摘 要：化工課程設(shè)計(jì)是化工及相關(guān)專業(yè)非常重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，具有綜合性、實(shí)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(jì)中的應(yīng)用。結(jié)果表明，化工軟件增強(qiáng)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化了學(xué)生們的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力，為培養(yǎng)高技術(shù)人才打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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

化工課程設(shè)計(jì)是化工及相關(guān)專業(yè)的必修課程，是學(xué)生綜合運(yùn)用了物理化學(xué)，化工原理，化工熱力學(xué)，工程制圖等課程的基礎(chǔ)知識(shí)來進(jìn)行化工流程的設(shè)計(jì)及模擬，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中實(shí)踐性強(qiáng)，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(jì)中的應(yīng)用。

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

Aspen Plus是一款功能強(qiáng)大的化工設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)模擬以及各類計(jì)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(jìn)與提高，形成集化工設(shè)計(jì)、化工模擬、工藝計(jì)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(qiáng)大的集成能力，成為化工業(yè)界公認(rèn)的大型標(biāo)準(zhǔn)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(jì)中，我們可以用它來進(jìn)行物性分析、物性估算、熱力學(xué)數(shù)據(jù)回歸、精餾塔的設(shè)計(jì)及工藝流程設(shè)計(jì)。如可以采用Aspen Plus對(duì)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(xué)方法后，便可應(yīng)用Aspen Plus進(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大，在各國科技工作者中使用較為普遍，當(dāng)前全世界有數(shù)以萬計(jì)的科學(xué)和工程技術(shù)人員使用Origin，公認(rèn)“Origin是最快、最靈活、使用最容易的工程繪圖軟件”。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)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(jìn)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(fù)雜有機(jī)化學(xué)式等

Chemoffice是國內(nèi)外最流行的化學(xué)繪圖軟件，其功能主要是描繪化合物的結(jié)構(gòu)式、化學(xué)反應(yīng)方程、化工流程圖等化學(xué)常用的平面圖形繪制。Chemoffice可以建立和編輯與化學(xué)有關(guān)的圖形。例如，建立和編輯各類化學(xué)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(jì)中，具體設(shè)備裝配圖需要用AutoCAD繪制，復(fù)雜數(shù)學(xué)計(jì)算可以用MathCAD求解。綜上所述，化工應(yīng)用軟件功能強(qiáng)大，應(yīng)用到化工課程設(shè)計(jì)中，提高了工作效率，開拓了學(xué)生們的視野，鍛煉了學(xué)生們的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力，為學(xué)生走向未來的崗位打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]宋偉，李朝艷，徐雪麗等.Aspen Plus在化工設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技資訊，2013，（14）：208-209.

[2]劉寬，王鐵剛，曹祖賓等.化工流程模擬軟件的介紹與對(duì)比[J].當(dāng)代化工，2013，（11）：1550-1553.

[3]劉立佳，王玉丹，趙方波等.ChemOffice軟件在化學(xué)教學(xué)中的作用[J].教育教學(xué)論壇，2015，（1）：224-225.

[4]王廣全，李肖華，張智亮等.Aspen Plus軟件在化工原理課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].化工高等教育，2015，32（2）：60-63，93.

作者簡介

王濟(jì)陽（1995-），男，漢族，河南省濟(jì)源市人，學(xué)生，本科在讀，河南省鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)