分成两个或更多个独立的部分。作为一个基本原则/惯例，滑环用于交流电动机和发电机，而开口环用于直流电动机。开口尽可能地小，以减少碳刷的火花。滑环和开口环如图5.1所示。 5.2.4其它电机部件 在旋转电机的结构中，还用到其它几个部件。其中有电机轴，在一组轴承上进行旋转。轴承可以是滚珠轴承、滚柱轴承或轴套轴承。轴承密封通常是由毡类材料制成，用于保持轴承润滑和防止灰尘进入。转子芯通常由叠制的钢片组成，以在磁极之间提供低磁阻的磁通回路，并有利于减小涡流。内部和外部接线柱提供了传入或传出电能的途径。 5.3 电动机的结构特点 在现有的电子机械装置中，能量转换过程通常有两个重要特点。有磁场绕组，用以产生磁通密度，还有电枢绕组，产生起作用的感生电动势。在本小节中，将描述主流类型电动机的突出结构特点，揭示这些绕组的位置、并展示这些电机的基本组成部分。 5.3.1 三相感应电动机 这是一种工业上最耐用、应用最广的电动机。它的定子有高规格的钢片叠制而成，内表面开槽用于安放三相绕组。
《自动化专业英语教程》-王宏文主编-全文翻译 PART 1Electrical and Electronic Engineering Basics UNIT 1A Electrical Networks ————————————3 B Three-phase Circuits UNIT 2A The Operational Amplifier ———————————5 B Transistors UNIT 3A Logical Variables and Flip-flop ——————————8 B Binary Number System UNIT 4A Power Semiconductor Devices ——————————11 B Power Electronic Converters UNIT 5A Types of DC Motors —————————————15 B Closed-loop Control of D C Drivers UNIT 6A AC Machines ———————————————19 B Induction Motor Drive UNIT 7A Electric Power System ————————————22 B Power System Automation PART 2Control Theory UNIT 1A The World of Control ————————————27 B The Transfer Function and the Laplace Transformation —————29 UNIT 2A Stability and the Time Response —————————30 B Steady State—————————————————31 UNIT 3A The Root Locus —————————————32 B The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams —————33 UNIT 4A The Frequency Response Methods: Bode Piots —————34 B Nonlinear Control System 37 UNIT 5 A Introduction to Modern Control Theory 38 B State Equations 40 UNIT 6 A Controllability, Observability, and Stability B Optimum Control Systems UNIT 7 A Conventional and Intelligent Control B Artificial Neural Network PART 3 Computer Control Technology UNIT 1 A Computer Structure and Function 42 B Fundamentals of Computer and Networks 43 UNIT 2 A Interfaces to External Signals and Devices 44 B The Applications of Computers 46 UNIT 3 A PLC Overview B PACs for Industrial Control, the Future of Control
精心整理一、元素和单质的命名 “元素”和“单质”的英文意思都是“element”，有时为了区别，在强调“单质”时可用“freeelement”。因此，单质的英文名称与元素的英文名称是一样的。下面给出的既是元素的名称，同时又是单质的名称。 或用后缀-ous表示低价，-ic表示高价。 如FeO:iron(II)oxide或ferrous oxideFe2O3:iron(III)oxide或ferric oxide Cu2O:copper(I)oxide或cuprous oxide CuO:copper(II)oxide或cupric oxide ２．化合物负电荷部分的读法： ２．１二元化合物： 常见的二元化合物有卤化物，氧化物，硫化物，氮化物，磷化物，碳化物，金属氢化物等，命名时需要使用后缀-ide， 如：fluoride，chloride，bromide，iodide，oxide，sulfide，nitride,phosphide,carbide，hydride;OH-的名称也是用后缀-ide：hydroxide， 非金属氢化物不用此后缀，而是将其看成其它二元化合物（见２。２）；非最低价的二元化合
物还要加前缀，如O22-:peroxideO2-:superoxide 举例：NaF:sodiumfluoride AlCl3:aluminiumchloride Mg2N3:magnesiumnitride Ag2S：silversulfide CaC2:calciumcarbide Fe(OH)2：iron(II)hydroxide 有些物质常用俗称，如NOnitricoxideN2Onitrousoxide ２．２非金属氢化物 除了水和氨气使用俗称water，ammonia以外，其它的非金属氢化物都用系统名称，命名规则根据化学式的写法不同而有所不同。对于卤族和氧族氢化物，Ｈ在化学式中写在前面，因此将其看成另一元素的二元化合物。 举例：HFhydrogenfluorideHClhydrogenchloride HBrhydrogenbromideHIhydrogeniodide CH4 H 高某酸 举例： H HPO3 正盐：根据化学式从左往右分别读出阳离子和阴离子的名称。 如FeSO4iron(II)sulfateKMnO4potassiumpermanganate 酸式盐：同正盐的读法，酸根中的Ｈ读做hydrogen，氢原子的个数用前缀表示。 如NaHCO3:sodiumhydrogencarbonate或sodiumbicarbonate NaH2PO4:sodiumdihydrogenphosphate 复盐：同正盐的读法，并且阳离子按英文名称的第一个字母顺序读。 如KNaCO3:potassiumsodiumcarbonate NaNH4HPO4:ammoniumsodiumhydrogenphosphate 水合盐：结晶水读做water或hydrate 如AlCl3.6H2O:aluminumchloride6-water或aluminumchloridehexahydrate AlK(SO4)212H2Oaluminiumpotassiumsulphate12-water
电气自动化专业英语（修订版）-哈尔滨工业大学出版社 第一章 personnel 人员，职员 voltmeter 电压表，伏特表（表） megohmmeter 兆欧表 ohmmeter 欧姆表，电阻表 wattmeter 瓦特表（计），电表，功率（W ） watt-hour 瓦时，瓦特小时（能量单位） ammeter 安培计，电流表 calibrate 校正（准） scale 刻度，量程 rated 额定的 interfere with 有害于…… indicating needle (仪表)指针 hazardous 危险的 pivot 支点 terminal 接线端子 spiral 螺旋形的 spring 弹簧 shunt 分流；分路(流)器；并联，旁路 rectifier 整流器 electrodynamometer 电测力计 strive for 争取 vane (机器的)叶，叶片 strip 条，带，(跨接)片 crude 不精细的，粗略的 polarity 极性 fuse 保险丝，熔丝 rugged 坚固的 depict 描绘，描写 cartridge fuse 盒式保险丝 blow (保险丝)烧断 plug fuse 插头式保险丝 malfunction 故障 deenergize 不给……通电 insulation 绝缘 generator 发电机 magneto 磁发电机 humidity 湿度 moisture 潮湿，湿气 abbreviate 缩写，缩写为 transformer 变压器 thumb 检查，查阅
milliammeter 毫安表multimeter 万用表dynamometer 测力计，功率计aluminum 铝 deteriorate (使)恶化 eddy current 涡流 gear 齿轮，传动装置 dial 刻度表 第二章 semiconductor 半导体squirrel 鼠笼式 diode 二极管 thyristor 晶闸管 transistor (电子)晶体管 triac 双向可控硅 phase 相位控制 silicon 硅 crystal 晶体 wafer 薄片 anode 阳极，正极 cathode 阴极 collector 集(电)极 emitter (发)射极 schematic (电路)原理图符号leakage 漏电流 rating 额定值，标称值；定额dissipate 散发 breakdown 击穿 heat sink 散热器 self-latching 自锁commutation 换向 geometry 几何结构 squeeze 压榨，挤，挤榨 light-dimmer 调光 capability 容量studmounted 栓接式 hockey puck 冰球 fin 飞过 active 有源的 horsepower 马力 diameter 直径 in.英寸（inch,inches）extruded 型材的