مصطلحات الهندسة الكيميائية باللغة الإنجليزية وشرحها بالعربية

خطوة فيزيائية أساسية تتكرر في عمليات مختلفة، مثل التقطير والترشيح والتجفيف وتبادل الحرارة؛ ويمكن وصف أي مصنع كسلسلة من هذه الخطوات.

حساب يستند إلى أن الكتلة لا تُخلق ولا تفنى: فكل ما يدخل النظام يخرج منه أو يتفاعل أو يتراكم داخله.

حساب يتتبع الطاقة الداخلة إلى النظام والخارجة منه على هيئة حرارة وشغل وإنثالبي التيارات، لتحديد احتياجات التسخين والتبريد.

رسم يبين المعدات الرئيسية في المصنع وكيفية اتصال تيارات العملية بها وبيانات التشغيل الأساسية كالتدفق والحرارة والضغط.

أسلوب إنتاج تُشحن فيه المواد إلى وعاء وتُعالج مدة محددة ثم يفرغ قبل بدء الدفعة التالية.

أسلوب إنتاج تدخل فيه التغذية ويخرج المنتج من دون توقف، غالباً لأشهر وفي شروط شبه ثابتة.

حالة تبقى فيها درجات الحرارة والضغوط والتدفقات والتراكيب عند كل نقطة في العملية ثابتة مع الزمن.

المادة التي تدخل وحدة أو مصنعاً للمعالجة، كالنفط الخام الداخل إلى مصفاة أو السائل المغذي لعمود.

تيار يعيد مادة غير متفاعلة أو مائعاً من نقطة لاحقة في العملية إلى نقطة سابقة فيها، بدلاً من فقده أو التخلص منه.

وعاء أو معدة يُجرى فيها تفاعل كيميائي تحت شروط مضبوطة من الحرارة والضغط والخلط.

مادة تسرّع التفاعل أو تزيد انتقائيته من دون أن تُستهلك فيه. وتكون غالباً مادة صلبة على هيئة حبيبات داخل سرير المفاعل.

كمية المنتج المرغوب التي تُنتج فعلياً، وغالباً ما تُعرض كنسبة من الكمية النظرية الممكنة انطلاقاً من المادة المغذاة.

نسبة المتفاعل الذي خضع للتفاعل، وتُعطى عادة مئوياً من كمية المادة المغذاة إلى المفاعل.

سرعة استهلاك المواد المتفاعلة أو تكوّن النواتج، ويعبر عنه عادةً بعدد المولات لكل وحدة حجم في وحدة الزمن. ويتأثر بالحرارة والتركيز والمحفز.

متوسط الزمن الذي تقضيه المادة داخل وعاء أو مفاعل؛ وفي الحالة البسيطة يُحسب بقسمة الحجم على معدل التدفق الحجمي.

مقدار ما يتحول من التغذية المتفاعلة إلى المنتج المرغوب بدلًا من النواتج الثانوية غير المرغوبة، ويعبر عنه عادةً بنسبة مئوية.

اختصار لمفاعل الخزان المستمر التحريك: خزان يدخل إليه تيار التغذية ويخرج منه المنتج باستمرار، مع افتراض امتزاج المحتويات امتزاجًا تامًا.

مفاعل أنبوبي مثالي يتحرك فيه المائع إلى الأمام على هيئة شرائح متتابعة من دون امتزاج على طول الأنبوب، لذلك يتغير التركيب من المدخل إلى المخرج.

وصف لتفاعل أو عملية تطلق حرارة إلى محيطها، مثل الاحتراق والتعادل ومعظم عمليات البلمرة.

وصف لتفاعل أو عملية تمتص الحرارة من محيطها، ولذلك يلزم تزويدها بالحرارة لاستمرارها، مثل الإصلاح بالبخار أو التكسير.

الحد الأدنى من الطاقة التي تحتاج إليها الجزيئات المتفاعلة كي يبدأ التفاعل. وتعني القيمة المرتفعة حساسية كبيرة لمعدل التفاعل تجاه درجة الحرارة، بينما تخفض المحفزات هذه الطاقة.

أبطأ خطوة ضمن سلسلة من الخطوات، مثل التفاعل أو الانتشار أو إزالة الحرارة، وهي التي تتحكم في السرعة القصوى للعملية بأكملها.

مادة تنتج في العملية إلى جانب المنتج الرئيسي. وقد تُباع أو تُستخدم في موضع آخر من المصنع أو تُعامل على أنها نفاية.

معدة تنقل الحرارة من مائع إلى آخر من دون اختلاطهما، مثلاً عبر جدران الأنابيب أو الصفائح من زيت ساخن إلى ماء بارد.

مقدار يبين سهولة انتقال الحرارة عبر جدار من مائع إلى آخر، ويقاس بـ W/(m²·K). وكلما ارتفع أمكن استخدام مبادل أصغر.

مبادل حراري يبرّد البخار حتى يعود سائلًا، مثل المكثف أعلى برج التقطير أو عند مخرج توربين بخاري.

مبادل حراري عند قاع برج التقطير يغلي جزءًا من سائل القاع ليولد البخار الصاعد داخل البرج.

تراكم رواسب غير مرغوبة، مثل القشور أو فحم الكوك أو البوليمر أو النمو الحيوي، على أسطح المعدات، مما يقلل انتقال الحرارة ويزيد هبوط الضغط.

كمية الحرارة التي يجب أن ينقلها مبادل أو غلاية إعادة غليان أو مكثف أو فرن في وحدة الزمن، وتعطى عادةً بـ kW أو MW.

غلاف خارجي يحيط بمفاعل أو وعاء ويمر فيه البخار أو الزيت الساخن أو ماء التبريد لتسخين المحتويات أو تبريدها.

طريقة لفصل مزيج سائل بغليه ثم تكثيف البخار، اعتماداً على اختلاف درجات غليان مكوناته.

طريقة فصل يذوب فيها مكوّن أو أكثر من الغاز في سائل، مثل إزالة CO2 من الغاز بمحلول أميني.

طريقة فصل يستخدم فيها مذيب لسحب مكوّن من مزيج سائل أو صلب، اعتمادًا على ذوبانيته الأعلى في ذلك المذيب.

فصل الجسيمات الصلبة من سائل أو غاز بتمرير المزيج عبر وسط مسامي، كقماش أو شبكة أو خرطوشة، يحتجز المواد الصلبة.

تكوين بلورات صلبة من محلول، عادةً بتبريده أو بتبخير المذيب، لفصل منتج صلب نقي.

إزالة الماء أو سائل آخر من مادة صلبة، عادةً بتسخينها بغاز ساخن أو تحت التفريغ، حتى تبلغ محتوى الرطوبة المطلوب.

في التقطير، كمية السائل المكثف المعاد إلى قمة العمود مقسومة على كمية المنتج المسحوبة (L/D).

صفيحة أفقية داخل عمود تقطير أو امتصاص، يصعد البخار خلالها فقاعات عبر السائل الجاري عليها، فتتبادل المرحلتان المكونات.

انتقال مكوّن من موضع أو طور إلى آخر بسبب اختلاف التركيز، مثل انتقاله من غاز إلى سائل أو من سائل إلى صلب.

انتقال الجزيئات من منطقة عالية التركيز إلى منطقة منخفضة التركيز بفعل حركتها العشوائية، من دون جريان كلي للمائع.

ضغط البخار فوق سائل عندما يكون السائل وبخاره في حالة اتزان عند درجة حرارة معينة. يزداد مع الحرارة، ويغلي السائل عندما يساوي ضغطه ضغط الوسط المحيط.

درجة الحرارة التي يصبح عندها ضغط بخار السائل مساويًا للضغط المحيط فيغلي؛ وتنخفض تحت التفريغ وترتفع عند ضغط أعلى.

مقياس للمحتوى الحراري للمادة يستخدم لحساب الطاقة اللازمة لتسخينها أو تبريدها أو تبخيرها أو تفاعلها عند ضغط ثابت، ويعطى عادةً بـ kJ/kg أو kJ/mol.

حالة يتعايش فيها السائل وبخاره دون تغير صافٍ، ولكل منهما تركيب محدد. وهي أساس تصميم التقطير والفصل الومضي.

المعادلة PV = nRT التي تربط ضغط الغاز وحجمه ودرجة حرارته وكمية مادته. وتكون ملائمة عادةً عند الضغط المنخفض ودرجة الحرارة المرتفعة.

كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة مادة درجة واحدة. وتسمى السعة لكل كيلوغرام السعة الحرارية النوعية؛ وتبلغ للماء نحو 4.18 كيلوجول/(كغ·كلفن).

الحرارة التي تمتصها المادة أو تطلقها عند انتقالها من طور إلى آخر، مثل تحول السائل إلى بخار، من دون تغير في درجة حرارتها.

درجة الحرارة التي يبدأ عندها أول سائل بالتكوّن من خليط غازي أو بخاري عند تبريده مع ثبات الضغط.

كمية المائع التي تمر بنقطة خلال زمن معين، ويعبّر عنها كتدفق كتلي مثل kg/h أو حجمي مثل m³/h.

آلة تحرك سائلاً عبر الأنابيب بزيادة ضغطه. معظم مضخات المصانع طاردة مركزية، ومنها أيضاً مضخات الإزاحة الموجبة كالتروس والحجاب الحاجز.

جهاز في أنبوب يبدأ تدفق المائع أو يوقفه أو يضبطه يدوياً أو آلياً.

انخفاض ضغط المائع أثناء مروره في أنبوب أو صمام أو مرشح أو سرير أو معدة، وينشأ أساساً عن الاحتكاك.

مقاومة المائع للجريان: للعسل لزوجة مرتفعة وللماء منخفضة. تقاس بوحدة باسكال·ثانية، ويشيع عمليًا استخدام السنتي بواز (cP).

عدد لا بُعدي (Re = ρvD/μ) يقارن قوى القصور الذاتي بالقوى اللزجة ويبين إن كان الجريان صفحيًا أم مضطربًا.

آلة ترفع ضغط الغاز بخفض حجمه. ومن أنواعه الرئيسية الطرد المركزي والترددي واللولبي.

تكوّن فقاعات بخار في سائل ثم انهيارها بعنف عندما ينخفض الضغط الموضعي دون ضغط بخار السائل، وغالباً ما يحدث ذلك عند مدخل المضخة أو عبر الصمام.

اختصار لصافي رأس السحب الموجب: الهامش بين الضغط عند مدخل المضخة وضغط بخار السائل، ويُعبّر عنه بأمتار من السائل.

جريان منتظم تتحرك فيه طبقات المائع متوازية مع اختلاط قليل فيما بينها. ويحدث في الأنابيب عند أعداد رينولدز المنخفضة، عادةً دون نحو 2100.

اختصار لمخطط الأنابيب والأجهزة: رسم تفصيلي لكل أنبوب وصمام وجهاز وحلقة تحكم ومعدة أمان في الوحدة.

القيمة المستهدفة التي يحاول المتحكم تثبيتها، مثل حرارة 85°م أو مستوى خزان 60٪.

صمام آلي يفتح ويغلق تدريجياً استجابة لإشارة متحكم كي يحافظ على التدفق أو الضغط أو المستوى أو الحرارة عند القيمة المرجعية.

طريقة تحكم تقيس متغير العملية وتقارنه بالقيمة المطلوبة ثم تعدل الخرج، غالبًا صمامًا، لتصحيح الفرق.

أشيع أنواع متحكمات العمليات، ويحدد خرجه من ثلاثة حدود: التناسبي (الخطأ الحالي) والتكاملي (الأخطاء السابقة) والتفاضلي (سرعة تغير الخطأ).

جهاز ميداني يقيس قيمة كالضغط أو الحرارة أو المستوى أو التدفق، ويرسلها إلى نظام التحكم كإشارة كهربائية، غالبًا 4–20 mA.

جهاز يقيس معدل تدفق سائل أو غاز داخل أنبوب. ومن أنواعه الشائعة مقياس الصفيحة ذات الفتحة، والمغناطيسي، وكوريوليس، والدوامي، وفوق الصوتي.

مجموعة عناصر تعمل معاً لإبقاء متغير في العملية عند نقطة الضبط، وتتكون من حساس ومرسل ومتحكم وعنصر نهائي مثل صمام التحكم.

اختصار لنظام التحكم الموزع: نظام حاسوبي يشغّل حلقات التحكم في المصنع ويعرض للمشغلين الشاشات والإنذارات والاتجاهات في غرفة التحكم.

كمية المادة التي تعالجها وحدة أو منشأة خلال مدة محددة، مثل أطنان التغذية يومياً.

حاوية مغلقة مصممة لاحتواء غازات أو سوائل عند ضغط أعلى كثيرًا من الضغط الجوي أو أدنى منه، مثل المفاعل والفاصل والدرم والعمود.

حاوية كبيرة تعمل عادةً عند الضغط الجوي أو قريبًا منه، لتخزين المواد الخام أو الوسيطة أو المنتجات قبل استخدامها أو شحنها.

عمود يديره محرك ويحمل دفاعة واحدة أو أكثر، لخلط محتويات الخزان أو المفاعل وإبقاء المواد الصلبة معلقة وتوزيع الحرارة ومساعدة التفاعلات.

المرحلة التالية للبناء، حيث تفحص المعدات والأنظمة وتغسل وتختبر وتشغّل بالماء أو مواد خاملة للتأكد من صلاحيتها قبل بدء التشغيل الفعلي.

عملية نقل وحدة أو مصنع من حالة التوقف إلى ظروف التشغيل العادية، باتباع إجراء مكتوب خطوةً خطوة.

إيقاف وحدة أو مصنع، إما بطريقة مخططة ومضبوطة أو فجأة بسبب عطل أو تدخل نظام سلامة.

إيقاف كبير ومخطط للمصنع، يحدث عادةً كل بضع سنوات لأعمال الفحص والصيانة وتغيير المحفز والتنظيف وتركيب معدات جديدة.

حلقة مسطحة من مادة لينة أو شبه صلبة توضع بين فلنجتين أو سطحين، وتُضغط بالمسامير لمنع التسرب.

وصف لمنتج أو تيار لا يفي بالمواصفات المطلوبة، مثل أن يحتوي ماءً أكثر من الحد المسموح أو أن يكون لونه خاطئاً أو نقاوته منخفضة جداً.

الخدمات التي يحتاج إليها مصنع العمليات كي يعمل، مثل البخار ومياه التبريد والكهرباء وهواء الأجهزة والنيتروجين وغاز الوقود والماء منزوع المعادن.

أي شيء قد يسبب أذى للناس أو المصنع أو البيئة، مثل غاز قابل للاشتعال أو سائل سام أو ضغط مرتفع أو سطح ساخن.

وظيفة حماية آلية توقف إجراءً أو تمنعه عند اكتشاف حالة خطرة، مثل إغلاق صمام التغذية عند ارتفاع ضغط المفاعل.

صمام محمّل بنابض يفتح تلقائيًا إذا تجاوز ضغط وعاء أو أنبوب حدًا مضبوطًا، مطلقًا المائع لحماية المعدات من الانفجار.

اختصار لدراسة المخاطر وقابلية التشغيل: مراجعة منظمة يجريها فريق لمخطط الأنابيب والأجهزة، جزءًا جزءًا، مستخدمًا كلمات إرشادية لاكتشاف الانحرافات التي قد تسبب أذى أو مشكلات تشغيلية.

وثيقة معيارية من المورد تصف مخاطر المادة الكيميائية والتعامل الآمن معها وتخزينها والإسعافات الأولية ومكافحة الحرائق والتخلص منها، ضمن 16 قسمًا مرقمًا.

أدنى درجة حرارة يطلق عندها السائل بخارًا بكمية تكفي لاشتعاله لحظيًا عند تقريب لهب أو شرارة.

تفاعل طارد للحرارة يخرج عن السيطرة: تنتج الحرارة بسرعة تفوق القدرة على إزالتها، فترتفع الحرارة ومعدل التفاعل والضغط بوتيرة متسارعة.

إجراء سلامة يعزل المعدات عن جميع مصادر الطاقة ويقفل نقاط العزل ويضع عليها بطاقات، لمنع تشغيلها أثناء عمل الأشخاص عليها.

إيقاف آلي لمعدة أو وحدة بواسطة نظام الحماية عندما تتجاوز إحدى القيم حداً آمناً، مثل الضغط المرتفع أو المستوى المنخفض أو الاهتزاز الشديد.

أدنى تركيز لغاز أو بخار قابل للاشتعال في الهواء يمكن عنده أن يحترق أو ينفجر إذا وُجد مصدر إشعال. ويكون المزيج أفقر من أن يحترق إذا كان التركيز دونه.

إخلاء وعاء أو أنبوب من الهواء أو الغاز القابل للاشتعال أو المادة السامة، بغسله بغاز خامل مثل النيتروجين أو بالبخار، قبل فتحه أو بدء تشغيله.

نقل عملية ناجحة في المختبر أو المصنع التجريبي إلى تصميم يعمل بحجم تجاري أكبر بكثير.

نسخة صغيرة من مصنع إنتاج مخطط له، بين المختبر والنطاق الكامل، لاختبار العملية وجمع بيانات التصميم وإنتاج عينات.

زيادة سعة المصنع عبر اكتشاف حدود المعدات التي تمنع رفع الإنتاج وإزالتها، بدل بناء وحدة جديدة بالكامل.

مجموعة البيانات والافتراضات المتفق عليها التي يُبنى عليها تصميم المصنع، مثل السعة ومواصفات اللقيم والمنتج وظروف الموقع وهوامش التصميم.

استخدام البرمجيات لإنشاء نموذج حاسوبي لعملية صناعية يشمل معداتها وتياراتها وخواصها الديناميكية الحرارية، بغرض حساب الموازين وتحديد أحجام المعدات واختبار التغييرات.

أصغر مراحل تطوير العملية، وتُستخدم فيها معدات مختبرية بسعات من بضعة مليلترات إلى بضعة لترات لاختبار الكيمياء وجمع البيانات الأولية.

تلف تدريجي يصيب المعدن نتيجة تفاعل كيميائي أو كهروكيميائي مع محيطه، كالصدأ أو تأثير الأحماض والكلوريدات.

فئة من أنواع الفولاذ تحتوي على نحو 10.5% من الكروم على الأقل، الذي يشكل طبقة أكسيد واقية رقيقة ويمنحها مقاومة للتآكل أفضل بكثير من الفولاذ الكربوني.

المادة التي يصنع منها جزء من المعدات أو أنبوب أو مكوّن، وتُختار بحسب المتانة والحرارة ومقاومة التآكل والتكلفة.

نوع من التآكل الموضعي يُحدث ثقوباً صغيرة وعميقة في سطح المعدن، بينما يبدو السطح المحيط بها شبه سليم.

سماكة إضافية تُضاف إلى جدار وعاء أو أنبوب فوق ما تتطلبه حسابات القوة، لتسمح بفقدان المعدن بالتآكل خلال عمره التشغيلي مع بقائه آمناً.