第一篇:專業(yè)英語(yǔ)第八章課文翻譯1
Chiguo
Chapter 8
Section 1 Coal-Fired Power Plants
燃煤發(fā)電站
第一段:
在化石燃料發(fā)電廠中,煤,石油或者天然氣在燃燒室中燃燒,燃燒產(chǎn)生高溫的水,然后轉(zhuǎn)換成水蒸氣,高溫的水蒸氣將驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī),汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)機(jī)械地連接在一起。圖8.1展示了一個(gè)典型的圖表示意圖。發(fā)電廠的運(yùn)行用一下簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概述。從倉(cāng)庫(kù)取出煤塊放入粉煤機(jī)(或者磨粉機(jī))中粉碎,然后與預(yù)熱的空氣混合,最后充入燃燒室中燃燒。燃燒室包含一個(gè)復(fù)雜的管道,抽上的水灌輸?shù)揭粋€(gè)叫鍋爐的設(shè)備中,鍋爐里面水的溫度逐漸上升直至它們成為水蒸氣。
水蒸氣被送至汽輪機(jī)中,與此同時(shí),燃燒的廢氣(煙道氣體)通過(guò)物理和靜電除塵裝置除掉99%以上的固體顆粒(灰塵)在通過(guò)煙囪或煙囪體排放出去之前。
第二段:
剛剛描述的單元,是輸入煤粉,空氣和水輸出水蒸氣的單元,這幾個(gè)方面的系統(tǒng)被統(tǒng)稱為蒸汽發(fā)電機(jī)組,或燃燒室,或者蒸汽發(fā)生器。當(dāng)考慮根據(jù)是燃燒過(guò)程的時(shí)候常用“燃燒室”這個(gè)術(shù)語(yǔ),同時(shí)當(dāng)考慮因素是水汽循環(huán)時(shí),“蒸汽發(fā)生器”這個(gè)術(shù)語(yǔ)被更頻繁的使用。水蒸氣的3500磅/平方英寸的典型氣壓和華氏零下1050度的條件,是通過(guò)控制和停止(關(guān)閉)汽輪機(jī)閥門來(lái)提供的。整齊的熱能轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)的機(jī)械能。從排氣機(jī)中排出的蒸汽在熱交換器中成為冷凝器中冷卻形成水,再次被泵抽回鍋爐里。通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽的流量變化來(lái)控制渦輪發(fā)電機(jī)的輸出。截止閥具有保護(hù)作用,它通常是完全開放的,但可以“跳閘”關(guān)閉,以防止汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組超速,使電力輸出突然下賤(由于斷路器的行動(dòng))和控制閥不關(guān)閉。
第三段:
圖8-1表明的是一個(gè)單階段汽輪機(jī),但在實(shí)際中一個(gè)更加復(fù)雜的多級(jí)排列被使用以便能實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高的熱效率。一個(gè)典型的多級(jí)排列如圖8-2所示。它包括四個(gè)有著不同蒸汽氣壓的汽輪機(jī)機(jī)械地耦合串聯(lián)在一起。用常規(guī)的概述就是高壓蒸汽來(lái)自鍋爐然后進(jìn)入高壓汽輪機(jī)。在之前離開高壓汽輪機(jī)的水蒸氣回到鍋爐(再熱器)地區(qū),然后送往中壓汽輪機(jī)。離開中壓汽輪機(jī)后的蒸汽(在較低的壓力和多消耗條件)移動(dòng)是指向低壓汽輪機(jī)的。來(lái)自低壓汽輪機(jī)的廢汽在冷凝器中冷卻并重新給水,然后加熱(與渦輪機(jī)中提取的蒸汽一起)接著用泵送返鍋爐。
第四段:
燃煤發(fā)電廠的凈效率通常低于40%(也就是說(shuō)煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男实陀?0%)。盡管與30%左右的工業(yè)平均值相比這個(gè)數(shù)字有一定的優(yōu)勢(shì),但依舊有60%以上的化石燃料能轉(zhuǎn)化成廢熱!為了使效率增長(zhǎng)和節(jié)約一次能源,熱電聯(lián)供系統(tǒng)被長(zhǎng)期使用,且可以同時(shí)生產(chǎn)電能和蒸汽(或者熱水)供給給工業(yè)或室內(nèi)。在這樣的系統(tǒng)中,總能量利用率已經(jīng)高達(dá)60%至65%。
第五段:
使用火力發(fā)電廠對(duì)其影響的是:目前的煤炭開采和運(yùn)輸?shù)陌踩c危害,還有其他社會(huì)成本的問(wèn)題。
火力發(fā)電廠影響環(huán)境問(wèn)題是其燃燒燃料產(chǎn)生的一些化學(xué)產(chǎn)物:包括“酸雨”和“溫室效應(yīng)”
概述:
本文著重介紹了火力發(fā)電站的基本工作原理。運(yùn)用圖解說(shuō)明的方式詳細(xì)地介紹了單級(jí)汽輪機(jī)和多級(jí)汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和各部件間協(xié)調(diào)工作的過(guò)程。最后總結(jié)了火力發(fā)電站能源的利用率問(wèn)題,以及如何提升能源利用率的措施。在文末作者說(shuō)明了燃煤廢氣廢渣對(duì)環(huán)境造成的影響。
Summarize The test emphasizes the basic work principle of introduction the thermal power station generator used the way of illustrated manual table to introduce the basic structure of single-stage turbine and multi-stage turbine and multi-stage turbine,and each parts moderates the process of work.Finally It sums up the met efficiency of a coal-fire plant as well as the measure to prove energy efficiency.At the end of the text, writer show us that how the waste gas and waste slag damage the ecological environment.選擇題答案:A B B A A 1翻譯:在一個(gè)燃煤發(fā)電機(jī)中,靜電除塵器是用來(lái)消除燃燒時(shí)產(chǎn)生的(A固體)顆粒 蒸汽的熱能是通過(guò)汽輪機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)換成(B 機(jī)械能)的 3.燃煤發(fā)電機(jī)的凈效率通常低于 B
4在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,整體能量效率的提高是通過(guò) B(為客戶提供熱能)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 5.當(dāng)水蒸氣離開高壓汽輪機(jī)后便返回到 A(鍋爐)中,然后流轉(zhuǎn)到中壓汽輪機(jī)中
第二篇:工程專業(yè)英語(yǔ)課文翻譯
合同規(guī)定,影響現(xiàn)金流量,的承建商必須認(rèn)識(shí)到,實(shí)現(xiàn)對(duì)某一特定項(xiàng)目的現(xiàn)金流量,將取決于在一定程度上按照合同的約定。的時(shí)間收到的收入,這是尤其如此,因此,它是重要的合同文件進(jìn)行仔細(xì)檢查,以充分了解合約條款將影響現(xiàn)金流的項(xiàng)目??紤]幾乎在每一個(gè)項(xiàng)目上的一些項(xiàng)目將被討論。付款時(shí)間表:該類型的合同規(guī)定的付款時(shí)間表的一般性質(zhì)。單價(jià)合同,投標(biāo)本身的各種收費(fèi)項(xiàng)目中列舉。收費(fèi)項(xiàng)目的列表給出了一個(gè)清晰的信息需要進(jìn)行一個(gè)現(xiàn)金流analysis.Of的特別興趣項(xiàng)目,具體包括收費(fèi)項(xiàng)目或明確排除的薪酬項(xiàng)目。對(duì)于exrample,動(dòng)員可以是一個(gè)大的成本項(xiàng)目的承包商,在項(xiàng)目的早期發(fā)生。一個(gè)人可以許可動(dòng)員的薪酬項(xiàng)目,僅僅是為了防止承包商承擔(dān)一個(gè)大的負(fù)現(xiàn)金流,在項(xiàng)目的早期,有些業(yè)主支付的動(dòng)員與等量的規(guī)定,被分配到復(fù)員。有些業(yè)主sirrtply不支付動(dòng)員,聲稱不提高項(xiàng)目本身的價(jià)值僅僅存在幾件裝備或一些臨時(shí)建筑物。其他項(xiàng)目,并不總是要在合同中的項(xiàng)目包括的模板,scaffoldinig,和支撐。這些物品可能是必不可少的交付項(xiàng)目,但不這樣做,對(duì)自己帶來(lái)任何價(jià)值的項(xiàng)目。例如,如果模板拆除混凝土澆筑前,沒(méi)有任何價(jià)值被添加到項(xiàng)目中。承包商會(huì),當(dāng)然,必須支付這些項(xiàng)目。為了報(bào)銷,承辦商必須簡(jiǎn)單地分配這些成本在一些時(shí)尚的其他收費(fèi)項(xiàng)目。的分布可能是“一刀切”的費(fèi)用可轉(zhuǎn)移到一定的工資項(xiàng)目,可能會(huì)產(chǎn)生更有利的承包商的現(xiàn)金流。這種分配的成本必須小心。
第三篇:環(huán)境保護(hù)專業(yè)英語(yǔ)第十六章課文翻譯
Type and Sources of Air Pollutants
空氣污染物的類型和來(lái)源
What is air pollution? Air pollution is normally defined as air that contains one or more chemicals in high enough concentration to harm humans, other animals, vegetation or materials.什么是空氣污染 ?空氣污染通常是指那種包含一種或多種化學(xué)物質(zhì)富集到高濃度并足以傷害人類、其他動(dòng)物、植物或材料的空氣。
There are two major types of air pollution.主要有兩種類型的空氣污染。
A primary air pollution is a chemical added directly to the air that occurs in a harmful concentration.初級(jí)空氣污染是指有害的濃度直接進(jìn)入到空氣中的化學(xué)物質(zhì)。It can be a natural air component, such as carbon dioxide, that rise above its normal concentration, or something not usually found in the air, such as a lead compound emitted by cars burning leaded gasoline.這種化學(xué)物質(zhì)可以是一個(gè)自然的空氣成分,如超過(guò)了正常濃度的二氧化碳,或通常不會(huì)在空氣中發(fā)現(xiàn)的,如汽車燃燒含鉛汽油所排放出來(lái)的主要尾氣。
A secondary air pollution is a harmful chemical formed in the atmosphere through a chemical reaction among air components.次生空氣污染是指在大氣中由氣體成分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有害化學(xué)物質(zhì)。Serious air pollution usually results over a city or other area that is emitting high levels of pollutants during a period of air stagnation.嚴(yán)重的空氣污染通常是因?yàn)橐粋€(gè)城市或其他地區(qū)在空氣流動(dòng)停滯期間排放了高濃度污染物。The geographic location of some heavily populated cities, such as Los Angeles and Mexico City, makes them particularly susceptible to frequent air stagnation and pollution buildup.一些人口稠密的城市的地理位置,例如洛杉磯和墨西哥城,使他們特別容易受到頻繁的空氣停滯和空氣污染累積的影響。
We must be careful about depending solely on concentration values in
determining the severity air pollutants.在僅從濃度來(lái)決定嚴(yán)重空氣污染物方面,我們必須十分小心。By themselves , measured concentrations tell us nothing about the danger caused by pollutants , because threshold levels , synergy, and biological magnification are also determining factors.通過(guò)測(cè)出的濃度自身并不能告知我們有關(guān)污染物所帶來(lái)的危險(xiǎn)的信息,因?yàn)榕R界濃度、協(xié)同作用還有生物放大效應(yīng)都是決定因素。In addition, we run into the issue of conflicting views of what constitutes harm.除此之外,我們碰到關(guān)于什么才構(gòu)成危害的問(wèn)題的爭(zhēng)論。Major air pollutants following are the 11major types of air pollutants.以下11個(gè)主要類型的空氣污染物是主要空氣污染物: 1.Carbon oxides: carbon monoxide, carbon dioxide.1.碳氧化物:一氧化碳,二氧化碳。2.Sulfur oxides: sulfur dioxide, sulfur trioxide.2.硫氧化物:二氧化硫,三氧化硫。
3.Nitrogen oxides: nitrous oxide, nitric oxide, nitrogen dioxide.3.氮氧化物:一氧化二氮,一氧化氮,二氧化氮.4.Hydrocarbons(organic compounds containing carbon and hydrogen): methane, butane, benzene.4.碳?xì)浠衔铮ㄓ袡C(jī)含有碳?xì)浠衔铮杭淄槎⊥楸健?.Photochemical oxidants: ozone,PAN,andvarious aldehydes.5.光化學(xué)氧化劑:臭氧,一組過(guò)氧酰基硝酸酯 和各種醛。
6.Particulates(solid particles or liquid droplets suspended in air): smoke, dust, soot, asbestos, metallic particles(such as lead, beryllium cadmium), oil, salt spray, sulfate salts.6.顆粒(在空氣中的固體顆粒或液滴懸?。簾熿F,塵埃,煙塵,石棉,金屬粒子(例如鉛,鎘鈹),石
油,鹽霧,鹽硫酸。Type and Sources of Air Pollutants
空氣污染物的類型和來(lái)源
What is air pollution? Air pollution is normally defined as air that contains one or more chemicals in high enough concentration to harm humans, other animals, vegetation or materials.什么是空氣污染 ?空氣污染通常是指那種包含一種或多種化學(xué)物質(zhì)富集到高濃度并足以傷害人類、其他動(dòng)物、植物或材料的空氣。There are two major types of air pollution.主要有兩種類型的空氣污染。
A primary air pollution is a chemical added directly to the air that occurs in a harmful concentration.初級(jí)空氣污染是指有害的濃度直接進(jìn)入到空氣中的化學(xué)物質(zhì)。It can be a natural air component, such as carbon dioxide, that rise above its normal concentration, or something not usually found in the air, such as a lead compound emitted by cars burning leaded gasoline.這種化學(xué)物質(zhì)可以是一個(gè)自然的空氣成分,如超過(guò)了正常濃度的二氧化碳,或通常不會(huì)在空氣中發(fā)現(xiàn)的,如汽車燃燒含鉛汽油所排放出來(lái)的主要尾氣。
A secondary air pollution is a harmful chemical formed in the atmosphere through a chemical reaction among air components.次生空氣污染是指在大氣中由氣體成分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有害化學(xué)物質(zhì)。Serious air pollution usually results over a city or other area that is emitting high levels of pollutants during a period of air stagnation.嚴(yán)重的空氣污染通常是因?yàn)橐粋€(gè)城市或其他地區(qū)在空氣流動(dòng)停滯期間排放了高濃度污染物。The geographic location of some heavily populated cities, such as Los Angeles and Mexico City, makes them particularly susceptible to frequent air stagnation and pollution buildup.一些人口稠密的城市的地理位置,例如洛杉磯和墨西哥城,使他們特別容易受到頻繁的空氣停滯和空氣污染累積的影響。
We must be careful about depending solely on concentration values in determining the severity air pollutants.在僅從濃度來(lái)決定嚴(yán)重空氣污染
物方面,我們必須十分小心。By themselves , measured concentrations tell us nothing about the danger caused by pollutants , because threshold levels , synergy, and biological magnification are also determining factors.通過(guò)測(cè)出的濃度自身并不能告知我們有關(guān)污染物所帶來(lái)的危險(xiǎn)的信息,因?yàn)榕R界濃度、協(xié)同作用還有生物放大效應(yīng)都是決定因素。In addition, we run into the issue of conflicting views of what constitutes harm.除此之外,我們碰到關(guān)于什么才構(gòu)成危害的問(wèn)題的爭(zhēng)論。Major air pollutants following are the 11major types of air pollutants.以下11個(gè)主要類型的空氣污染物是主要空氣污染物: 1.Carbon oxides: carbon monoxide, carbon dioxide.1.碳氧化物:一氧化碳,二氧化碳。2.Sulfur oxides: sulfur dioxide, sulfur trioxide.2.硫氧化物:二氧化硫,三氧化硫。
3.Nitrogen oxides: nitrous oxide, nitric oxide, nitrogen dioxide.3.氮氧化物:一氧化二氮,一氧化氮,二氧化氮.4.Hydrocarbons(organic compounds containing carbon and hydrogen): methane, butane, benzene.4.碳?xì)浠衔铮ㄓ袡C(jī)含有碳?xì)浠衔铮杭淄槎⊥楸健?.Photochemical oxidants: ozone,PAN,andvarious aldehydes.5.光化學(xué)氧化劑:臭氧,一組過(guò)氧酰基硝酸酯 和各種醛。
6.Particulates(solid particles or liquid droplets suspended in air): smoke, dust, soot, asbestos, metallic particles(such as lead, beryllium cadmium), oil, salt spray, sulfate salts.6.顆粒(在空氣中的固體顆?;蛞旱螒腋。簾熿F,塵埃,煙塵,石棉,金屬粒子(例如鉛,鎘鈹),石
油,鹽霧,鹽硫酸。
7.Other inorganic compounds: asbestos, hydrogen fluoride, hydrogen s
ulfide, ammonia, sulfur acid, nitric acid.7.其他無(wú)機(jī)化合物:石棉,氟化氫,硫化氫,氨氣,硫酸,硝酸。
8.Other organic compounds: pesticides, herbicides, various alcohols, acids, and other chemicals.8.其他有機(jī)化合物:殺蟲劑,除草劑,各種醇,酸和其他化學(xué)品。
9.Radioactive substances: tritium, radon, emissions from fossil fuel and nuclear power plants9.放射性物質(zhì):氚,氡,礦物燃料排放物和核能發(fā)電廠。10.Heat.10.熱。Forest fires and decaying organic matter;incomplete combustion of fossil fuels(about two-thirds of total emissions)and other organic matter in cars and furnaces;cigarette smoke森林火災(zāi)和腐爛的有機(jī)物質(zhì);不完全燃燒礦物燃料(約占三分之二的總量)和其他來(lái)自汽車和爐的有機(jī)質(zhì);香煙煙霧
Carbon dioxide(CO2):Natural aerobic respiration of living organisms;burning of fossil fuels自然有氧呼吸的生物體;燃燒化石燃料
Sulfur oxides(SO2 and SO3):Combustion of sulfur-containing coal and oil in homes, industries and Power plants;
smelting of sulfur-containing ores;volcanic eruptions 家庭、工廠和發(fā)電廠燃燒含硫的煤和石油;冶煉含硫礦石;火山爆發(fā)
Particulates dust soot and oil : 煤煙粉塵顆粒物和石油
forests fires , wind erosion, and volcanic eruptions;coal burning;farming, mining construction, road building ,and other land-clearing activities;chemical reactions in the atmosphere;dust stirred up by automobiles;automobile exhaust;coal-burning electric power and industrial plants森林火災(zāi),風(fēng)蝕,和火山爆發(fā);燃煤;農(nóng)業(yè),采礦工程,道路建設(shè),以及其他土地清理活動(dòng);大氣中的化學(xué)反應(yīng);汽車引發(fā)的粉塵 ;汽車尾
氣;燃煤電力廠房和工業(yè)廠房Nitrogen oxides(NO and NO2):
High-temperature fuel combustion in motor vehicles and industrial and fossil fuel power plants;lighting 高溫燃料燃燒機(jī)動(dòng)車輛,工業(yè)和礦物燃料發(fā)電廠;照明 Photochemical oxidants光化學(xué)氧化劑
Sunlight acting on hydrocarbons and nitrogen oxides 碳?xì)浠衔锖偷趸镌陉?yáng)光下反應(yīng) Hydrocarbons碳?xì)浠衔?/p>
Incomplete combustion fossil fuels in automobiles and furnaces;evaporation of industrial solvents and oil spills;tobacco smoke;forest fires;plant decay(about 85 percent of emissions)不完全燃燒化石燃料的汽車和火爐;蒸發(fā)的工業(yè)溶劑和石油泄漏;煙草煙霧;森林火災(zāi);植物的腐爛(大約百分之85的排放)Pesticides and herbicides:
Agriculture;forestry;mosquito control農(nóng)業(yè);林業(yè);蚊蟲控制
Asbestos:石棉Asbestos mining;spraying of fireproofing insulation in buildings;deterioration ofbrakelinings石棉
開采;防火隔熱建筑的噴漆;制動(dòng)片的變質(zhì)
Metals andMetalCompounds: 金 屬 和 金 屬 化合 物
Mining; industrial processes;coal burning;automobile exhaust挖掘;工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程;燃煤;汽車尾氣 Hydrogen Sulfide(H2S): Chemical industry;petroleum refining化學(xué)工業(yè);石油煉制 Ammonia(NH3): Chemical industry;petroleum refining化學(xué)工業(yè);石油煉制 Sulfuric Acid(H2SO4):
Reaction of sulfur trioxide and water vapor in atmosphere;Chemical industry三氧化硫和水汽在大氣中反應(yīng);化學(xué)工業(yè)
第四篇:電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)第一章課文翻譯
第一章第一篇sectiong Two variables u(t)and i(t)are the most basic concepts in an electric circuit, they characterize the various relationships in an electric circuit u(t)和i(t)這兩個(gè)變量是電路中最基本的兩個(gè)變量,它們刻劃了電路的各種關(guān)系。
Charge and Current
The concept of electric charge is the underlying principle for explaining all electrical phenomena.Also, the most basic quantity in an electric circuit is the electric charge.Charge is an electrical property of the atomic particles of which matter consists, measured in coulombs(C).電荷和電流
電荷的概念是用來(lái)解釋所有電氣現(xiàn)象的基本概念。也即,電路中最基本的量是電荷。電荷是構(gòu)成物質(zhì)的原子微粒的電氣屬性,它是以庫(kù)侖為單位來(lái)度量的。
We know from elementary physics that all matter is made of fundamental building blocks known as atoms and that each atom consists of electrons, protons, and neutrons.We also know that the charge e on an electron is negative and equal in magnitude to 1.60210×10?19C, while a proton carries a positive charge of the same magnitude as the electron.The presence of equal numbers of protons and electrons leaves an atom neutrally charged.我們從基礎(chǔ)物理得知一切物質(zhì)是由被稱為原子的基本構(gòu)造部分組成的,并且每個(gè)原子是由電子,質(zhì)子和中子組成的。我們還知道電子的電量是負(fù)的并且在數(shù)值上等于1.602100×10-12C,而質(zhì)子所帶的正電量在數(shù)值上與電子相等。質(zhì)子和電子數(shù)量相同使得原子呈現(xiàn)電中性。
We consider the flow of electric charges.A unique feature of electric charge or electricity is the fact that it is mobile;that is, it can be transferred from one place to another, where it can be converted to another form of energy 讓我們來(lái)考慮一下電荷的流動(dòng)。電荷或電的特性是其運(yùn)動(dòng)的特性,也就是,它可以從一個(gè)地方被移送到另一個(gè)地方,在此它可以被轉(zhuǎn)換成另外一種形式的能量。When a conducting wire is connected to a battery(a source of electromotive force), the charges are compelled to move;positive charges move in one direction while negative charges move in the opposite direction.This motion of charges creates electric current.It is conventional to take the currentflow as the movement of positive charges, that is, opposite to the flow of negative charges, as Fig.l-1 illustrates.This convention was introduced by Benjamin Franklin(l706~l790), the American scientist and inventor.Although we now know that current in metallic conductors is due to negatively charged electrons, we will follow the universally accepted convention that current is the net flow of positive charges.Thus, Electric current is the time rate of charge, measured in amperes(A).Mathematically, the relationship among current i, charge q, and time t is 當(dāng)我們把一根導(dǎo)線連接到某一電池上時(shí)(一種電動(dòng)勢(shì)源),電荷被外力驅(qū)使移動(dòng);正電荷朝一個(gè)方向移動(dòng)而負(fù)電荷朝相反的方向移動(dòng)。這種電荷的移動(dòng)產(chǎn)生了電流。我們可以很方便地把電流看作是正電荷的移動(dòng),也即,與負(fù)電荷的流動(dòng)方向相反,如圖1-1所示。這一慣例是由美國(guó)科學(xué)家和發(fā)明家本杰明-富蘭克林引入的。雖然我們現(xiàn)在知道金屬導(dǎo)體中的電流是由負(fù)電荷引起的,但我們將遵循通用的慣例,即把電流看作是正電荷的單純的流動(dòng)。于是電流就是電荷的時(shí)率,它是以安培為單位來(lái)度量的。從數(shù)學(xué)上來(lái)說(shuō),電流i、電荷q以及時(shí)間t之
dqi???????????????????????????????間的關(guān)系是:
dt
The charge transferred between time t0 and t is obtained by integrating both sides of Eq.(1-1).We obtain 從時(shí)間t0到時(shí)間t所移送的電荷可由方程(1-1)兩邊積分求得。我們算得:
tq? ?tidt??????????????????????????????The way we define current as i in Eq.(1-l)suggests that current need not be a constant-valued function, charge can vary with time in several ways that may be represented by different kinds of mathematical functions 我們通過(guò)方程(1-1)定義電流的方式表明電流不必是一個(gè)恒值函數(shù),電荷可以不同的方式隨時(shí)間而變化,這些不同的方式可用各種數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)出來(lái)。電壓,能量和功率
To move the electron in a conductor in a particular direction requires some work or energy transfer.This work is performed by an external electromotive force(emf), typically represented by the battery
dwin Fig.l-1.This emf is also known as voltage or potential difference.uab???????????????????????????????The voltage uab between two dqpoints a and b in an electric circuit is the energy(or work)needed to move a unit charge from a to b;mathematically 在導(dǎo)體中朝一個(gè)特定的方向移動(dòng)電荷需要一些功或者能量的傳遞,這個(gè)功是由外部的電動(dòng)勢(shì)來(lái)完成的。圖1-1所示的電池就是一個(gè)典型的例子。這種電動(dòng)勢(shì)也被稱為電壓或電位差。電路中a、b兩點(diǎn)間的電壓等于從a到b移動(dòng)單位電荷所需的能量(或所需做的功)。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
where w is energy in joules(J)and q is charge in coulombs(C).The voltage uab is measured in volts(V), named in honor of the Italian physicist Alessandro Antonio Volta(l745~l827), who invented the first voltaic battery.Thus, Voltage(or potential difference)is the energy required to move a unit charge through an element, measured in volts(V).式中w是單位為焦耳的能量而q是單位為庫(kù)侖的電荷。電壓Uab是以伏特為單位來(lái)度量的,它是為了紀(jì)念意大利物理學(xué)家Alessandro Antonio Volta而命名的,這位意大利物理學(xué)家發(fā)明了首個(gè)伏達(dá)電池。于是電壓(或電壓差)等于將單位電荷在元件中移動(dòng)所需的能量,它是以伏特為單位來(lái)度量的。
Fig.l-2 shows the voltage across an element(represented by a rectangular block)connected to points a and b.The plus(+)and minus(-)signs are used to define reference direction or voltage polarity.The uab can be
0 2 interpreted in two ways: ①point a is at a potential of uab volts higher than point b;②the potential at point a with respect to point b is uab.It follows logically that in general 圖1-2顯示了某個(gè)元件(用一個(gè)矩形框來(lái)表示)兩端a、b之間的電壓。正號(hào)(+)和負(fù)號(hào)(-)被用來(lái)指明參考方向或電壓的極性,Uab可以通過(guò)以下兩種方法來(lái)解釋。1)在Uab伏特的電位中a點(diǎn)電位高于b點(diǎn),2)a點(diǎn)電位相對(duì)于b點(diǎn)而言是Uab,通常在邏輯上遵循
uab?-uba?????????????????????????????
Although current and voltage are the two basic variables in an electric circuit, they are not sufficient by themselves.For practical purposes, we need to know power and energy.To relate power and energy to voltage and current, we recall from physics that power is the time rate of expending or absorbing energy, measured in watts(W).We write this relationship as 雖然電流和電壓是電路的兩個(gè)基本變量,但僅有它們兩個(gè)是不夠的。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō),我們需要知道功率和能量。為了把功率和能量同電壓、電流聯(lián)系起來(lái),我們重溫物理學(xué)中關(guān)于功率是消耗或吸收的能量的時(shí)率,它是以瓦特為單位來(lái)度量的。我們把這個(gè)關(guān)系式寫成:
dw
p?????????????????????????????? dtWhere p is power in watts(W), w is energy in joules(J), and t is time in seconds(s).From Eq.(1-1), Eq.(1-3), and Eq.(1-5), it follows that 式中p是以瓦特為單位的功率,w是以焦耳為單位的能量,t是以秒為單位的時(shí)間,從方程(1-1)、(1-3)和(1-5)可以推出
p?ui????????????????????????????
Because u and i are generally function of time, the power p in Eq.(1-6)is a time-varying quantity and is called the instantaneous power.The power absorbed or supplied by an element is the product of the voltage across the element and the current through it.If the power has a plus sign, power is being delivered to or absorbed by the element.If, on the other hand, the power has a minus sign, power is being supplied by the element.But how do we know when the power has a negative or a positive sign?
由于u和i通常是時(shí)間的函數(shù),方程(1-6)中的功率p是個(gè)時(shí)間變量于是被稱為瞬時(shí)功率,某一元件吸收或提供的功率等于元件兩端電壓和通過(guò)它的電流的乘積。如果這個(gè)功率的符號(hào)是正的,那么功率向元件釋放或被元件吸收。另一方面,如果功率的符號(hào)是負(fù)的,那么功率是由元件提供的。但我們?nèi)绾蔚弥螘r(shí)功率為正或?yàn)樨?fù)?
Current direction and voltage polarity play a major role in determining the sign of power.It is therefore important that we pay attention to the relationship between current i and voltage u in Fig.1-3(a).The voltage polarity and current i direction must conform with those shown in Fig.1-3(a)in order for the power to have a positive sign.This is known as the passive sign convention.By the passive sign convention, current enters through the positive polarity of the voltage.In this case, p = ui or ui ﹥ 0 implies that the element is absorbing power.However, if p =-ui or ui ﹤ 0, as in Fig.1-3(b), the element is releasing or supplying power.在我們確定功率符號(hào)時(shí),電流的方向和電壓的極性起著主要的作用,這就是我們?cè)诜治鰣D1-3(a)所顯示的電流i和電壓u的關(guān)系時(shí)特別謹(jǐn)慎的重要原因。為了使功率的符號(hào)為正,電壓的極性和電流的方向必須與圖1-3(a)所示的一致。這種情況被稱為無(wú)源符號(hào)慣例,對(duì)于無(wú)源符號(hào)慣例來(lái)說(shuō),電流流進(jìn)電壓的正極。在這種情況下,p=ui或ui>0,表明元件是在吸收功率。而如果p=-ui或ui<0,如圖1-3(b)所示時(shí),表明元件是在釋放或提供功率。
In fact, the law of conservation of energy must be obeyed in any electric circuit.For this reason, the algebraic sum of power in a circuit, at any instant of time, must be zero 事實(shí)上,在任何電路中必須遵循能量守恒定律。由于這個(gè)原因,任一電路中在任何瞬間功率的代數(shù)和必須等于零
?p?0??????????????????????????This again confirms the fact that the total power supplied to the circuit must balance the total power absorbed.From Eq.(l-7), the energy absorbed or supplied by an element from time t0 to time t is 這再一次證明了提供給電路的功率必須與吸收的功率相平衡這一事實(shí)。從方程(1-7)可知,從時(shí)間t0到時(shí)間t被元件吸收或由元件提供的功率等于
t w??pdt??????????????????????????????t
Section2 An electric circuit is simply an interconnection of the elements.There are two types of elements found in electric circuits: passive elements and active elements.An active element is capable of generating energy while a passive element is not.Examples of passive elements are resistors, capacitors, and inductors.The most important active elements are voltage or current sources that generally deliver power to the circuit connected to them.電路僅僅是元件之間的相互結(jié)合。我們發(fā)現(xiàn)電路中存在有兩種元件:無(wú)源元件和有源元件。有源元件能夠產(chǎn)生能量而無(wú)源元件卻不能,無(wú)源元件有電阻、電容和電感器等。最重要的有源元件是通常向與它們相連的電路釋放能量的電壓和電流源。
Independent sources
An ideal independent source is an active element that provides a specified voltage or current that is completely independent of other circuit variables.An independent voltage source is a two-terminal element, such as a battery or a generator, which maintains a specified voltage between its terminals.The voltage is completely independent of the current through the element.The symbol for a voltage source having u volts across its terminals is
0 4 shown in Fig.1-4(a).The polarity is as shown,indicating that terminal a is u volts above terminal b.Thus if u > 0, then terminal a is at a higher potential than terminal b.The opposite is true, of course, if u < 0 一個(gè)理想的獨(dú)立源是產(chǎn)生完全獨(dú)立于其它電路變量的特定電壓或電流的有源元件。一個(gè)獨(dú)立電壓源是一個(gè)二端口元件,如一個(gè)電池或一臺(tái)發(fā)電機(jī),它們?cè)谄涠瞬烤S持某個(gè)特定的電壓。該電壓完全獨(dú)立于流過(guò)元件的電流,在其端部具有u伏電壓的電壓源的符號(hào)如圖1-4(a)所示,極性如圖所示,它表明a端比b端高u伏。如果u>0,那么a端的電位高于b端,當(dāng)然,如果u<0,反之亦然。In Fig.1-4(a), the voltage u may be time varying, or it may be constant, in which case we would probably label it U.Another symbol that is often used for a constant voltage source, such as a battery with U volts across its terminals, is shown in Fig.1-4(b).In the case of constant sources we shall use Fig.1-4(a)and 1-4(b)interchangeably.在圖1-4(a)中,電壓u可以是隨時(shí)間而變化,或者可以是恒定的,在這種情況下我們可能把它標(biāo)為U,對(duì)于恒定電壓源我們通常使用另一種符號(hào),例如在兩端只有U伏電壓的電池組,如圖1-4(b)所示。在恒定源的情況下我們可以交替地使用于圖1-4(a)或圖1-4(b)
We might observe at this point that the polarity marks on Fig.1-4(b)are redundant since the polarity could be defined by the positions of the longer and shorter lines.我們可能已經(jīng)注意到這一點(diǎn),即圖1-4(b)中的極性標(biāo)號(hào),是多余的因?yàn)槲覀兛梢愿鶕?jù)長(zhǎng)天線的位置符,確定電池極性
An independent current source is a two-terminal element through which a specified current flows.The current is completely independent of the voltage across the element.The symbol for an independent current source is shown in Fig.1-5, where i is the specified current.The direction of the current is indicated by the arrow 一個(gè)獨(dú)立電流源是二端元件在兩端之間特定的電流流過(guò),該電流完全獨(dú)立于元件兩端的電壓,一個(gè)獨(dú)立電流源的符合如圖1-5所示。圖中i是特定電流,該電流的方向由箭頭標(biāo)明
Independent sources are usually meant to deliver power to the external circuit and not to absorb it.Thus if u is the voltage across the source and its current i is directed out of the positive terminal, then the source is delivering power, given by p = ui, to the external circuit.Otherwise it is absorbing power.For example, in Fig.1-6(a)the battery is delivering 24 W to the external circuit.In Fig.1-6(b)the battery is absorbing 24 W, as would be the case when it is being charged.獨(dú)立源通常指的是向外電路釋放功率而非吸收功率,因此如果u是電源兩端的電壓而電流i直接從其正端流出,那么該電源正在向?qū)﹄娐丰尫殴β?,由式p=ui算出。否則它就在吸收功率。例如圖1-6(a)中電池正在向外電路釋放功率24w,在圖1-6(b)中,電池就在充電情況,吸收功率24w。Dependent sources
An ideal dependent(or controlled)source is an active element in which the source quantity is controlled by another voltage or current.Dependent sources are usually designated by diamond-shaped symbols, as shown in Fig.1-7Since the control of the dependent source is achieved by a voltage or current of some other element in the circuit, and the source can be voltage or current, it follows that there are four possible types of dependent sources, namely:(1)A voltage-controlled voltage source(VCVS).(2)A current-controlled voltage source(CCVS).(3)A voltage-controlled current source(VCCS).(4)A current-controlled current source(CCCS).Dependent sources are useful in modeling elements such as transistors, operational amplifiers and integrated circuits.一個(gè)理想的受控源是一個(gè)有源元件,它的電源量是由另外一個(gè)電壓和電流所控制。
受控源通常用菱形符號(hào)表明,如圖1-7所示。由于控制受控源的控制量來(lái)自于電路中其他元件的電壓或電流,同時(shí)由于受控源可以是電壓源或電流源。由此可以推出四種可能的受控源類型,即 電壓控制電壓源(VCVS)電流控制電壓源(CCVS)電壓控制電流源(VCCS)電流控制電流源(CCCS)
受控源在模擬諸如晶體管、運(yùn)算放大器以及集成電路這些元件時(shí)是很有用的 It should be noted that an ideal voltage source(dependent or independent)will produce any current required to ensure that the terminal voltage is as stated, whereas an ideal current source will produce the necessary voltage to ensure the stated current flow.Thus an ideal source could in theory supply an infinite amount of energy.It should also be noted that not only do sources supply power to a circuit, but they can absorb power from a circuit too.For a voltage source, we know the voltage but not the current supplied or drawn by it.By the same token, we know the current supplied by a current source but not the voltage across it.應(yīng)該注意的是:一個(gè)理想電壓源(獨(dú)立或受控)可向電路提供以保證其端電壓為規(guī)定值所需的任意電流,而電流源可向電路提供以保證其電流為規(guī)定值所必須的電壓。還應(yīng)當(dāng)注意的是電源不僅向電路提供功率,他們也可從電路吸收功率。對(duì)于一個(gè)電壓源來(lái)說(shuō),我們知道的是由其提供或所獲得的電壓而非電流,同理,我們知道電流源所提供的電流而非電流源兩端的電壓。
第五篇:《化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語(yǔ)》課文翻譯
Unit1化學(xué)工業(yè)的研究和開發(fā)
One of the main發(fā)達(dá)國(guó)家化學(xué)工業(yè)飛速發(fā)展的一個(gè)重要原因就是它在研究和開發(fā)方面的投入commitment和投資investment。通常是銷售收入的5%,而研究密集型分支如制藥,投入則加倍。要強(qiáng)調(diào)這里我們所提出的百分?jǐn)?shù)不是指利潤(rùn)而是指銷售收入,也就是說(shuō)全部回收的錢,其中包括要付出原材料費(fèi),企業(yè)管理費(fèi),員工工資等等。過(guò)去這筆巨大的投資支付得很好,使得許多有用的和有價(jià)值的產(chǎn)品被投放市場(chǎng),包括一些合成高聚物如尼龍和聚脂,藥品和殺蟲劑。盡管近年來(lái)進(jìn)入市場(chǎng)的新產(chǎn)品大為減少,而且在衰退時(shí)期研究部門通常是最先被裁減的部門,在研究和開發(fā)方面的投資仍然保持在較高的水平。
化學(xué)工業(yè)technology industry是高技術(shù)工業(yè),它需要利用電子學(xué)和工程學(xué)的最新成果。計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用,從化工廠的自動(dòng)控制automatic control,到新化合物結(jié)構(gòu)的分子模擬,再到實(shí)驗(yàn)室分析儀器的控制。
Individual manufacturing一個(gè)制造廠的生產(chǎn)量很不一樣,精細(xì)化工領(lǐng)域每年只有幾噸,而巨型企業(yè)如化肥廠和石油化工廠有可能高達(dá)500,000噸。后者需要巨大的資金投入,因?yàn)橐粋€(gè)這樣規(guī)模的工廠要花費(fèi)2億5千萬(wàn)美元,再加上自動(dòng)控制設(shè)備的普遍應(yīng)用,就不難解釋為什么化工廠是資金密集型企業(yè)而不是勞動(dòng)力密集型企業(yè)。
The major大部分化學(xué)公司是真正的跨國(guó)公司multinational,他們?cè)谑澜缟系脑S多國(guó)家進(jìn)行銷售和開發(fā)市場(chǎng),他們?cè)谠S多國(guó)家都有制造廠。這種國(guó)際間的合作理念,或全球一體化,是化學(xué)工業(yè)中發(fā)展的趨勢(shì)。大公司通過(guò)在別的國(guó)家建造制造廠或者是收購(gòu)已有的工廠進(jìn)行擴(kuò)張。Unit 2工業(yè)研究和開發(fā)的類型
The applied通常在生產(chǎn)中完成的實(shí)用型的或有目的性的研究和開發(fā)可以分為好幾類,我們對(duì)此加以簡(jiǎn)述。它們是:(1)產(chǎn)品開發(fā);(2)工藝開發(fā);(3)工藝改進(jìn);(4)應(yīng)用開發(fā);每一類下還有許多分支。我們對(duì)每一類舉一個(gè)典型的例子來(lái)加以說(shuō)明。在化學(xué)工業(yè)的不同部門內(nèi)每類的工作重點(diǎn)有很大的不同。
(1)產(chǎn)品開發(fā)。product development產(chǎn)品開發(fā)不僅包括一種新藥的發(fā)明和生產(chǎn),還包括,比如說(shuō),給一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供更長(zhǎng)時(shí)效的抗氧化添加劑。這種開發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)使(發(fā)動(dòng)機(jī))的服務(wù)期限在最近的十年中從3000英里提高到6000、9000現(xiàn)在已提高到12000英里。請(qǐng)注意,大部分的買家所需要的是化工產(chǎn)品能創(chuàng)造出來(lái)的效果,亦即某種特殊的用途。,或稱聚四氟乙烯()被購(gòu)買是因?yàn)樗苁钩床隋仭⑴璞砻娌徽?,易于清洗?/p>
(3)process improvement工藝改進(jìn)。工藝改進(jìn)與正在進(jìn)行的工藝有關(guān)。它可能出現(xiàn)了某個(gè)問(wèn)題使生產(chǎn)停止。在這種情形下,就面臨著很大的壓力要盡快地解決問(wèn)題以便生產(chǎn)重新開始,因?yàn)楣收掀诤馁M(fèi)資財(cái)。
然而,更為常見(jiàn)的commonly,工藝改進(jìn)是為了提高生產(chǎn)過(guò)程的利潤(rùn)。這可以通過(guò)很多途徑實(shí)現(xiàn)。例如通過(guò)優(yōu)化流程提高產(chǎn)量,引進(jìn)新的催化劑提高效能,或降低生產(chǎn)過(guò)程所需要的能量??烧f(shuō)明后者的一個(gè)例子是在生產(chǎn)氨的過(guò)程中渦輪壓縮機(jī)的引進(jìn)。這使生產(chǎn)氨的成本(主要是電)從每噸6.66美元下降到0.56美元。通過(guò)工藝的改善提高產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)為產(chǎn)品打開新的市場(chǎng)。
然而,近年來(lái)in rencent years,最重要的工藝改進(jìn)行為主要是減少生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響,亦即防止生產(chǎn)過(guò)程所引起的污染。很明顯,有兩個(gè)相關(guān)連的因素推動(dòng)這樣做。第一,公眾對(duì)化學(xué)產(chǎn)品的安全性及其對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生影響的關(guān)注以及由此而制訂出來(lái)的法律;第二,生產(chǎn)者必須花錢對(duì)廢物進(jìn)行處理以便它能安全地清除,比如說(shuō),排放到河水中。顯然這是生產(chǎn)過(guò)程的又一筆費(fèi)用,它將增加所生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的成本。通過(guò)減少?gòu)U物數(shù)量提高效益其潛能是不言而喻的。
然而,請(qǐng)注意note,with a plant對(duì)于一個(gè)已經(jīng)建好并正在運(yùn)行的工廠來(lái)說(shuō),只能做一些有限的改變來(lái)達(dá)到上述目的。因此,上面所提到的減少?gòu)U品的重要性應(yīng)在新公廠的設(shè)計(jì)階段加以考慮。近年來(lái)另一個(gè)當(dāng)務(wù)之急是保護(hù)能源及降低能源消耗。
(4)application development應(yīng)用開發(fā)。顯然發(fā)掘一個(gè)產(chǎn)品新的用處或新的用途能拓寬它的獲利渠道。這不僅能創(chuàng)造更多的收入,而且由于產(chǎn)量的增加使單元生產(chǎn)成本降低,從而使利潤(rùn)提高。舉例來(lái)說(shuō),早期是用來(lái)制造唱片和塑料雨衣的,后來(lái)的用途擴(kuò)展到塑料薄膜,特別是工程上所使用的管子和排水槽。
我們已經(jīng)強(qiáng)調(diào)emphasis了化學(xué)產(chǎn)品是由于它們的效果,或特殊的用途、用處而得以售出這個(gè)事實(shí)。這就意味著化工產(chǎn)品公司的技術(shù)銷售代表與顧客之間應(yīng)有密切的聯(lián)系。對(duì)顧客的技術(shù)支持水平往往是贏得銷售的一個(gè)重要的因素。進(jìn)行研究和開發(fā)的化學(xué)家們?yōu)檫@些應(yīng)用開發(fā)提供了幫助。33的制造就是一個(gè)例子。它最開始是用來(lái)做含氟氯烴的替代物作冷凍劑的。然而近來(lái)發(fā)現(xiàn)它還可以用作從植物中萃取出來(lái)的天然物質(zhì)的溶解劑。當(dāng)它作為制冷劑被制造時(shí),固然沒(méi)有預(yù)計(jì)到這一點(diǎn),但它顯然也是應(yīng)用開發(fā)的一個(gè)例子
(2)工藝開發(fā)process development。工藝開發(fā)不僅包括為一種全新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)一套制造工藝,還包括為現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)新的工藝或方案。而要進(jìn)行后者時(shí)可能源于下面的一個(gè)或幾個(gè)原因:新技術(shù)的利用、原材料的獲得或價(jià)格發(fā)生了變化。氯乙烯單聚物的制造就是這樣的一個(gè)例子。它的制造方法隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和原材料的變化改變了好幾次。另一個(gè)刺激因素是需求的顯著增加。因而銷售量對(duì)生產(chǎn)流程的經(jīng)濟(jì)效益有很大影響。早期的制造就為此提供了一個(gè)很好的例子。
The ability of能預(yù)防戰(zhàn)爭(zhēng)中因傷口感染引發(fā)的敗血癥,因而在第二次世界大戰(zhàn)(1939-1945)中,pencillin的需求量非常大,需要大量生產(chǎn)。而在那時(shí),只能用在瓶裝牛奶表面發(fā)酵的方法小量的生產(chǎn)。英國(guó)和美國(guó)投入了巨大的人力物力聯(lián)合進(jìn)行研制和開發(fā),對(duì)生產(chǎn)流程做出了兩個(gè)重大的改進(jìn)。首先用一個(gè)不同的菌株—黃霉菌代替普通的青霉,它的產(chǎn)量要比后者高得多。第二個(gè)重大的流程開發(fā)是引進(jìn)了深層發(fā)酵過(guò)程。只要在培養(yǎng)液中持續(xù)通入大量純化空氣,發(fā)酵就能在所有部位進(jìn)行。這使生產(chǎn)能力大大地增加,達(dá)到現(xiàn)代容量超過(guò)5000升的不銹鋼發(fā)酵器。而在第一次世界大戰(zhàn)中,死于傷口感染的士兵比直接死于戰(zhàn)場(chǎng)上的人還要多。注意到這一點(diǎn)不能不讓我們心存感激。
Process development for a new product對(duì)一個(gè)新產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)要考慮產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)模、產(chǎn)生的副產(chǎn)品以及分離/回收,產(chǎn)品所要求的純度。在開發(fā)階段利用中試車間(最大容量可達(dá)100升)獲得的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)際的制造廠是非常寶貴的,例如石油化工或氨的生產(chǎn)。要先建立一個(gè)中試車間,運(yùn)轉(zhuǎn)并測(cè)試流程以獲得更多的數(shù)據(jù)。他們需要測(cè)試產(chǎn)品的性質(zhì),如殺蟲劑,或進(jìn)行消費(fèi)評(píng)估,如一種新的聚合物。
Note that by-products注意,副產(chǎn)品對(duì)于化學(xué)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益也有很大的影響。酚的生產(chǎn)就是一個(gè)有代表性的例子。早期的方法,苯磺酸方法,由于它的副產(chǎn)品亞硫酸鈉需求枯竭而變的過(guò)時(shí)。亞硫酸鈉需回收和廢置成為生產(chǎn)過(guò)程附加的費(fèi)用,增加了生產(chǎn)酚的成本。相反,異丙基苯方法,在經(jīng)濟(jì)效益方面優(yōu)于所有其他方法就在于市場(chǎng)對(duì)于它的副產(chǎn)品丙酮的迫切需求。丙酮的銷售所得降低了酚的生產(chǎn)成本。
A major part對(duì)一個(gè)新產(chǎn)品進(jìn)行工藝開發(fā)的一個(gè)重要部分是通過(guò)設(shè)計(jì)把廢品減到最低,或盡可能地防止可能的污染,這樣做帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益和對(duì)環(huán)境的益處是顯而易見(jiàn)的。
Finally it should be noted that最后要注意,工業(yè)開發(fā)需要包括化學(xué)家、化學(xué)工程師、電子和機(jī)械工程師這樣一支龐大隊(duì)伍的協(xié)同合作才能取得成功。
。Unit3設(shè)計(jì)
Based on the experience and data根據(jù)在實(shí)驗(yàn)室和中試車間獲得的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),一組工程師集中起來(lái)設(shè)計(jì)工業(yè)化的車間。化學(xué)工程師的職責(zé)就是詳細(xì)說(shuō)明所有過(guò)程中的流速和條件,設(shè)備類型和尺寸,制造材料,流程構(gòu)造,控制系統(tǒng),環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)以及其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)。這是一個(gè)責(zé)任重大的工作。
The design stage 設(shè)計(jì)階段是大把金錢花進(jìn)去的時(shí)候。一個(gè)常規(guī)的化工流程可能需要五千萬(wàn)到一億美元的資金投入,有許多的事情要做?;瘜W(xué)工程師是做出很多決定的人之一。當(dāng)你身處其位時(shí),你會(huì)對(duì)自己曾經(jīng)努力學(xué)習(xí)而能運(yùn)用自己的方法和智慧處理這些問(wèn)題感到欣慰。
設(shè)計(jì)階段design stage的產(chǎn)物是很多圖紙:
(1)工藝流程圖flow sheets。是顯示所有設(shè)備的圖紙。要標(biāo)出所有的流線和規(guī)定的條件(流速、溫度、壓力、構(gòu)造、粘度、密度等)。
(2)管道及設(shè)備圖piping and instrumentation。標(biāo)明drawings所有設(shè)備(包括尺寸、噴嘴位置和材料)、所有管道(包括大小、控制閥、控制器)以及所有安全系統(tǒng)(包括安全閥、安全膜位置和大小、火舌管、安全操作規(guī)則)。
(3)儀器設(shè)備說(shuō)明書equipmen specification sheets。詳細(xì)說(shuō)明所有設(shè)備準(zhǔn)確的空間尺度、操作參數(shù)、構(gòu)造材料、耐腐蝕性、操作溫度和壓力、最大和最小流速以及諸如此類等等。這些規(guī)格說(shuō)明書應(yīng)交給中標(biāo)的設(shè)備制造廠以進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)。
3.建造construction
After the equipment manufactures當(dāng)設(shè)備制造把設(shè)備的所有部分都做好了以后,這些東西要運(yùn)到工廠所在地(有時(shí)這是后勤部門頗具挑戰(zhàn)性的任務(wù),尤其對(duì)象運(yùn)輸分餾塔這樣大型的船只來(lái)說(shuō))。建造階段要把所有的部件裝配成完整的工廠,首先要做的就是在地面打洞并傾入混凝土,為大型設(shè)備及建筑物打下基礎(chǔ)(比如控制室、流程分析實(shí)驗(yàn)室、維修車間)。
完成了第一步initial activities,就開始安裝設(shè)備的主要部分以及鋼鐵上層建筑。要裝配熱交換器、泵、壓縮機(jī)、管道、測(cè)量元件、自動(dòng)控制閥。控制系統(tǒng)的線路和管道連接在控制室和操作間之間。電線、開關(guān)、變換器需裝備在馬達(dá)上以驅(qū)動(dòng)泵和壓縮機(jī)。生產(chǎn)設(shè)備安裝完畢后,化學(xué)工程師的職責(zé)就是檢查它們是否連接完好,每部分是否正常工作。
對(duì)大部分工程師來(lái)說(shuō)這通常是一個(gè)令人激動(dòng)exciting、享受rewarding成功的時(shí)候。你將看到自己的創(chuàng)意由圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。鋼鐵和混凝土代替了示意圖和表格。建筑是許多人多年辛勞的結(jié)果。你終于站到了發(fā)射臺(tái)上,工廠將要起飛還是最后失敗。揭曉的那一刻即將到來(lái)。
測(cè)試check-out phase階段一旦完成,“運(yùn)轉(zhuǎn)階段”就開始了。啟動(dòng)是工廠的首項(xiàng)任務(wù),是令人興奮的時(shí)刻和日夜不停的工作。這是化學(xué)工程師最好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)之一?,F(xiàn)在你可以了解你的構(gòu)思和計(jì)算究竟有些什么好。參與中試車間和設(shè)計(jì)工作的工程師通常也是啟動(dòng)隊(duì)伍中的人員。
啟動(dòng)the startup period can require階段需要幾天或幾個(gè)月,根據(jù)設(shè)計(jì)所涉及工藝技術(shù)的新穎、流程的復(fù)雜程度以及工程的質(zhì)量而定。中間經(jīng)常會(huì)遇到要求設(shè)備完善的問(wèn)題。這是耗時(shí)耗財(cái)?shù)碾A段:僅僅每天從車間出來(lái)的廢品會(huì)高達(dá)數(shù)千美金。確實(shí),曾經(jīng)有些車間因?yàn)闆](méi)有預(yù)計(jì)到的問(wèn)題如控制、腐蝕、雜質(zhì)或因?yàn)榻?jīng)濟(jì)方面的問(wèn)題而從來(lái)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)。
The engineer 在啟動(dòng)階段during the startup period,工程師們通常需輪流值班。在很短的時(shí)間里有很多的東西需要學(xué)習(xí)。一旦車間按照設(shè)定程序成功運(yùn)轉(zhuǎn),它就轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的常規(guī)生產(chǎn)或制造部門。Unit 4
由碳水化合物得到的有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品(生物量)。
The main constituents of plants植物主要組成部分是碳水化合物,它包含了植物的主要成分。他們是像纖維素、淀粉之類的聚多糖。淀粉包括植物的結(jié)構(gòu)部分,大量出現(xiàn)在食物中如谷物、水稻和土豆,纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分。因此它很廣泛地存在并可以從木柴、棉花中獲得,所以它不但化學(xué)品資源很多而且是可再生的。
The majot route從生物質(zhì)到化學(xué)品主要路線是通過(guò)發(fā)酵過(guò)程完成的。然而這些發(fā)酵過(guò)程不能夠利用像纖維素淀粉這樣聚合多糖。因此后者必須先受到酸的或酶的水解生成單糖(單個(gè)或雙糖例如蔗糖)他們是合適的起始物料。
Fermentation processes utilize發(fā)酵過(guò)程是利用單細(xì)胞微生物:典型有酵母、真菌、細(xì)菌或者霉菌來(lái)生成特定化學(xué)品。在家用情況下某些發(fā)酵過(guò)程的使用已經(jīng)有了幾千年歷史了。最著名的例子
Unit 7
1haber合成氨方法
導(dǎo)言。制造NH3所有方法基本上都是habei方法微調(diào)版本這個(gè)方法是第一次世界大戰(zhàn)在德國(guó)的Nerst和Bosch發(fā)明的。N2+3H2=2NH3
在原理上講H2和N2反應(yīng)是簡(jiǎn)單的,這是放熱反應(yīng),所以平衡點(diǎn)低溫時(shí)在反應(yīng)式的右方。不幸的是自然界給予N2很不容易打開的很強(qiáng)的三鍵,使分子能夠嘲笑熱力學(xué)。在科學(xué)術(shù)語(yǔ)上講,N2在動(dòng)力學(xué)上是惰性的,使反應(yīng)以合理速度向前進(jìn)行必須有相當(dāng)苛刻的反應(yīng)條件。在自然界中固定氮(固氮意味著極為諷刺地“普遍反應(yīng)”)主要是閃電。在閃電過(guò)程中產(chǎn)生足夠大能量使N2和O2反應(yīng)生成N的氧化物。
在化工廠里要得到NH3的可觀的收率,我們需要催化劑。Haber發(fā)現(xiàn)就是許多含鐵的化合物是可行的催化劑,這為他贏得了諾貝爾獎(jiǎng)。即使有了這樣催化劑還要有極高壓力(早期合成NH3生產(chǎn)過(guò)程中要達(dá)到600個(gè)大氣壓)和溫度(可為400℃)。
壓力推動(dòng)平衡點(diǎn)向前移動(dòng)。因?yàn)?個(gè)原子氣體轉(zhuǎn)化為2個(gè)??墒禽^高溫度可使平衡點(diǎn)向錯(cuò)誤方向移動(dòng)。盡管它們確實(shí)可以加快反應(yīng),其選擇條件必須是一種折衷也就是在合理的速度下給出可接受的轉(zhuǎn)化率。相對(duì)于早起接近理想化工廠,精確的選擇條件須依據(jù)其他經(jīng)濟(jì)因素還取決于催化劑的細(xì)節(jié),現(xiàn)代化工廠傾向于低壓高溫下工作(將沒(méi)轉(zhuǎn)化物料循環(huán)使用)。因?yàn)楣潭ㄙY產(chǎn)投資和能量消耗變得越來(lái)越重要。
生物學(xué)固氮也算用一種催化劑。這是種含有鉬(或釩)和鐵原子嵌在很大的蛋白質(zhì)分子里的催化劑。這種催化劑的詳細(xì)結(jié)構(gòu)直到1992年還困擾著化學(xué)家們。這種催化劑如何起作用的細(xì)節(jié)至今還是不知道。
原材料。Haber合成NH3過(guò)程需要幾種進(jìn)料:能量N2和H2。N2很容易從空氣中提取出來(lái),但是H2來(lái)源是另外一個(gè)問(wèn)題。原先H2是從煤中獲得,通過(guò)蒸汽重整當(dāng)中以焦炭作為原材料(基本上是一種碳的資源)2.提取的蒸汽與碳反應(yīng)生成H2,CO,CO2?,F(xiàn)在用天然氣(主要是甲烷)代替,但是來(lái)自于原油其它碳?xì)浠衔镆部梢灾圃霩2。合成氨工廠總是包含產(chǎn)生H的裝置,它直接與合成NH3聯(lián)系在一起。
在重整反應(yīng)之前,含S化合物必須從含H化合物進(jìn)料中除掉。因?yàn)楹琒化合物會(huì)使重整催化劑和Haber催化劑中毒。第一個(gè)脫硫步驟包含一種鈷—鉬催化劑。這種催化劑能夠氫化所有含S化合物生成H2S。生成的H2S可與ZnO反應(yīng)出去(生成ZnS和
NH3的用途。NH3主要用途并不是為了生產(chǎn)含N化學(xué)品,以作為進(jìn)一步化學(xué)應(yīng)用而是用于化肥,例如尿素、NH4NO3、磷酸鹽。化肥消耗產(chǎn)生NH3的80%。例如,在1991年美國(guó)由NH3得到產(chǎn)品,是把谷物發(fā)酵成酒類飲料。一直到1950年代還是用糧食發(fā)酵這
種普遍生產(chǎn)途徑來(lái)生產(chǎn)脫脂肪族化學(xué)品。因?yàn)樗傻囊掖伎梢悦摎渖梢蚁?。乙烯是合成整個(gè)范圍內(nèi)脂肪族化合物的關(guān)鍵的中間產(chǎn)物。顯然用這種方法生產(chǎn)的化學(xué)品已經(jīng)下降了。但是用這種方法生產(chǎn)汽車燃料讓人很感興趣。
Disadvantages reflected這種發(fā)酵過(guò)程反映出來(lái)的缺點(diǎn)可分為兩個(gè)部分(1)原料(2)發(fā)酵過(guò)程。原材料費(fèi)用比原油費(fèi)用高,因?yàn)樯镔|(zhì)是一種農(nóng)業(yè)材料。因此相對(duì)照,它的生產(chǎn)和收割是非?;ㄙM(fèi)大量勞動(dòng)力的。而且農(nóng)作物作為一種固體物料運(yùn)輸很困難也很貴。發(fā)酵相對(duì)于石油化工主要缺點(diǎn)首先是發(fā)酵花費(fèi)的時(shí)間。發(fā)酵過(guò)程數(shù)量級(jí)通常是以天來(lái)計(jì)算而某些石油化工催化反應(yīng)僅僅只要幾秒鐘就完成了。第二個(gè)是,發(fā)酵過(guò)程的產(chǎn)品通常是稀釋的水溶液(<10%濃度)。它的分離和提純花費(fèi)就很高。微生物是一種生態(tài)系統(tǒng),很小的變化在過(guò)程條件下是允許的。即便為了增加反應(yīng)速率,在溫度上一個(gè)相對(duì)小的增加可能導(dǎo)致微生物的死亡以及終止這個(gè)過(guò)程。
On the other hand另一方面,發(fā)酵方法也有特別好處,它們是非常有選擇行的。因?yàn)樗l(fā)酵生成的化學(xué)品在結(jié)構(gòu)上是很復(fù)雜的,要想合成它是極為困難的和//或者需要多步驟合成,但是用發(fā)酵就很容易制成。最明顯的例子是這種不同抗生素,例如,青霉素、頭孢霉素、鏈霉素。
Provided that the immense practical只要與基因工程快速發(fā)展領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)的是巨大的實(shí)際問(wèn)題。在基因工程里,微生物如細(xì)菌是特制的來(lái)生產(chǎn)特定的化學(xué)品,這樣問(wèn)題就能夠被克服。那么人們對(duì)發(fā)酵方法的興趣將會(huì)非常大??墒窃诓痪玫膶?lái)發(fā)酵方法看起來(lái)不像是生產(chǎn)大噸位化學(xué)品,就是需要量比較大的化學(xué)品例如乙烯和苯。這是因?yàn)榉磻?yīng)速度很慢而且十分巨大部分的分離花費(fèi)。Unit 6
石灰工藝大約40%的產(chǎn)量進(jìn)入鋼鐵制造業(yè),在鋼鐵制造業(yè)中石灰產(chǎn)品用于存在于鐵礦石中耐熱的sio2反應(yīng),生成流動(dòng)的渣浮在表面上,這樣就很容易與液態(tài)金屬分開。少量但很重要的石灰石的用途用于化學(xué)產(chǎn)品的制造,污染控制和水處理。其中從石灰石中最重要產(chǎn)品是蘇打灰。
H2O)。
主要的重整反應(yīng)是典型的如下反應(yīng)(重整反應(yīng)是從鎳基為催化劑在150℃下面發(fā)生的):
CH4+H2O→CO+3 H2CH4+2 H2O→CO2+4H2 其它碳?xì)浠衔镞M(jìn)行類似反應(yīng)。在第二步重整反應(yīng)里,把空氣注入1100℃蒸汽中。除此之外,還有其它的反應(yīng)發(fā)生,空氣中O2和H2反應(yīng)生成H2O。留下一種混合物,接近于理想化的3:1的H2與N2的反應(yīng),且沒(méi)有氧化污染。然而進(jìn)一步反應(yīng)也是必須的,以便來(lái)將大部分CO轉(zhuǎn)化為H2和CO2通過(guò)變換反應(yīng)進(jìn)行:CO+H2O→CO2+H2
這個(gè)反應(yīng)是在低溫下進(jìn)行的,且有2個(gè)步驟(400℃下用鐵催化劑,200℃下用銅催化劑)來(lái)確保這個(gè)反應(yīng)盡可能的完全反應(yīng)。
下一步,CO2必須從混合氣體中除掉。要除掉CO2需通過(guò)將酸性氣體通入堿性溶液反應(yīng),例如KOH和/或單乙醇銨。
到這個(gè)步驟為止,仍然有大多CO來(lái)污染氫氮混合物氣體(CO能使Haber催化劑中毒)需要另一個(gè)步驟,將CO量降低到ppm水平。此步驟稱為甲烷化,包含CO和H2生成CH4(與有些重整步驟相反)。這個(gè)反應(yīng)操作在大約325℃,還用一種鎳催化劑。
到現(xiàn)在合成氣體混合物已準(zhǔn)備好進(jìn)入Haber反應(yīng)。
NH3的生產(chǎn):各種不同類型合成NH3工廠的共同特征是合成氣體混合物被加熱壓縮并被送到含有催化劑反應(yīng)的容器中。反應(yīng)基本方程式:N2+3H2〓2NH3
工業(yè)上通過(guò)合成NH3實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是可以接受的反應(yīng)速度和反應(yīng)收率。在不同時(shí)期和經(jīng)濟(jì)環(huán)境中尋求不同方案的折衷方案。早期合成NH3工廠強(qiáng)調(diào)用高壓(來(lái)使得在一過(guò)性反應(yīng)器中使收率提高),但許多最為現(xiàn)代化工廠已經(jīng)接受在低壓下的低得多的單程收率,并且也選擇低溫來(lái)節(jié)省能量。為了確保在反應(yīng)器里面最高收率,當(dāng)反應(yīng)氣體達(dá)到平衡點(diǎn)時(shí)合成氣體被冷卻??梢酝ㄟ^(guò)使用熱交換器來(lái)降低反應(yīng)器溫度或者在合適處注入冷氣。這種做法的作用是為了冷卻反應(yīng),從而盡可能接近平衡點(diǎn)。因?yàn)榉磻?yīng)是放熱反應(yīng),(在比較高溫度下不利于NH3的合成)所以反應(yīng)熱量必須小心控制好來(lái)獲得好的收率。
Haber反應(yīng)出料是由NH3和混合氣體組成的,所以下一步是需要分開兩者以便混合氣體也循環(huán)使用?;旌蠚獾姆蛛x通常通過(guò)冷凝NH3完成(NH3在-40℃時(shí)沸騰比其它化合物的揮發(fā)性小得多)。大部分為化肥(以百萬(wàn)噸計(jì)):尿素(4.2)、(NH4)2SO4(2.2)、NH4NH3(2.6)、磷酸氫二銨(13.5)。
NH3化學(xué)用途多種多樣。蘇打灰生產(chǎn)過(guò)量要用到NH3,但是
他并不出現(xiàn)在最終產(chǎn)品而被循環(huán)使用。一個(gè)廣泛地過(guò)程直接用到NH3,包括氰化物,含有N的芳香類化合物,例如嘧啶的生產(chǎn)。許多聚合物中N(例如尼龍或者丙烯酸)可以追蹤到NH3。經(jīng)常通過(guò)腈或HCN。大部分其它過(guò)程用HNO3或鹽來(lái)作為N來(lái)源。NH4NO3作為一種富含N的肥料,也作為一種大包炸藥原料。