化工计算与软件应用(包宗宏)0前言

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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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
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；
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
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。
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。
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
算器，借助于这些原始计算工
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
学习一个软件的操作并不难，而正确使用软件并不容易。
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
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 消耗以及对源自文库产操作进行经济分析.
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