化工軟件在化工課程設(shè)計中的應(yīng)用

摘 要：化工課程設(shè)計是化工及相關(guān)專業(yè)非常重要的一個教學環(huán)節(jié)，具有綜合性、實踐性和工程性。本文介紹了Aspen Plus、Chemoffice和Origin等化工軟件在化工課程設(shè)計中的應(yīng)用。結(jié)果表明，化工軟件增強了學生們的學習興趣，強化了學生們的計算機的應(yīng)用能力，為培養(yǎng)高技術(shù)人才打下了扎實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)計；Aspen Plus；Chemoffice；Origin

化工課程設(shè)計是化工及相關(guān)專業(yè)的必修課程，是學生綜合運用了物理化學，化工原理，化工熱力學，工程制圖等課程的基礎(chǔ)知識來進行化工流程的設(shè)計及模擬，在整個設(shè)計過程中實踐性強，與生產(chǎn)密切結(jié)合。目前常用的化工類軟件有Aspen Plus、Chemoffice、Pro Ⅱ、Origin、Hysys和AutoCAD。本文主要介紹Aspen Plus、Chemoffice和Origin等化工軟件在化工課程設(shè)計中的應(yīng)用。

1 應(yīng)用Aspen Plus進行物性分析及工藝流程設(shè)計

Aspen Plus是一款功能強大的化工設(shè)計、動態(tài)模擬以及各類計算的大型通用流程模擬軟件，它由美國AspenTech公司研發(fā)。經(jīng)過20多年來不斷的改進與提高，形成集化工設(shè)計、化工模擬、工藝計算、工藝診斷和效益管理于一身，具備十分完善的物性數(shù)據(jù)和強大的集成能力，成為化工業(yè)界公認的大型標準流程模擬軟件。目前，該軟件在全球內(nèi)得到廣泛使用。

在化工設(shè)計中，我們可以用它來進行物性分析、物性估算、熱力學數(shù)據(jù)回歸、精餾塔的設(shè)計及工藝流程設(shè)計。如可以采用Aspen Plus對30℃下乙醇—水的物性分析。在我們建立模型，添加組分，定義了熱力學方法后，便可應(yīng)用Aspen Plus進行物性分析。如圖1所示30℃下乙醇—水的P-xy圖。

2 應(yīng)用Origin，對數(shù)據(jù)進行分析和繪圖

Origin是美國Microcal公司推出的數(shù)據(jù)分析和繪圖軟件，因為其功能強大，在各國科技工作者中使用較為普遍，當前全世界有數(shù)以萬計的科學和工程技術(shù)人員使用Origin，公認“Origin是最快、最靈活、使用最容易的工程繪圖軟件”。

對于實驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)來說，為了描述不同變量之間的關(guān)系，經(jīng)常需要采用擬合曲線。通過輸入數(shù)據(jù)，然后利用Nonlinear Curve Fit模塊進行擬合。如圖2是不同材料在不同濃度下的抑菌率測定圖。

3 應(yīng)用Chemoffice，快速編輯復雜有機化學式等

Chemoffice是國內(nèi)外最流行的化學繪圖軟件，其功能主要是描繪化合物的結(jié)構(gòu)式、化學反應(yīng)方程、化工流程圖等化學常用的平面圖形繪制。Chemoffice可以建立和編輯與化學有關(guān)的圖形。例如，建立和編輯各類化學式、方程式、結(jié)構(gòu)式、立體圖形、軌道等。

如利用Chemoffice繪制（1S，3R）-1-（2，2-二甲基環(huán)戊基）-3-乙基環(huán)已烷的結(jié)構(gòu)式和立體圖形如圖3和圖4所示。

4 結(jié)語

在化工設(shè)計中，具體設(shè)備裝配圖需要用AutoCAD繪制，復雜數(shù)學計算可以用MathCAD求解。綜上所述，化工應(yīng)用軟件功能強大，應(yīng)用到化工課程設(shè)計中，提高了工作效率，開拓了學生們的視野，鍛煉了學生們的計算機的應(yīng)用能力，為學生走向未來的崗位打下了扎實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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作者簡介

王濟陽（1995-），男，漢族，河南省濟源市人，學生，本科在讀，河南省鄭州大學化工與能源學院化學工程與工藝專業(yè)