化工專業(yè)英語課文翻譯

Unit5BasicChemicals基本化學(xué)品我們將化學(xué)工業(yè)部門分成兩類，生產(chǎn)量較大部門和產(chǎn)量較低部門。在產(chǎn)量高部門中，各種化學(xué)品年產(chǎn)量達(dá)上萬噸至幾十萬噸。結(jié)果這么所用工廠專門生產(chǎn)某一個(gè)單個(gè)產(chǎn)品。這些工廠連續(xù)方式進(jìn)行操作，自動(dòng)化程度高（計(jì)算機(jī)控制）歸類于產(chǎn)量高部門有硫酸，含磷化合物，含氮化合物，氯堿及其相關(guān)化合物，加上石油化學(xué)品和商品聚合物（如聚乙烯）（生產(chǎn)部門）。除商品聚合物外，其它均為主要中間體，或基本化學(xué)品。這些基本化學(xué)品是其余許多化學(xué)品生產(chǎn)原料，其余許多基本化學(xué)品需求量很大。相反，產(chǎn)量低部門主要從事精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)。單個(gè)化學(xué)品年產(chǎn)量只有幾十噸到幾千噸。然而，與高產(chǎn)量產(chǎn)品相比，這些產(chǎn)品單位重量具備很高價(jià)值。通常，精細(xì)化斜坡生產(chǎn)與間歇方式操作在工廠中，而且這些工廠常進(jìn)行多個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)。低產(chǎn)量生產(chǎn)部門生產(chǎn)農(nóng)用化學(xué)品，染料，藥品和特種聚合物（如聚醚醚酮）?；A(chǔ)化學(xué)品在化學(xué)工業(yè)中得不到支持，它們不那么引人注意（如藥品），有時(shí)候利潤不很高。其利潤來自于經(jīng)濟(jì)盛衰時(shí)難以預(yù)測周期。這些基本化學(xué)品不被公眾注意到和直接使用，所以其主要性常得不到了解。即使在化學(xué)工業(yè)中，其主要性也得不到足夠重視。然而，假如沒有這些基本化學(xué)品，其余工業(yè)就不復(fù)存在?；净瘜W(xué)品處于原料（及那些從地下經(jīng)過采礦、開采或用泵抽出來物質(zhì)）和最終產(chǎn)品中間位置?；净瘜W(xué)品一個(gè)顯著特征就是它們生產(chǎn)規(guī)模，每一個(gè)（基本化學(xué)品）生產(chǎn)規(guī)模都相當(dāng)大。圖2-1表示在1993年美國市場上25中化學(xué)品。（為了使我們了解化學(xué)品分類與生產(chǎn)量關(guān)于。）通常，基本化學(xué)品生產(chǎn)于那些年產(chǎn)量上萬噸工廠。年產(chǎn)量10萬噸工廠每小時(shí)要生產(chǎn)1.25噸?；净瘜W(xué)品另一顯著主要特征是其價(jià)格。大多數(shù)價(jià)格相當(dāng)廉價(jià)。基本化學(xué)品工業(yè)所作工作（或任務(wù)）是找到經(jīng)濟(jì)路徑將原來轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏弥虚g體。生產(chǎn)廠家要對它們產(chǎn)品收取較高價(jià)格幾乎沒有余地，所以，那些最低費(fèi)用生產(chǎn)產(chǎn)品廠家可能取得利潤最高。這就意味著，廠家就必須不停準(zhǔn)備尋求新，更經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)變原料方法。許多基本化學(xué)品為石油精煉產(chǎn)物，而部分基本化學(xué)品工業(yè)----硫、氮、磷和氯堿工業(yè)是把除C和H、S外元素轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)品?？傊?，這些產(chǎn)品和石化工業(yè)基本產(chǎn)物二者結(jié)合起來可生產(chǎn)無數(shù)主要化學(xué)物質(zhì)，這些主要化學(xué)物質(zhì)可作為其余化學(xué)工業(yè)原料。基本化學(xué)工業(yè)現(xiàn)在面臨著其歷史上中最大挑戰(zhàn)之一，該工業(yè)中產(chǎn)品消費(fèi)部門---農(nóng)業(yè)以停頓增加。同時(shí)大大減小了對肥料需求。西方農(nóng)場主生產(chǎn)了大多食物，政府減小了對農(nóng)業(yè)部門津貼，結(jié)果造成了更少土地用于耕種和所需肥料降低。過量肥料流失而引發(fā)環(huán)境關(guān)注也降低了對肥料需求。諸如含氯化合物之類產(chǎn)品，已收到了來自環(huán)境學(xué)家壓力。依照《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)蒙特利爾白皮書》，一些產(chǎn)品將受到禁止。而其它物質(zhì)，能夠受得住環(huán)境學(xué)家壓力?；净瘜W(xué)品工業(yè)再也不會(huì)依靠在需求量方面長久增加。為了實(shí)現(xiàn)愈加好規(guī)模經(jīng)濟(jì)和某一特殊產(chǎn)品愈加好市場地位，廠家相互交換工廠（車間），該工業(yè)重視不停合并聯(lián)合。這使從事某一工業(yè)人員降低，使該工業(yè)達(dá)成愈加好供需平衡和愈加好利潤。基本化學(xué)品工業(yè)正逐步轉(zhuǎn)向?yàn)槠溆嗷瘜W(xué)工業(yè)服務(wù)，而越來越小地為農(nóng)業(yè)服務(wù)?；净瘜W(xué)品受到壓力是許多大規(guī)模過程引發(fā)（覺察得到）較大環(huán)境污染。盡管許多大廠家生產(chǎn)效率較高，不過該工業(yè)要實(shí)現(xiàn)最好環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)還有很長路要走。增加重復(fù)利用驅(qū)動(dòng)力和理想化無排放工廠，是影響接下來十年該工業(yè)發(fā)展主要原因。技術(shù)進(jìn)步不會(huì)停頓，我們將日益重視無污染工廠和過程。廠家將在效率上展開競爭。那些能以最低成本生產(chǎn)最高質(zhì)量產(chǎn)品廠家將繁榮興盛。這需要廠家在技術(shù)改進(jìn)方面保持投資?；净瘜W(xué)品合成有用中間體新奇方法將不停被人們發(fā)覺。在基本化學(xué)品工業(yè)中，依然還有許多工作有待去做。Unit8 PetroleumProcessingP79Para.2Theprocessesusedincludevariouscrackingunits(whichmakesmallmoleculesfromlargeones),polymerization,reforming,hydrocracking,hydrotreating,isomerization,severeprocessingknownascoking,andliterallydozensofotherprocessesdesignedtoalterboilingpointandmoleculargeometry.翻譯：所用工藝包含各種裂解單元操作（能夠把大分子變成小分子），聚合、重整、加氫裂解、加氫處理、異構(gòu)化、像焦化這種苛刻工藝和很多意在改變沸點(diǎn)和分子幾何形態(tài)其它很多工藝。ConstituentsofPetroleumPara.1Nooneconstituentexistsinlargequantityinanycrude.翻譯：沒有一個(gè)組分在原油中大量存在。Para.3Thesebranchedchainmaterialsperformbetterininternal-combustionenginesthann-paraffinsandhenceareconsideredmoredesirable.翻譯：這些支鏈物在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)里使用性能比直鏈好，所以認(rèn)為它們更理想。P80LesserComponentsPara.2Withthegeneraladoptionofcatalyticcrackingandfinishingprocesses,itwasdiscoveredthattheoccurrenceofmetalspresentonlyintraces(Fe,Mo,Na,Ni,V,etc.)wastroublesomeastheyarestrongcatalystpoisons.翻譯：伴隨普遍接收了催化裂化和后處理工藝，發(fā)覺金屬只是痕量存在也很麻煩，因?yàn)樗鼈兪呛軓?qiáng)使催化劑中毒物質(zhì)。2.ProductsofRefiningPara.6Dealkylationofaselectedreformatestreamusingchromate-aluminumcarbidecatalystgivesaproductwhichispurifiedtobepurerthanthatformedformcoaltar.翻譯：用鉻酸鋁碳化催化劑選擇性重整產(chǎn)品烷基化產(chǎn)生產(chǎn)品經(jīng)提純后純度比用煤焦油高。ReadingMaterial8:Coal-ConversionProcessesP86Line4Thenatureoftheorganicspeciespresentdependsonthedegreeofbiochemicalchangeoftheoriginalplantmaterial,onthehistoricpressuresandtemperaturesaftertheinitialbiochemicaldegradation,andonthefinelydividedmineralmatterdepositedeitheratthesametimeastheplantmaterialorlater.翻譯：存在有機(jī)樣性質(zhì)和最初植物生物化學(xué)改變程度關(guān)于，和初始生化降解后那個(gè)歷史時(shí)期壓力和溫度關(guān)于，和很細(xì)沉積礦物質(zhì)關(guān)于（它們同時(shí)或在其后沉積）。和很細(xì)同時(shí)或隨即沉積礦物質(zhì)關(guān)于。P87CoalProcessingtoSyntheticFuelsandOtherProductsLowTemperatureCarbonization.Lowertemperaturecarbonizationoflumpcoalatca700℃primarilyusedforproductionofsolidsmokelessfuel,givesaquantitativelyandqualitativelydifferentyieldofsolid,liquid,翻譯：低溫干餾塊煤基本在大約700℃用來生產(chǎn)固體無煙燃料，產(chǎn)生固液氣產(chǎn)品性質(zhì)和量都不一樣于高溫工藝。P88LiquefactionFortheresultingliquidstobesuitablechemicalfeedstockstheH:Cratiomustbeimprovedinfavorofmorehydrogen.Clearlythiscanbeachievedintwoways—eitherbyaddinghydrogenorbyremovingcarbon.翻譯：對于最終適合作化學(xué)原料液體，H:C百分比需提升氫占量。顯然要提升氫占量有兩種路徑——增加氫或去除碳。SurfaceGasificationtechnologyLine3IntheUnitedStates,thepurposeofanumberofprogramshasshiftedfromproductionofasubstitutenaturalgas(methane)toelectricpowergenerationthroughtheintegratedgasification-combined-cycle(IGCC)翻譯：在美國，很多工作目標(biāo)經(jīng)過聯(lián)合氣化循環(huán)工廠已從取代天然氣到發(fā)電。Line5Theinterestinthisuseofcoalresultsfromthelowemissionlevelsthatcanbeachievedandthepotentialforhigherpowergenerationefficiency.翻譯：使用煤興趣來自可取得較低發(fā)燒水平和潛在高效發(fā)電率。P89Para.1Line1insitu:就地，原地，現(xiàn)場Para.2Line5calorificvalue:熱值Para.4Line4Becausemanycoalseamsarealsoaquifersthereisaconsiderableamountofwaterintrusion,whichleadstosteamgenerationattheexpenseofthereactionenergy.翻譯：因許多煤層有水層，所以有許多水侵入，會(huì)造成蒸汽產(chǎn)生要以（損失）反應(yīng)能為代價(jià)。Line5Asaresulttherateofairoroxygenpassagethroughtheinjectionwellsandseamisadjustedtomaintainalowlevelofmoistureintheproductgas.翻譯：所以經(jīng)過調(diào)整注入井和礦層中空氣或氧氣速度來保持生產(chǎn)出氣體水含量較低。

Unit13UnitOperationsinChemicalEngineering化學(xué)工程中單元操作化學(xué)工程由不一樣次序步驟組成，這些步驟原理與被操作物料以及該特殊體系其余特征無關(guān)。在設(shè)計(jì)一個(gè)過程中，假如（研究）步驟得到認(rèn)可，那么所用每一步驟能夠分別進(jìn)行研究。有些步驟為化學(xué)反應(yīng)，而其余步驟為物理改變?；瘜W(xué)工程可變通性（versatility）源于將一復(fù)雜過程分解為單個(gè)物理步驟（叫做單元操作）和化學(xué)反應(yīng)實(shí)踐。化學(xué)工程中單元操作概念基于這種哲學(xué)觀點(diǎn)：各種不同次序步驟能夠降低為簡單操作或反應(yīng)。不論所處理物料怎樣，這些簡單操作或反應(yīng)基本原理（fundamentals）是相同。這一原理，在美國化學(xué)工業(yè)發(fā)展期間先驅(qū)者來說是顯著，首先由A.D.Lttle于1915年明確提出：任何化學(xué)過程，不論所進(jìn)行規(guī)模怎樣，均可分解為（beresolvedinto）一系列相同單元操作，如：粉碎、混合、加熱、烘烤、吸收、壓縮、沉淀、結(jié)晶、過濾、溶解、電解等等。這些基本單元操作（數(shù)目）為數(shù)不多，任何特殊過程中包含其中幾個(gè)?；瘜W(xué)工程復(fù)雜性來自于條件（溫度、壓力等等）多樣性，在這些條件下，單元操作以不一樣過程進(jìn)行，同時(shí)其復(fù)雜性來自于限制條件，如由反應(yīng)物質(zhì)物化特征所要求結(jié)構(gòu)材料和設(shè)備設(shè)計(jì)。最初列出單元操作，引用是上述十二種操作，不是全部操作都可視為單元操作。從那時(shí)起，確定了其余單元操作，過去確定速度適中，不過最近速度加緊。流體流動(dòng)、傳熱、蒸餾、潤濕、氣體吸收、沉降、分粒、攪拌以及離心得到了認(rèn)可。近年來，對新技術(shù)不停了解以及古老但極少使用分離技術(shù)采取，引發(fā)了分離、處理操作或生產(chǎn)過程步驟上數(shù)量不停增加，在多個(gè)操作中，這些操作步驟在使用時(shí)不要大改變。這就是“單元操作”這個(gè)術(shù)語基礎(chǔ)，此基礎(chǔ)為我們提供了一系列技術(shù)。1.單元操作分類（1）流體流動(dòng)流體流動(dòng)所包括到是確定任何流體從一位置到另一位置流動(dòng)或輸送原理。（2）傳熱該單元操作包括到（dealwith）原理為：支配熱量和能量從一位置到另一位置積累和傳遞。（3）蒸發(fā)這是傳熱中一個(gè)特例，包括到是在溶液中揮發(fā)性溶劑從不揮發(fā)性溶質(zhì)（如鹽或其余任何物質(zhì)）揮發(fā)。（4）干燥在該操作中，揮發(fā)性液體（通常是水）從固體物質(zhì)中除去。（5）蒸餾蒸餾是這么一個(gè)操作：因?yàn)橐后w混合物蒸汽壓強(qiáng)差異，利用沸騰可將其中各組分加以分離。（6）吸收在該操作中，一個(gè)氣流經(jīng)過一個(gè)液體處理后，其中一個(gè)組分得以除去。（7）膜分離該操作包括到液體或氣體中一個(gè)溶質(zhì)經(jīng)過半透膜向另一個(gè)流中擴(kuò)散。（8）液-液萃取在該操作中，（液體）溶液中一個(gè)溶質(zhì)經(jīng)過與該溶液相對不互溶另一個(gè)液體溶劑相接觸而加以分離。（9）液-固浸取在該操作所包括是，用一個(gè)液體處理一個(gè)細(xì)小可分固體，該液體能溶解這種固體，從而除去該固體中所含溶質(zhì)。（10）結(jié)晶結(jié)晶包括到是，經(jīng)過沉降方法將溶液中溶質(zhì)（如一個(gè)鹽）從該溶液中加以分離。（11）機(jī)械物理分離這些分離方法包含，利用物理方法分離固體、液體、或氣體。這些物理方法，如過濾、沉降、粒分，通常歸為分離單元操作。許多單元操作有著相同基本原理、基本標(biāo)準(zhǔn)或機(jī)理。比如，擴(kuò)散機(jī)理或質(zhì)量傳遞發(fā)生于干燥、吸收、蒸餾和結(jié)晶中，傳熱存在于干燥、蒸餾、蒸發(fā)等等。2.基本概念因?yàn)閱卧僮魇枪こ虒W(xué)一個(gè)分支，所以它們同時(shí)建立在科學(xué)研究和試驗(yàn)基礎(chǔ)之上。在設(shè)計(jì)那些能夠制造、能組合、能操作、能維修設(shè)備時(shí)，必須要將理論和實(shí)踐結(jié)合起來。下面四個(gè)概念是基本（basic），形成了全部操作計(jì)算基礎(chǔ)。物料衡算假如物質(zhì)既沒有被創(chuàng)造又沒有被消亡，除了在操作中物質(zhì)停留和積累以外，那么進(jìn)入某一操作全部物料總質(zhì)量與離開該操作所有物料總質(zhì)量相等。應(yīng)用該原理，能夠計(jì)算出化學(xué)反應(yīng)收率或工程操作得率。在連續(xù)操作中，操作中通常沒有物料積累，物料平衡簡單地由全部進(jìn)入物料和全部離開物料組成，這種方式與會(huì)計(jì)所用方法相同。結(jié)果必須要達(dá)成平衡。只要（aslongas）該反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)，而且不消亡或創(chuàng)造原子，那么將原子作為物料平衡基礎(chǔ)是正確，而且經(jīng)常非常方便。能夠整個(gè)工廠或某一單元任何一部分進(jìn)行物料衡算，這取決于所研究問題。能量恒算相同地，要確定操作一操作所需能量或維持所需操作條件時(shí)，能夠?qū)θ魏喂S或單元操作進(jìn)行能量衡算。該原理與物料衡算一樣重要，使用方式相同。主要是記住，盡管能量可能會(huì)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)等量形式，不過要把各種形式全部能量包含在內(nèi)。理想接觸（平衡級(jí)模型）不論（whenever）所處理物料在詳細(xì)條件（如溫度、壓強(qiáng)、化學(xué)組成或電勢條件）下接觸時(shí)間長短怎樣，這些物料都有靠近一定平衡條件趨勢，該平衡由詳細(xì)條件確定。在多數(shù)情況下，達(dá)成平衡條件速率如此之快或所需時(shí)間足夠長，以致每一次接觸都達(dá)成了平衡條件。這么接觸可視為一個(gè)平衡或一個(gè)平衡接觸。理想接觸數(shù)目標(biāo)計(jì)算是了解這些單元操作時(shí)所需主要步驟，這些單元操作涉及到物料從一相到另一相傳遞，如浸取、萃取、吸收和溶解。操作速率（傳遞速率模型）在大多數(shù)操作中，要么是因?yàn)闀r(shí)間不夠，要么是因?yàn)椴恍枰胶猓赃_(dá)不到平衡，只要一達(dá)成平衡，就不會(huì)發(fā)生深入改變，該過程就會(huì)停頓，不過工程師們必須要使該過程繼續(xù)進(jìn)行。因?yàn)檫@種原因，速率操作，比如能量傳遞速率、質(zhì)量傳遞速率以及化學(xué)反應(yīng)速率，是極其主要而有趣。在全部情況中，速率和方向決定于位能差異或驅(qū)動(dòng)力。速率通?？杀硎緸椋c除以阻力壓降成正比。這種原理在電能中應(yīng)用，與用于穩(wěn)定或直流電流歐姆定律相同。用這種簡單概念處理傳熱或傳質(zhì)中速率問題時(shí)，主要困難是對阻力估量，阻力通常是經(jīng)過不一樣條件下許多傳遞速率確實(shí)定式（determination）經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式加以計(jì)算。速率直接地決定于壓降，間接地決定于阻力這種基本概念，可以利用到任一速率操作，盡管對于特殊情況速率能夠不一樣方式用特殊系數(shù)來表示。Unit14Distillation第十四單元蒸餾利用生成兩個(gè)或更多共存區(qū)域（它們在溫度、壓強(qiáng)，組成和/或相態(tài)有差異），分離操作實(shí)現(xiàn)了它們分離目標(biāo)。混合物中欲分離各種分子以獨(dú)特方式在由這些共存區(qū)域提供環(huán)境中反應(yīng)。結(jié)果，伴隨體系向平衡移動(dòng)，每個(gè)區(qū)域各種分子有著不一樣濃度，這么便可將物種進(jìn)行分離。叫做蒸餾分離操作，利用是共存區(qū)中溫度和壓強(qiáng)基本相同氣相和液相。各種裝置（如亂堆填料或歸整填料和塔板）用來引發(fā)兩相親密接觸。塔板一個(gè)接一個(gè)堆積，被包圍在一個(gè)圓柱型殼中形成塔，通常，圓柱殼中壓板和支板間有填料。1.連續(xù)蒸餾進(jìn)料（原料），即要被分離為多個(gè)成份物料，在沿著塔殼上一個(gè)位置或多位置引入（introduce）。因?yàn)闅庀嗯c液相間重力差異，液體從蒸餾塔往下流動(dòng)，像瀑布一樣從一塔板流向另一塔板，而氣體向上流動(dòng)，結(jié)果在每一塔板上與液體相接觸。抵達(dá)塔底液體，在已經(jīng)加熱過再沸器中部分汽化以提供蒸汽，這些蒸汽被送回蒸餾塔中。塔底液體剩下部分以塔底產(chǎn)物加以回收。抵達(dá)塔頂氣體在塔頂冷凝器中，經(jīng)冷卻、壓縮成為液體。部分液體以回流形式重新返回蒸餾塔中，以提供液體溢流。塔頂氣流剩下部分以蒸餾物或塔頂產(chǎn)物形式加以回收。蒸餾塔中這種整體流動(dòng)方式，使得蒸流和液體流在蒸餾塔中全部塔板上對流接觸。在給定塔板上，氣相和液相達(dá)成一定程度熱、壓強(qiáng)以及組成平衡，其平衡程度取決于接觸塔板效率。較輕組分（沸點(diǎn)低組分）傾向于在氣相中濃縮，而較重組分（沸點(diǎn)高組分）傾向于在液相中濃縮。這么造成結(jié)果是，伴隨氣相從蒸餾塔自下向上流動(dòng)時(shí)，形成了輕組分愈加富集氣相，同時(shí)伴隨液相（從蒸餾塔自上）向下流動(dòng)時(shí)，形成重組分愈加富集液相。在蒸餾出物和塔底產(chǎn)物間所實(shí)現(xiàn)總分離主要決定于組分間相對揮發(fā)度、接觸塔板數(shù)目以及液相流速與氣相流速間比率。假如進(jìn)料（原料）在蒸餾塔殼上一個(gè)位置引入，那么該蒸餾塔分成上下兩部分：上半部分常稱為蒸餾段（rectifyingsection），而下半部分常稱為提餾段（strippingsection）。這種說法在多口進(jìn)料蒸餾塔和一些塔中相當(dāng)不確切，這些塔中除了兩種最終產(chǎn)物以外，一個(gè)產(chǎn)物即側(cè)線餾分（sidestream）沿著蒸餾塔長度方向上一些位置加以回收。平衡級(jí)概念 在實(shí)際蒸餾塔中，能量與質(zhì)量傳遞過程太復(fù)雜而不能以任何直接形式輕易地建立模型中。這種困難能夠用平衡級(jí)模型（equilibrium-stagemodel）加以回避，在平衡級(jí)模型中，離開平衡級(jí)氣相和液相彼此間達(dá)成完全平衡，在一定壓力下熱力學(xué)關(guān)系式也可用于確定平衡氣流（stream）溫度和關(guān)聯(lián)其濃度。由平衡級(jí)（而不是實(shí)際塔板）組成假設(shè)蒸餾塔用于完成實(shí)際蒸餾塔分離。利用塔板效率（trayefficiency）可將理論平衡級(jí)數(shù)目能夠轉(zhuǎn)化為大量實(shí)際塔板，塔板效率描述是：實(shí)際接觸塔板性能重復(fù)平衡級(jí)性能程度。利用平衡級(jí)概念可將蒸餾塔設(shè)計(jì)分成三個(gè)主要步驟：（1）整理預(yù)計(jì)平衡相組成所需熱力學(xué)數(shù)據(jù)和方法。（2）計(jì)算要實(shí)現(xiàn)某一詳細(xì)分離所需要平衡級(jí)數(shù)目，或者在給定平衡級(jí)數(shù)目下，計(jì)算欲實(shí)現(xiàn)分離。（3）平衡級(jí)數(shù)目轉(zhuǎn)化為等數(shù)目標(biāo)實(shí)際接觸塔板或填料高度，以及確定蒸餾塔直徑。全部分離操作都需要以熱或功形式進(jìn)行能量輸入。在常見蒸餾操作中，分離物質(zhì)所需能量，在塔底再沸器中以熱量形式輸入，在蒸餾塔底部處溫度最高。一樣，熱量從塔頂處冷凝器中移走，此處溫度最低。這通常（引發(fā)）需要大量能量輸入，（引發(fā)）總熱力學(xué)效率低。伴隨最近能量費(fèi)用劇增，正在開發(fā)出一些復(fù)雜蒸餾操作，這些復(fù)雜蒸餾操作能提供較高熱力學(xué)效率和能量輸入要求（requirement）較低。相關(guān)分離操作剛才所介紹簡單和復(fù)雜整流操作有兩個(gè)共同點(diǎn)：（1）二者都提供精餾段和提留段，以致能實(shí)現(xiàn)揮發(fā)度較靠近兩組分分離；（2）分離操作僅受能量輸入和輸出影響，而不受任何質(zhì)量分離劑（如在液-液萃取劑中）分離到加入影響。有時(shí)，在圖3-2所表示分離操作類型中，選擇一個(gè)單級(jí)或多級(jí)氣-液分離操作，對某一詳細(xì)分離任務(wù)來說可能較蒸餾更適宜。2.間歇蒸餾間歇蒸餾，是將一詳細(xì)量液體分離成產(chǎn)物過程，廣泛應(yīng)用于試驗(yàn)室中和適適用于多個(gè)混合物分離小生產(chǎn)單元。當(dāng)進(jìn)料中有N種組成時(shí)，一個(gè)間歇蒸餾塔能夠滿足要求，而（若用連續(xù)蒸餾，則）需要N-1種簡單連續(xù)蒸餾塔（才能滿足要求）。圖3-2與蒸餾相關(guān)分離操作間歇蒸餾器特征是許多裝置較大。要分離物料中固體含量可能很高，或者物料含有能塞住或污染連續(xù)裝置焦油或樹脂。利用間歇單元可保持（keep）分離固體，使之在過程結(jié)束時(shí)得以方便分離。簡單間歇蒸餾間歇蒸餾器最簡單形式包含一個(gè)熱容器（鍋或沸騰器），一個(gè)冷凝器和一個(gè)或多個(gè)接收槽。不需要塔板或填料。原料加入到容器內(nèi)，使之沸騰。蒸汽經(jīng)冷凝，在接收器搜集。不需要回流。有時(shí)，控制蒸發(fā)速度以防進(jìn)料暴沸，以及防止使冷凝器負(fù)荷太重，但其余控制能夠忽略不計(jì)。該過程經(jīng)常稱為Rayleigh蒸餾。該簡單間歇蒸餾只提供一塊分離理論塔板。其應(yīng)用經(jīng)常局限于產(chǎn)品需要另外分離初步工作中，此時(shí)易揮發(fā)組分在深入處理之前，絕大部分易揮發(fā)組分必須經(jīng)過間歇蒸餾加以除去，或者是用于（similar）不主要分離中。含有精餾間歇蒸餾為了得到較窄組成范圍產(chǎn)品，常利用含有精餾間歇蒸餾器，該間歇蒸餾器由一個(gè)釜（或再沸器）、一個(gè)精餾塔和一個(gè)冷凝器（用部分冷凝氣體（餾出物）作為回流液）以及一個(gè)或多個(gè)接收器組成。為了使回流液在或靠近蒸餾塔溫度返回，以使之為回流液量真正顯示和改進(jìn)蒸餾塔操作，要控制餾出液溫度。該蒸餾塔也能夠在高壓或真空下操作，此時(shí)，必須要用適當(dāng)裝置以得到所需壓力。除了蒸餾釜設(shè)計(jì)之外，間歇蒸餾各部分設(shè)備設(shè)計(jì)方法，遵照標(biāo)準(zhǔn)都與設(shè)計(jì)連續(xù)裝置標(biāo)準(zhǔn)相同，不過假如要處理多個(gè)混合物，那么應(yīng)該檢驗(yàn)該設(shè)備以適合每一個(gè)混合物。因?yàn)檎麴s塔中組成伴隨蒸餾進(jìn)行而改變，所以，要在一個(gè)混合物多個(gè)位置檢驗(yàn)該設(shè)計(jì)。蒸餾釜設(shè)計(jì)是以間歇操作規(guī)模和所需蒸發(fā)速率為基礎(chǔ)。在操作時(shí)，一批量液體加入蒸餾釜中，該體系達(dá)成總回流下穩(wěn)定狀態(tài)。依照已確定回流方法（policy），一部分塔頂冷凝液不停得到回收。當(dāng)操作條件改變時(shí)，經(jīng)過改變接收器可得到多個(gè)餾分。整個(gè)蒸餾塔是富含組分部分。伴隨時(shí)間進(jìn)行，蒸餾物料組成中較易揮發(fā)組分濃度越來越小，當(dāng)所搜集餾出液達(dá)成所需平均組成時(shí)，餾分（cut）蒸餾會(huì)停頓。間歇蒸餾過程能夠用幾個(gè)方式加以控制：（1）（保持）回流比不變，改變塔頂組成。將回流（比）確定在一定值，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)回流（比）保持在該值不變。因?yàn)檎麴s釜中液體組成不停改變，餾出液瞬時(shí)組成也改變。蒸餾一直進(jìn)行到蒸餾液平均組成達(dá)成所需值為止。在二元組分情況下，塔頂產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)接收器中，同時(shí)直到剩下釜液滿足所需要求時(shí)，回收中間餾分。中間餾分經(jīng)常加入到下一批物料中。對于多組分混合物來說，在產(chǎn)物餾分間要取出兩種或更多中間餾分。（2）（保持）塔頂組成不變，而改變回流比。在雙組合體系中，假如要保持塔頂組成不變，那么返回蒸餾塔回流量，再運(yùn)轉(zhuǎn)過程中必須是不停增加。伴隨時(shí)間進(jìn)行，蒸餾釜中較輕組分不停降低。最終，達(dá)成這種情況：回流比達(dá)成非常高值。然后，改變接收器，減小回流比，像以前一樣取出中間餾分。該技術(shù)也能擴(kuò)展到用于多組分混合物。（3）其它控制方法。一個(gè)循環(huán)方法可用來設(shè)置蒸餾塔操作方式。該裝置在達(dá)成平衡以前都以全回流進(jìn)行操作。在短時(shí)間里，餾出物以放水形式（totaldraw-off）取出，之后，蒸餾塔又重新回到全回流操作。在蒸餾過程中不停重復(fù)這種循環(huán)。另一個(gè)可能是：為了在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)所需分離而優(yōu)化回流比。復(fù)雜操作可能包含側(cè)線餾分回收、提供中間冷凝器、加料至塔板，以周期性加料至蒸餾釜中。Unit15SolventExtrction,LeachingandAdsorption第十五單元溶劑萃取、浸取和吸附1.溶劑萃?。ㄒ?液萃?。┯靡粋€(gè)溶劑處理液體混合物，在該溶劑之中，一個(gè)或多個(gè)所需組分能優(yōu)先溶解，這種液體混合物組分間分離叫做液-液萃取。其余叫法有（或者稱作）液體萃取或溶劑萃取。液-液萃取設(shè)備普遍分類及其它們主要特征和工業(yè)應(yīng)用如表3-1所表示：表3-1液-液萃取器特點(diǎn)及其工業(yè)應(yīng)用萃取器類型通常特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域非攪拌塔投資費(fèi)用低石油化工操作和維護(hù)費(fèi)低化學(xué)結(jié)構(gòu)簡單可處理腐竹性物質(zhì)品混合澄清器高塔板效率石油化工可處理溶劑百分比寬化學(xué)容量（生產(chǎn)量）大肥料靈活性好冶金放大可靠可處理高粘度液體脈沖塔等板高度低核工業(yè)內(nèi)無移動(dòng)部分冶金可實(shí)現(xiàn)多極操作盤旋攪拌塔容量（生產(chǎn)量）適當(dāng)石油化工等板高度適度冶金可實(shí)現(xiàn)多極操作制藥建設(shè)費(fèi)用不高肥料操作和維護(hù)費(fèi)用低往復(fù)板式萃取器產(chǎn)量高制藥等板高度低石油化工應(yīng)用廣以及靈活性大冶金結(jié)構(gòu)簡單化學(xué)能處理含懸浮固體液體能處理有乳化趨勢混合物離心萃取器對不穩(wěn)定物料接觸時(shí)間短制藥所需空間小核工業(yè)能處理易乳化物料石油化工能處理液體密度差異較小系統(tǒng)在該操作中，假如液體混合物原料與溶劑不完全互溶，那么必須滿足它們最少是部分互溶。本質(zhì)上，包括到三步：（1）將原料混合物與溶質(zhì)充分接觸，（2）兩相間分離，以及（3）從每一相中除去溶劑和回收溶劑。該技術(shù)一些主要應(yīng)用包含：從含煤油燃料油中分離芳香族化合物以提升燃燒質(zhì)量；從烯烴和環(huán)烷烴中分離芳香族化合物以改進(jìn)潤滑油溫度－粘度特征。比如：萃取分離可用在石油化工業(yè)中，從催化生成重整產(chǎn)品得到相對較純化合物，如：苯、甲苯和二苯；可用于無水醋酸生產(chǎn)；可用于從煤焦碳液體萃取苯酚；可用于青毒素純化。萃取主要特征是溶質(zhì)選擇性本質(zhì)，因?yàn)檩腿≈薪M分分離是基于溶解度差異，而不是基于蒸餾中揮發(fā)性差異。在單級(jí)間歇操作中，溶劑和溶液經(jīng)混合，然后分成余兩相：萃取相（extract）（在加入溶劑中含有所需溶質(zhì)）和萃余相（raffinate）（與溶劑溶解度差溶液）。借此，簡單混合和分離發(fā)生于同一容器中。這種平衡能夠方便地三角形上（等邊或是直角三角形）表示。各組分間平衡能夠用活度系數(shù)關(guān)系式（如準(zhǔn)化學(xué)活度系數(shù)或非隨機(jī)兩液體模型）表示。在理論上，這些關(guān)系式只包含那些從二元混合物測量所得到參數(shù)，但實(shí)際上，這么所得準(zhǔn)確性較差，所以，一些多組分平衡測量也用于取得參數(shù)。取得這些等式參數(shù)很復(fù)雜，需要使用電腦。我們應(yīng)該要知道，成功萃取過程不應(yīng)該只用萃取單元性能加以評(píng)價(jià)，而是應(yīng)該用整個(gè)工廠所實(shí)現(xiàn)回收效果評(píng)定加以評(píng)價(jià)。當(dāng)估量投資費(fèi)用以及冶金處理所用有機(jī)溶劑費(fèi)用較高時(shí)，必須要同時(shí)考慮工廠中用于分離混合和分離兩部分。用于萃取和浸取設(shè)備，必須要能使兩相充分接觸以使兩相間溶質(zhì)充分傳遞，同時(shí)能夠使兩相完全分離。用連續(xù)對流級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)以最小量溶劑達(dá)成最高分離程度。在這種操作中，進(jìn)料進(jìn)入第一級(jí)，而最終萃取相在第一級(jí)離開，新鮮溶劑進(jìn)入最終一級(jí)，而最終萃取相在最終一級(jí)離開。2.浸取浸取是利用一個(gè)溶劑從另一個(gè)固體中提取可溶性成份。該操作或是用于產(chǎn)生有用物質(zhì)濃溶液，或是為了從已被污染了可溶性物質(zhì)中除去一個(gè)不溶性固體，如顏料。提取中所用方法，是由所含可溶性組分百分比及其在固體中分布、固體本質(zhì)和微粒尺度所決定。假如溶質(zhì)在固體中均勻分布，那么近表面物質(zhì)先溶解，形成了固體殘?jiān)嗫仔越Y(jié)構(gòu)。在溶劑抵達(dá)離表面更遠(yuǎn)溶質(zhì)之前，它必須要滲透過外層表面，所以該過程逐步變得困難，提取速度會(huì)下降。假如溶質(zhì)在固體中所占分量很高，那么多孔性結(jié)構(gòu)會(huì)立刻破壞，以形成不溶性殘?jiān)?xì)小沉淀物，溶劑抵達(dá)溶質(zhì)不會(huì)受到妨礙。通常地，該過程可分三步進(jìn)行討論：第一步，當(dāng)溶質(zhì)溶解在溶劑中時(shí)溶質(zhì)相改變；第二步，溶質(zhì)經(jīng)過固體孔中溶劑擴(kuò)散到（固體）顆粒外邊；第三步，溶質(zhì)從與顆粒接觸溶劑中轉(zhuǎn)移到溶液體相（bulkphase）中。盡管第一步過程發(fā)生如此快以致可忽略其對速率影響，不過這三步均會(huì)影響限制提取速率。有時(shí)，可溶性物質(zhì)分布在一個(gè)物質(zhì)中獨(dú)立小洞穴中，溶劑不滲透到洞穴中，如金分散于巖石中。此時(shí)，要粉碎該物質(zhì)，使可溶性物質(zhì)能夠接觸到溶劑。假如該固體為多孔性結(jié)構(gòu)，那么提取速率相對較慢，因?yàn)榧?xì)胞壁會(huì)產(chǎn)生附加阻力。從甜菜中提取糖時(shí)，細(xì)胞壁在妨礙那些我們不要、分子量較大組分提取起著主要作用，所以，應(yīng)該把甜菜制成長條帶狀，以使相對少細(xì)胞受到損壞。在從種子中提取油時(shí)，溶質(zhì)本身為液體，所以能夠向溶劑擴(kuò)散。3.吸附盡管吸附用于一個(gè)物化過程已經(jīng)有相當(dāng)長時(shí)間，不過發(fā)展成為現(xiàn)在一個(gè)主要分離過程只是近三十年事。在吸附過程中，分子在兩相重新分布，在這兩相中，一相為固體而另一相為一個(gè)流體（流體或氣體）。不象吸收，溶質(zhì)分子從氣體體相中擴(kuò)散至液相主體，而在吸附中，分子從流體體相擴(kuò)散至固體吸附劑表面，形成一個(gè)不一樣吸附相。通常地，氣體吸附劑能夠用于除去氣體混合物中痕量組分。常見例子有：干燥氣體以防腐蝕、凝結(jié)，或預(yù)防一些不需要副反應(yīng)。因?yàn)轫?xiàng)目多樣性，如電子設(shè)備、陶瓷素?zé)吆托〈絼?huì)包在包裝袋中以保持其相對濕度較低。在使用揮發(fā)性溶劑過程中，有必要預(yù)防隨通風(fēng)空氣帶走溶劑而造成偶然（incidental）損失。經(jīng)過過吸附劑填料床空氣會(huì)影響吸附劑回收。從液相中除去痕量組分吸附一樣有效，能夠回收這種痕量組分或是簡單除去有毒物質(zhì)工業(yè)廢水。吸附任何一個(gè)潛在應(yīng)用，必須要考慮到其它分離操作，尤其是蒸餾、吸收和液體萃取。每一個(gè)分離操作（過程）都是利用了欲分離組分性質(zhì)某種差異。蒸餾中這種差異是揮發(fā)度；在吸收中為溶解度；在萃取中為分配系數(shù)。吸附分離則取決于一個(gè)組分較另一個(gè)組分更輕易被吸附。適宜操作選擇也取決于回收分離過組分難易程度。利用蒸餾分離正烷烴和異烷烴，因組分間相對揮發(fā)度較低，所以需要級(jí)數(shù)很多。然而，使用一個(gè)選擇性吸附劑可能是經(jīng)濟(jì)，該吸附劑是基于平均分子直徑微小差異來分離組分。正戊烷和異戊烷平均分子直徑分別為0.489nm和0.558nm。當(dāng)孔徑為0.5nm吸附劑與該氣體混合物接觸（beexposedto）時(shí)，較小分子擴(kuò)散至吸附劑表面而滯留（在其表面），而較大分子排除在外。在該過程另一步驟中，減小總壓或升溫可使滯留分子得以吸附。全部吸附過程都有一（大）特點(diǎn)：對要處理被吸附物質(zhì)而言，吸附劑（吸附）能力是有限。經(jīng)常，吸附劑必須能從該過程中加以回收和再生，即（吸附劑）恢復(fù)到原來?xiàng)l件。因?yàn)樵撛颍谠缙诠I(yè)應(yīng)用過程中，吸附裝置與蒸餾塔相比較，更難與連續(xù)操作結(jié)合一起。而且，極難批量生產(chǎn)具備同一吸附性質(zhì)吸附劑。商業(yè)吸附器設(shè)計(jì)及其操作必須要有足夠彈性以處理這些變量。這些原因和在吸附早期應(yīng)用中相當(dāng)慢熱產(chǎn)（thermalregeneration），造成了吸附器不能成為工廠設(shè)計(jì)師中普遍選擇。既然能夠利用范圍更大吸附劑，對一詳細(xì)應(yīng)用都有特制吸附劑，這一局面已經(jīng)得到改變，尤其是伴隨更加快熱量再生其它方法成為可能。當(dāng)流體相中擴(kuò)散分子受來自鄰近表面力作用而滯留一段時(shí)間，吸附就發(fā)生了。該表面表示在固體結(jié)構(gòu)中顯著不連續(xù)性，固體表面原子有（多出）殘余分子力，這種分子力不象在結(jié)構(gòu)體相分子力一樣能被其周圍原子消除掉。這些殘余作用力或范德華力對于全部表面都是常見，一些固體能夠用作吸附劑唯一原因是：它們能夠以多孔形式進(jìn)行生產(chǎn)，形成大內(nèi)表面。相比之下，即使當(dāng)固體加以細(xì)分，外表面對整個(gè)吸附做出貢獻(xiàn)不大。商業(yè)吸附劑總表面平均值為400.000m2/kg。Unit16Evaporation,CrystallizationandDrying第十六單元蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥1．蒸發(fā)蒸發(fā)器是利用加熱來濃縮溶液，或是利用熱把溶解固體從飽和溶液沉淀析出以對之回收。蒸發(fā)器是有著特殊要求再沸器，以用于分離氣液兩相，或當(dāng)固體物質(zhì)沉淀或結(jié)晶析出時(shí)，用于除去該固體物質(zhì)。在一些應(yīng)用中，尤其當(dāng)提供足夠干舷時(shí)，簡單釜式再沸器就足夠了。管式蒸發(fā)器或是水平或是垂直，或長或短；液體可位于管內(nèi)或管外，循環(huán)能夠是自然循環(huán)或是以泵或推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制性循環(huán)。自然循環(huán)型蒸發(fā)器是最常見。強(qiáng)制循環(huán)型循環(huán)器非常適合于處理粘性或腐蝕性物料，不過購置和維修費(fèi)用高。在長管式垂直設(shè)計(jì)中，因?yàn)檎舭l(fā)，液體處于在環(huán)流或膜流中，對應(yīng)地，該蒸發(fā)器稱之為升膜式蒸發(fā)器。在降膜式蒸發(fā)器，液體分布于蒸發(fā)器頂部，然后以流體形式向下流。靜壓頭可忽略，壓降只不過（littlemorethan）是汽流摩擦力，傳熱效果很好。因?yàn)榻佑|時(shí)間短以及兩相分離完全，降膜式蒸發(fā)適合于熱敏性物料。長管式蒸發(fā)器（或是自然循環(huán)或是強(qiáng)制循環(huán)）用得最廣泛。管直徑范圍從19～63mm，長度12～30ft。排管式蒸發(fā)器管長3～5ft，它中央降壓管面積與該管橫截面積相等。有時(shí)，排管式蒸發(fā)器中循環(huán)以推進(jìn)器來驅(qū)動(dòng)。在一些類型蒸發(fā)器中，固體直到它們達(dá)成所需尺度時(shí)才開始循環(huán)。在蒸發(fā)器設(shè)計(jì)和操作時(shí)，熱經(jīng)濟(jì)是一個(gè)主要考慮原因。因?yàn)殡x開蒸汽潛熱沒有被利用而是丟棄（discard），所以單效蒸發(fā)器浪費(fèi)能量。然而，利用多效蒸發(fā)器能夠回收和再次利用大部分潛熱。已經(jīng)開發(fā)了各種各式蒸發(fā)器以用于特殊工業(yè)中特殊應(yīng)用。蒸發(fā)器設(shè)計(jì)可分成以下基本類型：直接加熱蒸發(fā)器該類型蒸發(fā)器包含鹽池和浸泡燃燒裝置。浸泡燃燒蒸發(fā)器可應(yīng)用于那些由燃燒產(chǎn)物引發(fā)溶液污染可接收場所。長管蒸發(fā)器在該類型蒸發(fā)器中，液體以薄膜形式在長垂直熱蒸發(fā)管中流動(dòng)，既可用降膜式蒸發(fā)器又可用升膜式蒸發(fā)器，處理能力大，適合于低粘度溶液。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器在強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中，液體由泵輸送到蒸發(fā)管中，適適用于那些會(huì)污染傳熱表面物料，以及適適用于蒸發(fā)器發(fā)生結(jié)晶場所。攪拌式薄膜蒸發(fā)器 在這種蒸發(fā)器設(shè)計(jì)中，利用機(jī)械方法（伎倆）將一薄層溶液撒到加熱表面上。刮薄式蒸發(fā)器用于高粘度物料和固體產(chǎn)物。短管式蒸發(fā)器 也稱排管式蒸發(fā)器，用于制糖工業(yè)中。蒸發(fā)器選擇對于某一特殊應(yīng)用，最適合蒸發(fā)器類型選擇取決于以下原因：（1）所需處理量（2）進(jìn)料粘度以及蒸發(fā)過程中粘度增加（3）所需產(chǎn)物本質(zhì)：固體、淤泥或濃溶液（4）產(chǎn)物熱敏性（5）物料是否會(huì)產(chǎn)生污染（6）溶液是否會(huì)起泡（7）是否可用直接加熱輔助設(shè)備對于真空條件下操作蒸發(fā)器，需要冷凝器和真空泵；對于水溶液，則需利用蒸汽噴射器和噴射式冷凝器。噴射式冷凝器是直接冷凝器，在該冷凝器中，蒸汽是利用冷卻水噴射直接而冷卻。2．結(jié)晶結(jié)晶用于固體產(chǎn)生、純化及其回收。結(jié)晶產(chǎn)物有著好看外表，流動(dòng)性能好，易處理，易包裝。該操作應(yīng)用范圍廣：從特種化學(xué)品（如藥品）小規(guī)模生產(chǎn)，到產(chǎn)品以噸數(shù)生產(chǎn)（如糖、常見鹽類和肥料）生產(chǎn)（都能夠使用該操作）。結(jié)晶設(shè)備可用于所得到液體過程和現(xiàn)象方法加以分類，也可用用于懸浮增加晶體方法加以分類。能夠經(jīng)過冷卻或蒸發(fā)得到過飽和現(xiàn)象（supersaturation）。有四類基本結(jié)晶器：槽式結(jié)晶器、刮膜式結(jié)晶器、晶漿循環(huán)結(jié)晶器、以及母液循環(huán)式結(jié)晶器。表3-2總結(jié)了這些主要類型結(jié)晶器經(jīng)典應(yīng)用（譯成為主動(dòng)句很好）結(jié)晶器類型應(yīng)用經(jīng)典用途槽式結(jié)晶器間歇操作、規(guī)模生產(chǎn)小脂肪酸、植物油、糖刮膜式結(jié)晶器有機(jī)化合物、用于有污染問題氯苯、有機(jī)酸、烷烴、石蠟油、環(huán)烷烴、場所，粘性物料尿素巖漿循環(huán)結(jié)晶器大顆粒晶體生產(chǎn)、生產(chǎn)量大銨和其它無機(jī)鹽、氯化鈉和氯化鉀液體循環(huán)結(jié)晶器生產(chǎn)均勻晶體（其尺寸小于石膏、無機(jī)鹽、硝酸鈉和硝酸鉀、硝酸銀巖漿）、生產(chǎn)量大3．干燥干燥是用蒸發(fā)方法除去水和其它揮發(fā)性液體。大部分在其生產(chǎn)時(shí)需要干燥。選擇干燥設(shè)備最主要考慮原因是進(jìn)料本質(zhì)及其濃度。干燥是能源密集型過程，利用熱干燥來除去液體費(fèi)用較利用機(jī)械技術(shù)費(fèi)用要高得多。除了幾個(gè)特殊應(yīng)用之外，熱空氣在工業(yè)干燥器中用作加熱和傳質(zhì)介質(zhì)。空氣可直接用所用燃料（石油、天然氣和煤）燃燒產(chǎn)物加熱，或者間接加熱，通常經(jīng)過蒸汽加熱翅片管管道加熱。用于化學(xué)過程工業(yè)中干燥器基本類型有：板式干燥器間歇板式干燥器用于干燥少許固體，所適用物料范圍廣。欲干燥物料位于固體底板上，在固體底板上吹入熱空氣，欲干燥物料位于穿了孔底板上，熱空氣流經(jīng)該底板。間歇干燥器勞動(dòng)力要求高，但在干燥條件和產(chǎn)物存貨能夠得到很好控制。板式干燥器適合于干燥有價(jià)值產(chǎn)物（品）。帶式干燥器（連續(xù)循環(huán)帶式干燥器）該類型干燥器，固體產(chǎn)物在一個(gè)很長穿孔傳送帶上，熱空氣強(qiáng)制地流過該傳送帶。傳送帶被罩在一長矩形箱內(nèi)，該箱分成幾個(gè)區(qū)域，以致能控制干燥氣體流型和溫度。固體干燥器和干燥空氣相對運(yùn)動(dòng)能夠是并流，或者更多是對流。該類型干燥器只適合于那些形成帶式結(jié)晶床層物料，可實(shí)現(xiàn)較高干燥速率，質(zhì)量控制輕易，熱效率高，以蒸汽加熱，干燥每1kg蒸發(fā)水需要用蒸汽低于1.5kg。該類型干燥器缺點(diǎn)為，因?yàn)闄C(jī)械傳送帶、維護(hù)費(fèi)用高，所以首次（最初）費(fèi)用高。旋轉(zhuǎn)式干燥器在旋轉(zhuǎn)式干燥器中，固體物質(zhì)沿著一旋轉(zhuǎn)傾斜圓柱內(nèi)部進(jìn)行輸送，經(jīng)過直接與流經(jīng)圓柱熱空氣而加熱、干燥。有時(shí)，圓柱間接加熱。旋轉(zhuǎn)干燥器適合于干燥自由流動(dòng)粒狀物質(zhì)，適適用于產(chǎn)量高連續(xù)操作；熱效率高，投資費(fèi)用和勞力費(fèi)用相對較低。該類型干燥器一些缺點(diǎn)為：停留時(shí)間不統(tǒng)一，產(chǎn)生灰塵，噪聲程度較大。流化床干燥器在該類型干燥器中，干燥氣以足夠速率經(jīng)過固體床層，以使床層保持在流化狀態(tài)，該流化狀態(tài)可提升很大傳熱和干燥速率。流化床干燥器適合于粒狀大小范圍為1～3ｍｍ粒狀和晶體狀物質(zhì)。該干燥器可設(shè)計(jì)為連續(xù)操作和間歇操作。流化床干燥器主要優(yōu)點(diǎn)：熱傳遞快且均勻、干燥時(shí)間短、干燥條件能很好控制、占地面積要求低。與其它類型干燥器相比，需要?jiǎng)恿Ω?。氣流干燥器也稱flash干燥器它們操作原理與噴霧式干燥器相同。欲干燥產(chǎn)品由一個(gè)適宜進(jìn)料器分散于向上流動(dòng)加熱氣蒸汽中。該設(shè)備起著氣流傳送設(shè)備和干燥器作用。接觸時(shí)間短，（該原因）限制了要干燥物料顆粒大小。氣流干燥器適合于那些顆粒太小而不能在流化床干燥器中干燥物料。該類型干燥劑熱效率通常較低。噴霧式干燥器噴霧式干燥器通常適適用于液體和稀淤泥進(jìn)料，不過可經(jīng)過設(shè)計(jì)以處理任何能用泵輸送物料。放置于垂直圓柱形容器要干燥物料，在一噴嘴中或在一圓盤狀原子化器中原子化。熱空氣在容器中向上流（在有些設(shè)計(jì)中向下流）、輸送以及干燥液滴。液體從液滴表面上快速汽化，同時(shí)形成有空隙多孔顆粒。干燥過顆粒在旋風(fēng)（cyclone）分離器中或在袋狀過濾器中加以除去。噴霧式干燥器主要優(yōu)點(diǎn)是：接觸時(shí)間短，這使它適合于干燥熱敏性物質(zhì)；能很好地控制產(chǎn)物顆粒尺度、體相密度。因?yàn)檫M(jìn)料中固體濃度低，所以加熱要求高。旋轉(zhuǎn)鼓式干燥器鼓式干燥器適適用于液體和稀淤泥進(jìn)料。當(dāng)欲干燥物料會(huì)加熱表面形成一薄膜，不是熱敏性物料時(shí)，鼓式干燥器能夠代替噴霧式干燥器（另一個(gè)選擇）。Unit17ChemicalReactionEngineering第十七單元化學(xué)反應(yīng)工程每一個(gè)工業(yè)化化工過程目標(biāo)都是經(jīng)過一系列處理步驟從各種原料經(jīng)濟(jì)性地生成所需產(chǎn)品。圖3－5表示一個(gè)經(jīng)典過程。為了使原料處于能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形式，原料要經(jīng)過（undergo）許多物理處理步驟，然后，經(jīng)過反應(yīng)器。為了得到最終所需產(chǎn)品，反應(yīng)產(chǎn)物必須經(jīng)過深入物理處理，如分離、純化等。用于物理處理步驟設(shè)備設(shè)計(jì)在單元操作中研究，這里我們關(guān)心是過程化學(xué)處理步驟。經(jīng)濟(jì)上，化學(xué)處理步驟是不主要裝置，如一簡單混合槽。然而，化學(xué)處理步驟通常是整個(gè)過程關(guān)鍵，在經(jīng)濟(jì)方面可使過程發(fā)生或停頓原因。反應(yīng)器設(shè)計(jì)不是例行公事（routine），對于某一過程能夠提出許多其它設(shè)計(jì)。為了尋求最好設(shè)計(jì)，必須降低費(fèi)用不但僅是反應(yīng)器費(fèi)用。一個(gè)設(shè)計(jì)能夠是反應(yīng)器費(fèi)用低，但離開該裝置物料能夠是該情況：物料處理費(fèi)用比其它設(shè)計(jì)費(fèi)用高得多。所以全過程經(jīng)濟(jì)性必須要考慮。反應(yīng)器設(shè)計(jì)要利用各種領(lǐng)域（熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、傳質(zhì)、傳熱以及經(jīng)濟(jì)學(xué)）信息、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。化學(xué)反應(yīng)工程是這些全部原因綜合（synthesis），其目標(biāo)是精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)器?；瘜W(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)可能是化學(xué)工程師獨(dú)特（unique）一個(gè)活動(dòng)，這可能較其它方面更能證實(shí)化學(xué)工程作為工程學(xué)科獨(dú)特分支存在。在化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)時(shí)，必須要回答兩個(gè)問題：（1）我們期望發(fā)生什么改變？（2）改變發(fā)生有多快？。第一個(gè)問題關(guān)于熱力學(xué)，而第二個(gè)問題是關(guān)于各種速率過程——化學(xué)動(dòng)力學(xué)、傳熱，等等。把這些過程綜合起來以及要確定這些過程是怎樣關(guān)聯(lián)，是相當(dāng)難問題（事情）。所以我們必須從簡單情況開始，利用考慮其它原因來增加（幫助）我們分析，直到我們能處理更困難問題。1、熱力學(xué)熱力學(xué)給出了設(shè)計(jì)所需兩條主要信息：反應(yīng)釋放（或吸收）熱量以及反應(yīng)最大可能程度。化學(xué)反應(yīng)總是伴伴隨熱量釋放或吸收，對于一適宜設(shè)計(jì)，熱量大小必須要知道，如反應(yīng)：正，吸熱反應(yīng)aArR＋sS △Hr負(fù)，放熱反應(yīng)在反應(yīng)前后，對體系在同一溫度、壓力下進(jìn)行測量，當(dāng)a摩爾A消失生成r摩爾R和s摩爾S時(shí)，在T溫度下反應(yīng)熱為環(huán)境傳給該反應(yīng)體系熱量。若知道反應(yīng)熱或是通熱化學(xué)數(shù)據(jù)對反應(yīng)熱進(jìn)行估量，那么能夠計(jì)算反應(yīng)過程熱效應(yīng)。熱力學(xué)中，也能夠從反應(yīng)物料標(biāo)準(zhǔn)自由能來計(jì)算平衡常數(shù)K。假如知道了平衡常數(shù)，那么能夠估量反應(yīng)物最大可得收率。2、化學(xué)動(dòng)力學(xué)在適宜條件下，進(jìn)料能夠轉(zhuǎn)變?yōu)樾虏灰粯游镔|(zhì)，這些物質(zhì)可組成不一樣化學(xué)種類。如果該過程只是經(jīng)過組成原子重排和重新分配發(fā)生來形成新分子，那么我們說發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)是與這些反應(yīng)研究關(guān)于，研究反應(yīng)形式和機(jī)理，研究所包括到