浅谈计算机技术在化工中的应用

O 油 晔（辽宁轨道交通职业学院 辽宁沈阳 110023）

浅谈计算机技术在化工中的应用

O 油 晔
（辽宁轨道交通职业学院 辽宁沈阳 110023）

随着计算机技术的飞速提高，各种计算机应用在生活各个领域都不断深入，这种现状也使计算机在化工领域的作用逐渐得到体现和重视。本文针对计算机在化工设计中的应用现状及未来发展阐述计算机技术在化学工业中的应用。

化工；计算机技术；化学工业

一、引言

随着科学技术的迅速发展，计算机应用也逐渐在化工设计中日益扩大它的作用，最开始是局部范围的辅助，现如今可以说是全面辅助，计算机的发展与化工应用的联系也越来越紧密，其合作的重要性已成为一种必然的趋势。拿最常见的化工设计为例，没有计算机应用之前以前是用纯手工绘制，不论是实验图，还是正式的安装图，再或者是很嘈杂的分子结构组织图，不论多麻烦，都是利用手工绘制。这些是计算机没在化工中广泛应用时的一种普遍现象，现如今随着科技的发展，计算机应用得到大力的开发和推广，有一些工作完全可以使用计算机来完成，像化工专业软件CSChew3D、Chewwindow、ChemSketch、CSChewDraw等，这些在描绘分子组织图的工作中是非常常见的。而AutoCAD身为更专业的软件，是专业的化工研究人员在绘制化工工艺流程图时与大型的试验装置图时专用的。从近几年来看，计算机在化工管理、化工设计和化工生产中起到了不可取替的作用，化工行业的走向也逐渐的更加科技化，这种专业化也解决了传统化工一些管理方面的问题，提高了工业效率。当然，据目前来看，计算机在化工中起到的作用还有进步完善的空间，所以计算机在化工中的应用技术仍需要进一步的提高。

二、应用

1.化工中计算机智能化技术的应用

计算机仿照人类工作的智能活动，例如判断、感应、学习、理解、求解与识别图像等智能功能，就是人工智能（ArtificialIntelligence）。目前关于人工智能的技术探讨已获得很多的认可，而且部分效果已经走向实用阶段。具体例子有：(1)定向分析专家系统，用帕斯卡语言编写阳离子阴离子消去法和硫化氢系统，测试者拿到不知名试样，不用特意花费很大精力去查阅和学习这种古老系统，只须按照机器提示的程序的步骤进行操作，再将所得现象重新输入机器，逐步这样处理，就会得到结果。(2)检系统与知识库是酸碱平衡专家系统的所有内容，有问题时，机器可以自动检查出错误数据，找到程序，进行绘图、筛选、判断、计算等问题的处理，但是问题要用专业术语来回答，比如说任意混杂溶液的pH值计算，随意溶液用碱、酸实行滴定时操作规程的设计等。

图1 故障诊断过程

2.化工绘图在计算机中的应用

化工设计是将一个系统（如一个车间，一个工厂或一套装置等）全部用工程制图的方法设计出图样，化工设计的类型如图所示：

每种设计通常会分为以车间为单位和以工厂为单位的两种设计。

其中化工工艺设计的内容有这样几种主要的方式：向非工艺专业提供设计条件，工艺计算，生产方法的选择，设备选型，生产工艺流程设计，工艺计算，车间布置设计以及管道布置设计，向非工艺专业提供设计条件等。

3.监控系统在化工过程中的必要性

处于飞速发展的社会，为了能够高效率的使化工企业生产的经济性、高效性等需求得到满足，这时，控制策略在监控系统中的设计是必不可少的。因为化工企业最终交付的产品的质量，会在化工生产过程中受到各种因素的影响，例如温度指数、反应容器内的压力指数、流量大小和管道中的 pH 值，除此之外，外界环境也会对化工生产造成一定的影响，所以，最好的办法就是经重要的工艺参数在化工生产过程中都控制在最佳的数据范围之内，就能够使接下来整个生产过程都处于最佳的状态，从而获得质量和产量都较高的化工产品。

但是如今看来，数监控系统的控制策略，仍有多数化工在生产过程中，仍然用传统的PID控制着控制策略，同时还会融入极为困难的控制算法融入。这样不但对工艺参数的裁定 造成不可预知困难，而且还不能使计算机充分发挥出它的的控制功能，这对于部分工艺参数都不能进行有效的生产控制。随着控制策略的不断探究和深入，对于复杂且不好操控的控制系统已经有了更完善解决方案。将一些目前可以算上精确的算法，例如控制策略、模糊聚类理论等与人工神经网络相互结合，从而形成优化的智能控制技术，其已经成为化工监控领域中的重点研究对象

图2 流程工业控制系统的发展过程

4.计算机在分析化学中的应用

利用一元统计，可若干次对同一项目进行统计处理或测量数据，计算标准误差，计算置信区间、以及变动系数等等。利用二元统计，可以计算含量与滴定体积或浓度与吸光度之 间的直线方程（线性回归法）。用程序型计算器也能在很快的时间内得到这些计算的答案。常用的数据处理方法及数学模型如下：

目前有两款比较通用的软件可以推荐给大家：Origin 和SigmaPlot。

此外，软件也是是由MathWorks司开发的一款专业的数学分析工具，MATLAB是一种高性能数值计算的科学计算语言，适用于处理数理统计、线性代数、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等领域。在化工流程模拟和化工的数值计算中都具有较高的地位和优势。

图3 算法程序框图

三、计算机管理系统的展望

在化工生产中，确保各类不同化工设备的安全运行非常重要，也是曾经化工管理过程中面临过得最大的困惑。而如今，计算机在化工领域的应用，令这个系统管理应用得以实现，同时也解决了这一困扰。

据目前来看，计算机管理系统已经实现了产品质量检验管理，但同时也必须向更远的前方看，有更进一步的发展。综合化、智能化、自动化将是计算机管理系统未来发展的趋势和目标。计算机化工在管理效率上和成本节约上利用仿真系统会具有更高的优势，这种优势已成为大部分化工管理者的研究目标。而且，计算机在化工行业的管理方面已经不单单仅限于化工产品，未来还会涉及更多的化工教学，化工科研以及化工服务等等。总之，计算机管理系统在化工行业的发展已经是化工工业中必不可少的科技要求。

图4 现场总线控制系统结构

四、结束语

综合上文分析，计算机如今在化工工业区域的生产和管理领域都占据着居高的地位，且起着控制生产、提高效率、保证质量、加强科学策略的作用。对企业提高市场竞争能力，获得经济效益都起着促进性的作用。同时，根据化工生产过程的实际需要，在保证系统的稳定性和安全可靠性的基础之上，计算机在提高产品生产质量的同时也大大的降低了化工企业的资金成本。而随着社会需求和工厂生产的要求越来越高，计算机在化工工业的流程中的应用也必将更加广泛和重要。

On the Application of Computer Technology in Chemical Engineering

You Ye
（Liaoning Orbit Transportation Vocational College,Liaoning Shenyang, 110023）

With the fast development of computer technology, the application of various computers in various life f elds becomes more and more popular, which situation makes the function of computer in chemical engineering f eld get ref ection and attention gradually. This paper develops a discussion on the application of computer technology in chemical industry on account of the present application situation of computer in chemical engineering design and its future development.

chemical engineering； computer technology；chemical industry

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