化學設計與工藝模擬技術
化學設計是一個結合科學與藝術的項目。它是結合了理論和實踐的產(chǎn)品。這是一項將實驗室研究結果轉化為工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)造性工作?;瘜W設計通常基于化學反應或物理過程。設計一種或多種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,并以系統(tǒng),科學,安全,合理,經(jīng)濟,可靠,美觀的方式結合并優(yōu)化工藝,管道布局,設備布局等,同時影響社會因素例如對環(huán)境的影響考慮一下?;瘜W過程模擬技術是隨著計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展的一種新的化學設計技術。該產(chǎn)品將化學工程專業(yè)知識(例如化學單元操作和化學熱力學)與計算機軟件相結合。化學過程模擬通?;诨瘜W工程理論,使用數(shù)學模型描述化學過程,并通過計算機軟件重現(xiàn)化學過程。同時,在模擬設計過程中,對化學過程中存在的傳熱傳質現(xiàn)象進行了質量和熱量守恒計算,對工藝設備進行了選擇和設計,能源利用,經(jīng)濟計算整個化學過程的效益和環(huán)境影響的方面評估。
1化學模擬技術的作用與發(fā)展
1.1化學模擬技術的意義
化學模擬技術通過對流程過程設備,設備管道和其他組件進行軟件模擬來實現(xiàn)過程開發(fā),管道建模,計算和驗證的目的。軟件仿真可以顯著提高設計人員的工作效率,設計產(chǎn)品的質量以及數(shù)據(jù)計算的準確性,同時避免了由于物理驗證(例如實驗室,小型測試和中試)而導致的人工,材料和時間成本。
1.2化學模擬技術的發(fā)展
計算機軟件技術的飛速發(fā)展也促進了化學模擬技術的發(fā)展。當前,化學模擬技術的發(fā)展具有以下特點:在開發(fā)和改進通用化學過程模擬軟件的同時,針對某些功能而開發(fā)的專用模擬軟件已經(jīng)開始出現(xiàn)并持續(xù)增長,例如專門用于HTRI的HTRI。用于換熱器設計計算。Fluent用于流體力學仿真分析,CARSAR II和AutoPIPE用于管道應力分析,PDMS和PDS用于三維管道建模;模擬軟件從單一功能開始到集成開發(fā),一套過程模擬軟件可以涵蓋整個化學過程的所有活動,例如過程包裝開發(fā),過程設計,設備選擇和設計以及不同的解決方案相比之下,典型的軟件如Aspen One;仿真技術和人工智能的集成,使過程設計,模型構建,過程優(yōu)化和模塊管理更加輕松,更加人性化。