化学化工中常用专业性软件的应用分析论文_金剑春

化学化工中常用专业性软件的应用分析论文_金剑春

常州化工设计院有限公司 213002

摘要:伴随当今计算机技术的日益发展及广泛应用,化学化工工作者运用化学专业性软件开展各项工作与研究也变得越来越普遍。随着化学化工专业性软件的日益增多,将其更为有效的应用于融合乃是当前有效提升化学化工工作水平与效率的有力保证。本文通过对当前一些较为常用的数据处理、化学办公、工程设计及化工流程模拟等软件在化学化工当中的有效运用进行深入探讨与分析,以期为此领域更好发展与应用提供参考。

关键词:化学化工;专业性软件;应用

计算机乃是开展化学化工研究与教学的关键性工具,对于现今社会发展与进步具有难以替代的核心作用,伴随信息技术的日益发展与完善,与化学化工相关的软件也日益增多,在化学化工各领域、各方面中均有所运用,有利推动着化学化工领域的不断发展与完善。

一、数据处理软件

有关化学化工数据处理方面的软件不仅种类繁多切形式多样,对于不同的数据可选用多种处理软件,比如Sigm aPlot、Origin等,其中Origin系列乃是现今运用范围最广的软件。该软件主要包括统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。其特点主要有:使用方便、简单,其运用的窗口菜单及工具栏操作十分直观切图形化,对于鼠标右键全面支持以及支持托方式绘图等。

此外,其还有两大功能,分别为绘图与数据分析。对于数据分析而言,其拥有诸多现今较为完善的数学分析功能,比如数据的调整、排序、曲线拟合、频谱变换、计算与统计等。当将数据准备好之后,在实施数据分析过程中,只需对所需要进行分析的数据予以选择,然后选择与之对应的菜单命令便可。对于Origin的绘图而言,其主要以模板为基础,其自身便提供了多大十几种的三维及二维的绘图模板,除此之外,还支持用户自行定制模板。在绘图过程中,只需对所需模板予以选择便可。用户可对绘图模板、图形样式及数学函数进行自定义;可以连接各种图形处理软件、办公软件及数据库如那件等;还可运用C等高级语言依据自身需要及相关要求,对数据分析程序进行编写。

二、化学办公软件

当前,在市面上已经拥有许多的化学办公软件,但这些软件各有优缺,国内外较为流行且被广泛运用的乃是的Chem Office系列软件,美国剑桥公司最新研发的Chem Office Ultra 2008乃是当前被公认的世界上最为出色的桌面化学包公软件,拥有十分强大的应用功能,此软件具有一系列完整的软件,如Chem Finder(化学信息搜寻整合系统)、Chem3D(化学分子模拟及仿真)及Chem Draw(化学绘图)等。另外,系统中还加入了诸如CombiChem/Excel、CLogP、Gaussian与GAMESS界面、量化软件MOPAC及Bio Assay Pro 10.0等,在Chem Office Pro当中,还融入了一整套的Chem Info数据库,有Chem MSDX、Merck索引、Chem ACX-SC及Che-mACX。其中,对于ChemDraw来讲,气不仅结构精确,而且还具有画图快及简单易懂的优点,乃是当今最受欢迎且应用最为广泛的重要化学结构绘图软件,同时也是各种期刊杂志特别要求的针对化学结构进行图形绘制的软件,能够将原本的化合物名称向结构图形式直接转化,能够将绘图时间消耗及所带来的麻烦省去;对于Chem3D分子轨道特性及分子轮廓分析,可结合使用多种离子化软件;能够将工作站级的分子轨道特性分析及3D分子轮廓图实时提供,还可结合多种量子化学软件共同使用。因Chem3D能够提供更为全面、精细的功能与界面,现今已然成为最佳的分子仿真分析前端开发环境。

三、化工流程模拟软件

化工模拟过程就是利用计算机进行化工生产的模拟和“再现”,采用数学方法来描述化工过程,通过应用计算机辅助设计手段,进行化工过程物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析等工作,提前预判可能产生的后果。利用已有的数据,通过化工流程模拟,可以在设计时对设备、管道进行优化设计,节约化工设计人员的时间;同时化工流程模拟还可以对化工生产过程的经济效益,过程优化,环境评价进行全面的分析和精确评估,而且还可以对化工过程的规划、研究、开发及技术的可靠性做出分析。现阶段主要的化工流程模拟软件有Aspen Plus、Pro/II、ChemCAD等,在操作方法和应用上各有不同的特点。

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Aspen Plus是AspenTech公司开发的化工模拟软件,具有完备的物性数据库,包括Aspen CD和DIPPR通用数据库,可以提供足够的数据保障。还内设50多个单元操作模块,这些模块可以有机组合,模拟用户所需流程。Aspen Plus计算方法上采用序贯模块算法和联立方程算法共同配合的方式进行计算。

ChemCAD是Chemstations公司开发的化工流程模拟软件,广泛应用于化学和石油工业、炼油工程。这个软件安装简单,系统要求低;物性选择丰富:提供了计算“K”值、焓值、熵值、密度、粘度和表面张力的多种选择。在热力学选项方面,ChemCAD提供了大量的最新的热平衡和相平衡的计算方法,包含39种K值计算方法、13种焓值计算方法。此外ChemCAD还提供了超过40个的单元操作模块进行组合。

Pro/II是美国SimSci公司开发的化工流程模拟软件,同样具备丰富的物性数据库、完全的单元操作模块可供选择。最主要的是Pro/II大有OLE自动化层,可对软件模拟的数据进行读写操作,也可以从其他第三方程序或数据库服务器获取数据并导入供模拟软件使用。

总之,学会使用化工模拟软件并熟练运用有助于化工设计的进行更加具有专业性和针对性,提高工艺装置的本质安全性。

四、化工绘图软件

Visio2003乃是一种具有很强专业性的化工绘图软件,其能够帮助用户完成系统的技术图表及业务的创建工作,并对一些比较复杂的设想或流程进行说明,将空间图或结构展示出来,该软件能够将用户的各项信息予以形象化,还可实施有效、简单的输出。对于中文版Visi02003软件而言,其能够直接读入的图件主要有如下类型:png(可移植网络图形)、bmp(Windows位图)、tif(Tag图像文件格式)、jpg(JPEG文件交换格式)、dwg(Auto CAD绘图)及svg(可缩放的向量图形)等,但在现实应用操作过程中,因版本不同的软件存在完全不兼容状况,且一些作者通常把各种类型的图件在word文档当中存在混排状况,而Word软件与Visio间则具有比较好的兼容性,因此,通常采用复制粘贴方法,将图件移送至Visio当中。另外,因整个系统公用剪贴板,因此,针对那些需要采用固定软件方能打开的图件而言,同样可运用复制粘贴法完成图件的移送操作,当图件被读入Visio之后,右键对图件进行单击,把指针对准于对话框当中相对应的“形状”,并且在下一级选项当中,对“取消组合”选项予以选择,分开此图件的各元素,方便后续的逐个翻译。对于Visio内置的图形模板库绘制而言,选中标题栏当中的“文件”图标,然后右键选择“新建”,切在其下一级选单当中,可看到多种模板,对所需要的模板图形选中,按住鼠标的左键不放,然后移动至工作区界面,便可将模板拖曳至此界面中,至此,便可比较便捷的开展绘制及对各类图件的修改工作。

五、文献管理软件

在对参考文献进行收集时,选用文献管理系统,能够对参考文献进行有效收集、整理及插入,实现文献利用率的提升,较为常用的有ProCite、reference Manager及EndNote4等。EndNote4乃是当前较为常用的参考文献应用于查找的管理软件,可在线对主题书目进行查找,对图片进行灵活管理。此软件还支持Palm OS,灵活、移动的对参考文献进行收集、此外,还可依据杂志相关要求,自动生成所需参考文献,因此,在写文章过程中,无需依据杂志各项要求排版;能够对参考文献格式随时进行调整。

六、结语

综上所述,计算机软件的应用乃是整个计算机学科在化学化工领域作为凸显、作为积极切最为广泛的应用之一,其除了将化学计算当中的复杂问题给予有效解决,而且还运用虚拟的程序,将化学世界当中的广谱形态及微观结构等形象更为直观、细致的展现出来,从而为人们提供充分认识化学化工的辅助工具,为人们更好开展化学化工研究创造有利条件。

参考文献:

[1]•胡可云. Visio软件在化工化学专业中的应用概述[J]. 中国科技信息, 2010(22):232-232.

[2]•夏胜利. 《常用化学化工软件》课程在化工毕业设计中的作用[J]. 广州化工, 2013, 41(22):192-194.

论文作者:金剑春

论文发表刊物:《基层建设》2016年26期9月中

论文发表时间:2016/12/8

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