化工计算与软件应用(包宗宏)0前言
化工计算与软件应用(包宗宏)2
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FEED
COLUMN
5000 lbmol/hr
10 mole % acetone
90 mole % water
BTMS
南
京 工
Specification: 99.5 mole % acetone recovery
业
大 学
Ideal
Equation of
Activity Coefficient
“App”文件夹：对对 子各于 组电分种解，化质各过级工程电过，离数过程据程完包的文反整件应模中方包程拟含式的了、体化文系学件中 反的 应；全 平部 衡分 常子 数组 与分 各与 离离 子
对的二元交互作用参数。以软件自带的“.bkp” 数据包文件作为模
拟计算的起点，可以免除物性方法选择、反应方程式输入等步骤，
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2.1.4 用软件进行物料衡算与能量衡算的要点
(2) 选择合适的物性计算方法。ASPEN PLUS软件把模拟计 算一个流程所需要的热力学性质与传递性质的计算方法与计算 模型都组合在一起，称之为性质方法，每种性质方法以其中主 要的热力学模型冠名，软件中共有80多种性质方法供操作者选 择使用。针对不同的模拟体系，选择合适的性质方法用于模拟 过程是获得正确计算结果的前提。
(2)选定计算基准。温度的因次可采用“℃”或“K”，压力 的因次可采用“kPa”、“atm” 或其它，压力基准可选用绝对压 力或表压。
物流量的计算基准可选质量基准、摩尔基准、体积基准。对
南 京
于连续生产，以“s、h、d”作为投料量或产品量的时间基准。
工 业
用模拟软件进行衡算时，以单位时间的投料量为起点进行计
包
Approach State Approach Model Approach
化工计算与软件应用设备工艺计算.pptx
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4.1 塔设备 ASPEN PLUS 软件中的填料设计（Pack sizing）功能，计 算选用某种填料时的塔径，共有40种填料供选用，包括 5 种典型的散堆填料和 5 种典型的规整填料。
5 种典型的散堆填料是： ①拉西环（RASCHIG）； ②鲍尔环（PALL）； ③阶梯环（CMR）； ④矩鞍环（INTX）； ⑤超级环（SUPER RING）。
⑶填料塔设计。使用SULZER公司的MELLAPAK-250X型 波纹板规整填料，设等板高度0.3 m，求两段塔径、压降和塔 板上的水力学数据；
⑷筛板塔设计。进行筛板塔设计计算，设筛孔直径8 mm，
板间距600 mm，堰高50 mm，降液管底隙50 mm，求两段塔径
、压降和塔板上的水力学数据。
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4.2 换热器
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4.2 换热器
ASPEN ONE工程套件中的“Exchanger Design and Rating” 软 件中还有7种换热器模型： ①Aspen Air Cooled Exchanger (formerly Aspen ACOL+)； ②Aspen Fired Heater (formerly Aspen FiredHeater)； ③Aspen Plate Fin Exchanger； ④Aspen Shell and Tube Exchanger (formerly Aspen TASC+)； ⑤Aspen Shell and Tube Mechanical (formerly Aspen Teams)； ⑥Aspen Plate Exchanger (formerly Aspen Plate+)； ⑦Aspen HTFS Research Network。
Aspen plus 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算
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1.2 纯物质的物性估算 1.2.2 与温度相关的热力学性质 理想气体热容：PCES用用多项式(式1-3)、Benson 方法和 Joback 方法估算，温度范围280-1100K，误差< 2%; 临界温度以下纯组分液体热容和液体焓：PCES用DIPPR、 PPDS、IK-CAPE、NIST等关联式计算； 液体摩尔体积: PCES用带有RKTZRA参数的Rackett模型方程 (式1-5)估算; 液体蒸汽压: 数据库组分用扩展Antoine方程(式1-6)进行估算， 非数据库组分采用Riedel、Li-Ma、Mani三种方法估计； 汽化潜热: 数据库组分用Clausius-Clapeyron 方程和Watson方 程(式1-7)估算，非数据库组分用Vetere、Gani、Ducros、 Li-Ma等化合物官能团贡献方法进行估算，Vetere方法的平 均误差为1.6%，Li-Ma方法平均误差为1.05%。
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1.1 化工物性数据的查询 1.1.1从文献中查找 1.1.1.1 中文工具书 ⑴ 化工辞典，王箴主编，化学 工业出版社出版. 最新版本是2000年出的第4版， 共收词16000余条。
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1.1.1从文献中查找 1.1.1.1 中文工具书 ⑵ 石油化工基础数据手册,卢焕章 主编，化学工业出版社1982. 共两篇，第一篇介绍各种化工介质 物理、化学性质和数据的计算方 法；第二篇将387个化合物的各 种数据列成表格．以供查阅。 这些数据包括临界参数，及其在一 定温度、压力范围内的饱和蒸汽 压、汽化热、热容、密度、粘度、 导热系数、表面张力、压缩因子、 偏心因子等16个物理参数。 1993年,化学工业出版社出版了由 马沛生主编的石油化工基础数据 手册续编，包含552个新化合物 的21项物性。
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5000 lbmol/hr 10 mole % acetone 90 mole % water 南 京 工 业 大 学
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Specification: 99.5 mole % acetone recovery
包 宗 宏 Predicted number of stages required
“Elecins”文件夹：综合过程数据包与电解质过程数据包，包含 93个电解质过程的“.bkp” 数据包文件；
“Datapkg” 文件夹：包含了15个综合化工过程的“.bkp” 数据包 文件。 18/40
2.1.4 用软件进行物料衡算与能量衡算的要点 (7)学会判断计算结果的正确性。当一个模拟过程运算正常收 敛后，软件状态栏上提示 “Results Available”，表示计算有了 结果，这并不表示结果正确。 结果是否正确，不能指望模拟软件提供结论, 而应依靠自己的 判断。判断的基础是运算操作者对模拟过程的细致了解、化工 专业知识的深刻领会、模拟过程工业背景的熟悉程度、工业装 置的现场操作数据等综合评价。
连续流动系统的总能量衡算式是柏努利方程式，即：
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在进行设备的能量衡算时，位能变化、动能变化、外功等项 包 相对较小，可忽略不计，因此稳流系统总能量衡算可简化为热 宗 宏 量衡算。
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2.1.3 衡算的基本步骤 (1)收集数据资料。一般需要收集的数据和资料包括生产规模 和生产时间(即年生产时数)、有关的定额、收率、转化率、原 料、辅助材料、产品、中间产品的规格、与过程计算有关的物 理化学常数等。 (2)选定计算基准。温度的因次可采用“℃”或“K”，压力 的因次可采用“kPa”、“atm” 或其它，压力基准可选用绝对压 力或表压。 物流量的计算基准可选质量基准、摩尔基准、体积基准。对 南 京 于连续生产，以“s、h、d”作为投料量或产品量的时间基准。 工 业 用模拟软件进行衡算时，以单位时间的投料量为起点进行计 大 学 算比较方便。当系统介质为固体或液体时，一般以质量为计算 包 基准，对气体物料进行计算时，一般选体积作为计算基准。
Aspen 设备工艺计算
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4.3.1 釜式反应器 例4-4．用釜式反应器合成乙酸乙酯。 正反应方程式: CH3CH2OH + CH3COOH → CH3CH2COOCH3 + H2O 5.95 107 8 r1 k1 Cethanol Cacid 1.9 10 exp( )Cethanol Cacid RT 逆反应方程式 : CH3CH2COOCH3 + H2O → CH3CH2OH + CH3COOH
化工计算与软件应用
第四章 设备工艺计算
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化工流程设计、物料衡算、热量衡算完成之后，化工工艺 设计的另一重要工作是进行设备的工艺计算、选型与核算， 为车间布置设计、施工图设计及非工艺设计项目提供依据。 设备的工艺计算、选型与核算知识与方法在多门化工专业 基础课程中都有介绍，这些基础知识将有助于人们更好地使 用ASPEN PLUS 软件进行化工设备的工艺计算。
4.3.1 釜式反应器 解：
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4.3.2 管式反应器 管式反应器的特点是传热面积大，传热系数较高，反应可以 连续化，流体流动快，物料停留时间短，可以控制一定的温度 梯度和浓度梯度。根据不同的化学反应，可以有直径和长度千 差万别的型式。此外，由于管式反应器直径较小(相对于反应 釜)因而能耐高温、高压。由于管式反应器结构简单，产品稳 定，它的应用范围越来越广。 管式反应器可以用于连续生产，也可以用于间歇操作，反应 南 京 物不返混，管长和管径是反应器的主要指标，反应时间是管长 工 业 的函数，管径决定于物料的流量，反应物浓度在管长轴线上， 大 浓度梯度分布，不随时间变化。 学
4.3 反应器 对于存在化学反应的化工过程，反应器是整个化工工艺流程 的核心，是化工装置的关键设备，反应物在反应器内通过化学 反应转化为目标产物。由于化学反应种类繁多、机理各异，反 应器的类型和结构也差异很大。反应器操作性能的优良与否， 与设计过程息息相关。 反应工程课程对反应器的基础理论、设计方程等均进行了详 细地介绍。这些基础理论不仅是手工设计反应器的依据，也是 南 京 编制各种模拟软件的依据。由于涉及反应器的各种设计方程异 工 业 常繁复，手工计算往往令人望而却步，或是采用简化方法进行。 大 学 现在各种模拟软件的普及，为反应器的严格设计计算提供了条 包 件。
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结果的准确性、可靠性和模拟成功与否。
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Case Study - Acetone Recovery Correct choice of physical property models and accurate physical property parameters are essential for obtaining accurate simulation results.
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2.1.4 用软件进行物料衡算与能量衡算的要点 每个数据包文件对模拟体系的组分、工艺条件、
物性方法已经确定，尤其是包含了针对该体系 (6)尽量使用软件自带的过程数据包。在软件安装目录中，有 的热力学基础数据，部分还包含了动力学数据。
一个“GUI”文件夹，包含了多个软件模拟计算例题的子文件夹。 “App”文件夹：对各种化工过程完整模拟的文件； 子组分，各级电离过程的反应方程式、化学反应平衡常数与各离子
连续流动系统的总能量衡算式是柏努利方程式，即：
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在进行设备的能量衡算时，位能变化、动能变化、外功等项 包 相对较小，可忽略不计，因此稳流系统总能量衡算可简化为热 宗 宏 量衡算。
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2.1.3 衡算的基本步骤 (1)收集数据资料。一般需要收集的数据和资料包括生产规模 和生产时间(即年生产时数)、有关的定额、收率、转化率、原 料、辅助材料、产品、中间产品的规格、与过程计算有关的物 理化学常数等。 (2)选定计算基准。温度的因次可采用“℃”或“K”，压力 的因次可采用“kPa”、“atm” 或其它，压力基准可选用绝对压 力或表压。 物流量的计算基准可选质量基准、摩尔基准、体积基准。对 南 京 于连续生产，以“s、h、d”作为投料量或产品量的时间基准。 工 业 用模拟软件进行衡算时，以单位时间的投料量为起点进行计 大 学 算比较方便。当系统介质为固体或液体时，一般以质量为计算 包 基准，对气体物料进行计算时，一般选体积作为计算基准。
化工计算与软件应用(包宗宏)2讲解
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2.1.3 衡算的基本步骤 (3)确定化学反应方程式。列出各个过程的主、副化学反应 方程式，明确反应和变化前后的物料组成及各个组分之间的定 量关系，若计算反应器大小，还需要掌握反应动力学数据。 (4)确定计算任务。根据工艺流程示意图和化学反应方程式， 分析物流热流经过每一过程、每一设备在数量、组成、及物流 热流走向所发生的变化。
连续流动系统的总能量衡算式是柏努利方程式，即：
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在进行设备的能量衡算时，位能变化、动能变化、外功等项 包 相对较小，可忽略不计，因此稳流系统总能量衡算可简化为热 宗 宏 量衡算。
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2.1.3 衡算的基本步骤 (1)收集数据资料。一般需要收集的数据和资料包括生产规模 和生产时间(即年生产时数)、有关的定额、收率、转化率、原 料、辅助材料、产品、中间产品的规格、与过程计算有关的物 理化学常数等。 (2)选定计算基准。温度的因次可采用“℃”或“K”，压力 的因次可采用“kPa”、“atm” 或其它，压力基准可选用绝对压 力或表压。 物流量的计算基准可选质量基准、摩尔基准、体积基准。对 南 京 于连续生产，以“s、h、d”作为投料量或产品量的时间基准。 工 业 用模拟软件进行衡算时，以单位时间的投料量为起点进行计 大 学 算比较方便。当系统介质为固体或液体时，一般以质量为计算 包 基准，对气体物料进行计算时，一般选体积作为计算基准。
化工计算与软件应用
第二章 物料衡算与能量衡算
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物料衡算是化工生产过程中，用以确定物料比例和物料转 变定量关系的计算过程，这是化工工艺计算中最基本、最重 要的内容之一。 物料衡算的结果也是能量衡算的依据，掌握物料带入或带 出体系的能量多少，以计算化工过程需要提供或移除的热量， 控制能量的供给速率和放热速率，进—步算出物质之间交换 的热量以及整个过程的热量分布情况。 因此，物料衡算与能量衡算是进行化工工艺设计、过程经 济评价、节能分析以及过程最优化的基础。 在用化工模拟软件进行流程的物料衡算与能量衡算时，虽 然可以大大提高计算的速率，但仍然需要遵守物料衡算与能 量衡算的基本规则，把规则应用于软件的操作之中，软件计 算结果才可能合理与可行。
化工设计竞赛经验分享和竞赛指导
听听前辈声音，您还敢参加大学生全国化工设计竞赛么？之“三井杯”化工设计竞赛经验分享“三井杯”全国大学生化工设计竞赛至今已经举办了九届，从最初几个学校的参与到如今五个赛区二百多所高校参与，化工设计竞赛已经被大家所认可。
作为一名曾经两度参与此竞赛的成员，写出一些经验的分享，希望可以为准备参加这个竞赛的同学们提供一个参考。
1、比赛认知参与任何比赛都要先了解这个比赛的核心宗旨是什么，如果不知道比赛的核心宗旨那么怎么会取得一个理想的成绩？化工设计竞赛要求同学设计出一套工艺，并通过流程计算、设备计算、图纸绘制等一系列软件进行模拟、绘图等，最后做出文字材料。
化工设计竞赛全流程可以看作为简单的工艺包设计，因此就需要参与的同学去接触了解如何进行工程设计，而不是天马行空的任由自己的想法去完成这个竞赛。
2、组队成员很多同学都在纠结如何去进行组队，比赛需要团队成员的共同努力，因此在选取队员的时候首先应该明确他是否有能力、有毅力来坚持做完这个比赛。
在化工设计竞赛这条路上走过来的学长们有共同的体会，做比赛是一件枯燥、需要耐心的事情。
有很多团队因为其中成员的退出导致最后团队的瓦解，因此希望同学们能够在组队时认真挑选成员。
当然，这个比赛建议跨学科组队，因为需要进行工艺设计、设备设计、图纸绘制、经济概算等多方面任务，就需要相关专业的同学来完成相应的工作。
3、赛前准备很多的同学都在问要参加这个比赛都需要准备什么，都需要掌握哪些知识，都需要学习哪些软件。
借鉴了许多化工大拿的经验分享，在这个浮躁的时代，作为大学生更应该去将基础做好，不要好高骛远，更不能丢下基本原理去胡乱设计。
很多学生为了尽快的做出计算模型取得一个所谓的“无错误、无警告”的结果而忽略了化工最基本原理。
软件只是一个计算机辅助工具，它没有真正的“认知”，当你对其进行赋值后，它必然会给你一个结果，而其真正的准确与否软件无法辨别。
当你赋予不同的参数条件，软件都会为你“忠心耿耿”的计算，无论你在设计精馏塔塔压是一个大气压还是一百个大气压，只要它在计算上能通过，就是无错误的。
5 工业装置流程模拟 化工计算与软件应用 课件
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管件、仪表等，如图5-1所示。
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5.1 混酸过程
在图5-1中，除了硫酸、硝酸、稀硫酸储罐外，还设置了混合 酸循环罐、混合酸储罐、换热器、流体泵、气体吸收文丘里 设备和相应的管道管件。
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5.1 混酸过程
在做物料衡算与热量衡算时，设计人员关心的是三股原料酸 与混合产品酸的流率与组成、换热器的热负荷。因此，基于 图5-1的混酸过程，在用AspenPlus 进行稳态过程模拟时，抽 象出的模拟流程如图5-2所示。
化工计算与软件应用
第五章 工业装置流程模拟
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南 京 工 业 大 学 包 宗 宏
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第五章 工业装置流程模拟
不管是设计型模拟计算，或核算型模拟计算，模拟人员首要任 务是充分理解基本工艺路线，明确本流程的主干与枝干，选择 软件中合适的模块、或模块组合构成流程，以反映流程的模拟 需求。
冷凝器E-5005用循环冷却水（CWS，进口33℃，400 kPa，
出口43℃）作为冷凝冷却介质。冷凝器E-5006用循环冷冻水
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（RWS，进口0℃，400
kPa，出口10℃）作为冷凝冷却介质。
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5.3 75 kt/h丙烯腈工艺废水四效蒸发浓缩过程
第一、二、三、四效蒸发器的二次蒸汽冷凝液汇总后(物流号 80) 在换热器E-5007内与汽提塔 (T-5001) 的一股釜液 (物流号 83) 换热升温，然后送入汽提塔进行汽提处理，以脱去冷凝液 中残存的轻组分。
目前，丙烯腈装置三废处理是根据污染物不同形态，采取高处 排放、焚烧、四效蒸发、掩埋等措施进行处理。
化工工程设计计算机软件技术应用
关键词：化工工程设计；计算机软件技术；CAD软件；三维建模；实践应用引言在科学技术和经济快速发展的共同作用下，化工工程设计可使化工生产体系得到不断的完善，不断提高化工行业的现代化特征。
随着现代化工行业发展的不断深入，化工工程设计对企业实际发展情况的影响程度不断提高，化工生产过程中包含了较多的化学工艺流程，通过化工工程设计能够实现对其真实准确的模拟过程（包括相应的化学反应）。
在进行化工设计时通过适合的计算机软件技术的应用可实现对具体绘图、物质分析、工艺流程设计过程科学高效的辅助过程，计算机软件技术已经成为现代化工工程中辅助化工工程设计不可或缺的技术手段，这就要求化工设计人员具备掌握及合理应用计算机软件技术方面的能力，进而实现在进一步提高工程设计质量及设计效率的同时使设计产生的费用得以有效降低[1]。
1计算机软件在化工工程设计中起到的基础作用1.1计算机软件技术的应用化工工程设计中应用计算机软件的主要目标在于促使化工设计的质量、效率、合理性、便捷性不断提高，通过在化工工程设计中引入计算机软件技术实现了化工生产效率的提高，例如在化工工程设计过程中绘制化工工艺流程图时，通过应用制图软件可提高绘图的质量和速度，并使设备与工艺方案成型对精细化的需求得到有效满足，目前已有多种绘图软件（按照功能可细分出多类）应用到化工领域中，化工设计者可以实际设计和生产需求为依据选用相应的制图软件，例如，在化工工艺自动化设计过程对化工生产车间中管路通过相关软件的汇总运用实现精准定位和分布设计功能，管路施工设计时可使用CAD绘图软件，不断发展完善的三维立体空间技术在各工业领域的应用范围不断扩大，目前许多化工设计中均使用到了3D技术[1]。
1.2化工工程设计内容及特点化工企业转型升级的节奏在供给侧改革不断深化的大背景下不断加快，化工工程设计已成为推动企业转型升级的重要手段，在设计过程中可再现包括所涉及到的化学反应和生产工艺在内的生产流程，化工工程设计主要包括。
化工工程设计中计算机软件技术的应用
化工工程设计中计算机软件技术的应用摘要：随着科技的快速发展，我国的大中型设计单位正加快对跨国界、跨区域和跨行业的业务扩张。
与此同时，他们还在加快化工行业工艺改进和数字化智能化发展。
然而，我国其他中小型工程设计单位，特别是长期为地方服务的单位，整体业务正在不断萎缩，生存和发展面临严峻挑战。
作为产业蓝图画师，化工工程设计在推动化工行业发展上起到了关键的作用。
而化工行业的发展方向包括数字化、协同化、规范化、绿色安全、节能降耗、工艺升级以及循环经济等关键词。
如何适应时代的发展，支持化工产业的升级成为了所有工程设计领域都非常重视的问题。
关键词：化工工程设计；计算机软件技术；应用引言近年来，大数据在基础研究方面取得了重大突破，同时相关应用也得到了快速的发展。
为了推动大数据在工业尤其是化工行业的应用，政府相关部门采取了一系列配套措施。
在实际生产中，大数据被广泛应用于工艺规划与调度、异常状态诊断与预测、产品检测与质量管理、物流以及产品链分析与优化等领域。
在这个基础上，工业企业进行了大量的数据分析，取得了优化生产工艺、改进设备运行、适应后期生产需求和实现生产自动化等一系列良好效果。
为了加强大数据应用，需要从促进数据资源共享、数据所有权、权限以及安全边界等方面入手，同时深度融合工业数据和工业云，进一步拓宽人工智能应用的范围。
1化工设计概述及特征1.1概述化学设计是根据化学反应材料、工艺流程和反应条件设计化学安全设备、工艺路线、自动化的方法。
一般来说，在设计化学工艺流程时，设计人员必须遵循一定的设计原理，并根据原料和产品的理化特性选择合适的设计方法。
除此之外，在研发产品时，设计者还需充分考虑这些特殊化学品加工和运输过程中的安全问题，并采取必要的安全措施，以促进化工生产与发展。
1.2化工设计在化工企业安全方面的重要意义化工设计是与化工相关的法律法规、标准规范、化工经验、化工专业知识的集合运用，没有化工设计为基础，化工企业的建设将寸步难行。
化工计算机计算000
化工计算机计算0001.应用概述1．1计算机技术在化工中应用的发展历史计算机在化学中的应用已经有40余年的历史。
主要体现在以下几个阶段：1：以量子化学计算为代表的计算化学发展史从20世纪50年代发展起来。
主要用于量子化学，结构化学的计算。
为将化学由实验科学向理论化发展做出了重大贡献。
50年代人们通过薛定谔方程采用从头计算法求解了氢分子的分子轨道方程，第一次从理论上得到分子轨道的空间结构。
2：以化工过程计算机控制为代表的化工过程自动化发展史以计算机化工控制系统为标志，计算机的实时监控和交互控制大大提高了化学工业的水平，为将经典化学工业发展为现代化化学工业奠定了基础。
3：计算数学与分析化学相结合的发展史在红外，质谱和核磁共振中利用傅立叶变换进行波谱分析。
今天建立在计算机技术基础上的傅里叶变换技术和其他数学方法正在加速其在分析化学领域中的普及速度。
4：计算机网络技术在化学信息收集方面的应用5：计算机模拟技术在化学化工过程模拟中的应用许多化学化工过程的高风险性和高消耗性，在一定程度上阻碍了化学学科的发展，基于现代计算机模拟技术的高温，高压，高险等化工过程模拟技术的发展加快了实验化学学科的发展，并使化学科技成果的产业化过程加速。
6：计算机智能技术在化学专家系统中的应用计算机图形化和多媒体技术近年来获得了快速发展，除此之外，计算机在化学远程教学，数据智能化存储，实验设计与结果分析等方面也都获得了日益广泛的应用。
总之，计算机技术的飞速发展给化学和化工科技的发展插上了腾飞的翅膀。
化学学科的不断进步也为计算机科学提出了越来越高的要求。
目前，计算机技术已经成为成功化学家的一项必不可少的基本技能。
1.2 计算机技术在化学中应用的主要领域1：以计算机网络技术为基础的计算机网上应用知识包括运用计算机技术进行计算机化学信息和数据的收集，管理，检索，交换，远程计算机的登录，操作使用，网上多媒体化学教学课件的制作与使用等知识。
化工工程设计中计算机软件技术的应用分析
化工工程设计中计算机软件技术的应用分析摘要：随着社会经济与科学技术的进步与发展，化工工程设计也逐步受到人们的关注，人们对其要求也随之提升，怎样提高化工工程设计质量与效率已然成为当今所面临的主要问题之一。
近年来，随着计算机技术的普及，计算机技术在化工工程设计方面的应用也逐渐加深。
为此，在本文中，主要对化工工程设计中计算机软件技术的应用进行研究与分析。
关键词：化工工程设计；计算机软件技术；应用分析前言：化工工程设计主要是以社会经济与科学技术的日益进步为前提，并在此基础之上，使得工业生产体系得以进一步完善，进一步凸显出其现代化特点。
化工工程设计主要指的是工程设计人员在经过一系列化学实验后，借助较为先进的科学技术手段，模拟化工工程生产期间所发生的一系列化学反应，并在模拟过程当中针对某些不合理流程进行优化处理。
在这一过程中，人们通过合理利用计算机软件技术，不仅可以对化工工程设计起到一定的辅助效果，还可以有效提高化工工程设计诸多方面的水平。
在本文中，主要对化工工程设计中计算机软件技术的应用进行研究与分析。
一、化工工程设计（一）化工工程设计的概念针对化工企业而言，化工工程设计使其发展的前提基础，同时也为该企业稳定发展提供动力。
化工工程设计指的是通过利用化学反应原理，对生产流程进行科学合理且具有可执行性的模拟生产，在该过程当中，需要从企业自身角度出发，综合考量工厂的布局，生产设备，生产条件等多项问题，既要符合理论上的规定，又不能与现实情况相违背。
为此，在设计过程当中，需要对现实情况加以重视，通过科学合理的设计，为后续各项化工作业的开展打好数据基础，确保化工生产得以逐步稳定开进。
（二）化工工程设计的特点化工工程设计主要有计算量大、综合性强以及规范性强等三个显著特点。
首先，计算量大，人们在开展化工工程设计之前，为确保后续设计的准确性，做到实事求是，贴近现实，降低后续工作量，务必要进行计算。
然而，该过程中计算量巨大且复杂，变量较多，且多为非线性计算。
谈计算机软件技术在化工工程设计中的应用
谈计算机软件技术在化工工程设计中的应用1. 引言1.1 计算机软件技术在化工工程设计中的重要性计算机软件技术在化工工程设计中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断发展和进步，传统的化工工程设计方式已经无法满足当今复杂多变的市场需求。
而计算机软件技术的引入，为化工工程设计提供了更加高效、精准、可靠的解决方案。
计算机软件技术能够大大提升化工工程设计的效率。
通过流程模拟软件，工程师可以模拟化工生产过程中的各种情况，从而在设计阶段就能够发现潜在问题并进行优化，避免在实际生产中出现不必要的损失和风险。
计算机软件技术可以帮助工程师更好地设计和展现产品。
CAD软件可以帮助工程师进行三维建模和设计，使得设计更加直观、清晰，有利于团队之间的沟通和合作，提高设计的准确性和可靠性。
数据处理与分析软件的运用也为化工工程设计提供了更多可能。
工程师可以通过这些软件对数据进行快速分析和处理，从而更好地把握工艺流程，提高生产效率和质量。
计算机软件技术在化工工程设计中的重要性不可低估。
它不仅可以提升设计效率和质量，还可以减少成本和风险，为化工行业的发展带来更多机遇和挑战。
1.2 化工工程设计的复杂性化工工程设计是一项复杂的工作，需要考虑到诸多因素才能确保工程的顺利进行和最终的成功实现。
化工工程设计涉及到多个学科领域的知识，包括化学、物理、机械、材料等，需要设计人员具备跨学科的知识储备和技能。
化工工程设计需要对物质的传输、反应、变换等过程进行精确的模拟和计算，这要求设计人员具备较高的数学建模和计算机应用能力。
化工工程设计中涉及到的设备、管道、反应器等复杂结构的设计和优化也需要设计人员具备良好的工程设计能力和创新能力。
化工工程设计中还需要考虑到环境保护、安全生产等方面的要求，要求设计人员具备风险评估和管理的能力。
化工工程设计的复杂性体现在技术、知识、创新、安全等多个层面，需要设计人员具备全面的能力和素质才能胜任这项工作。
1.3 本文的研究意义本文的研究意义在于探讨计算机软件技术在化工工程设计中的应用，这是一个非常重要且具有广阔前景的研究领域。
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把所学的化工基础知识用于软件的操作过程、对软件中间计算 数据分析、对计算结果正确性的评判，这才是难点所在。
前言
2012‘中国石化-三井化学杯’第六届全国大学生化工设计竞赛 特等奖作品 年产4万吨异丁烯和年产2.5万吨1-丁烯项目 ----南京工业大学 Nan King团队 工艺模拟流程
针对此背景，本课程以Aspen Plus 及其系列软件为计算工具， 以实例为线索，侧重于介绍如何应用化工专业知识结合软件求 解化工计算中的一般问题，包括化工物性数据、相平衡数据的 查询与估算、物料衡算与热量衡算、节能分离技术应用、设备 工艺计算、综合流程模拟等内容。
前言
讲义中的例题与习题来源于：
化工分离工程、化工设计等课程的例题与习题；
主要内容
第三章 节能分离过程 ❖ 3.1 流体换热与热集成网络 ❖ 3.2 蒸汽优化配置 ❖ 3.3 多效蒸发 ❖ 3.4 精馏过程 第四章 设备工艺计算 ❖ 4.1 塔设备 ❖ 4.2 换热器 ❖ 4.3 反应器 ❖ 4.4 流体输送设备
❖
主要内容
第五章 工业装置流程模拟 ❖ 5.1 混酸过程 ❖ 5.2 环己烷、环己酮、环己醇混合物的高效分离过程 ❖ 5.3 75 kt/h丙烯腈工艺废水四效蒸发浓缩过程 ❖ 5.4 300 kt/a规模硫磺制酸过程
论板的精馏塔时，需要求解N(2C+3)维非线性方程组。
软件系统功能这些齐计全算，工作规量模巨大庞，大手，工难可以应完用成。于化工，炼油，石油化 工，气体加工，煤炭，医药，冶金，环境保护，动力，节能， 食品等许多工业领域。可以毫不夸张地说，使用模拟软件的水 平，反映了一个人化工计算能力的水平。
前言
化学工程与工艺专业的大四年级本科生、参加卓越工程师计划 的学生已经学完了专业基础课程和部分专业课程，对化学工程 的基础理论知识已有一定的掌握，但综合应用各门课程的知识 去研究、分析实际化工问题仍需要一定训练，化工计算是一个 很好的训练途径，同时又是一项实用的专业技能。
本科生、研究生毕业论文的课题。
本讲义的例题与习题涵盖了化工设计过程中常见的一 般计算问题，读者可以在学习例题、完成习题的基础 上举一反三，以解决化工设计、技术改造中的其它问 题。
前言
参加本课程学习的学生，要求具备物理化学、化工原理、化工 热 力 学 、 化 工 反 应 工 程 、 分 离 工 程 、 化 工 设 计 、 ASPEN PLUS软件入门等课程知识，能够灵活地应用这些知识对软件 计算过程中、计算结束后的数据进行分析。
小型、微型数字计算机开始普及，人们可以自具己，人们可以对一些简化、理
动手编制一些小型的、独立的汇编语言程序，想求的数学模型进行求解，再借
解一些复杂一点的、手工难以计算的化工计算助问于实际工作经验，工程师们
题，比如固2定0世床反纪应7器0的年温代度以分布前、泡点法精进馏行化工厂的设计计算。
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前言 2012‘中国石化-三井化学杯’第六届全国大学生化工设计竞赛
特等奖作品 11万吨MTBE合成与裂解联合项目
----浙江大学 三三二二团队 工艺模拟流程3
前言
2012‘南京工业大学校级优秀毕业论文 300 kt/a硫磺制酸装置---081025 工艺模拟流程
主要内容
第一章 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算 ❖ 1.1 化工物性数据的查询 ❖ 1.2 纯物质的物性估算 ❖ 1.3 混合物的物性估算 ❖ 1.4 相平衡数据查询与使用 第二章 物料衡算与能量衡算 ❖ 2.1 衡算方法 ❖ 2.2 简单物理过程 ❖ 2.3 设备组合过程 ❖ 2.4 含化学反应过程 ❖ 2.5 含循环流过程 ❖ 2.6 分离复杂组成混合物
化工计算与软件应用
前言
化工计算是化学工程与工艺专业学生的一门专业技术课程， 一般包括物性数据的计算与估算、物料衡算和热量衡算、设备 工艺计算、稳态过程物能联合衡算等。
化工计算目的
一是取得设备设计所需要的数据.
二是为流程单元操作的调节和生产过程的 控制提供依据.
三是掌握原材料消耗量，中间产品和产品的 生成量，估计能量以及水、电、蒸汽等动力 消耗以及对生产操作进行经济分析.
计算工具 发展沿革
越来越广泛，准确性、实用性越来越好，其最具代
20世纪70年表PL代性US的以化软后工件流就程是模美拟国软A件sp。enTech公司的ASPEN
20世纪80年代以后
前言
化工过程涉及的计算问题大多较繁杂，求解大型非线性方程 组、常微分方程组或偏微分方程组、大型矩阵司空见惯。
古人说，“工例如欲，善对其含C事个，组分必的先混利合物其进器行绝”热。闪化蒸计工算流时程，涉模及拟到软件就 是化工计算的的行J超有ac越o力b函ia数利n偏的器导偏,数导矩它数阵计用共算严有。(格2C和+2)最2个新元素的，计每算个元方素法都要，进提供近 似准确的单元操作模型，进行单元和全过程的计算，还可以评 估已有装置的用N优ap化hta操li—作Sa或ndh新olm建同、时改校正建法装计置算含的C优个组化分设、计N块。理
前言
在化工厂设计时，化工计算是工厂或车间设计由定性规划转 入定量计算的第一步；
在现有装置进行技术改造时，对存在问题进行评价和对生产 流程的经济性评价也是必不可少的；
开设化工计算课程，可以训练学生的运算能力以及将化工理 论基础知识运用于工程实际的能力。
前言
化工计算的工具是计算尺、计
算‘中国石化-三井化学杯’第六届全国大学生化工设计竞赛
特等奖作品 11万吨MTBE合成与裂解联合项目
----浙江大学 三三二二团队 工艺模拟流程1
前言 2012‘中国石化-三井化学杯’第六届全国大学生化工设计竞
赛特等奖作品 11万吨MTBE合成与裂解联合项目
----浙江大学 三三二二团队 工艺模拟流程2