化工软件在化工课程设计中的应用

摘 要：化工课程设计是化工及相关专业非常重要的一个教学环节，具有综合性、实践性和工程性。本文介绍了Aspen Plus、Chemoffice和Origin等化工软件在化工课程设计中的应用。结果表明，化工软件增强了学生们的学习兴趣，强化了学生们的计算机的应用能力，为培养高技术人才打下了扎实的基础。

关键词：化工设计；Aspen Plus；Chemoffice；Origin

化工课程设计是化工及相关专业的必修课程，是学生综合运用了物理化学，化工原理，化工热力学，工程制图等课程的基础知识来进行化工流程的设计及模拟，在整个设计过程中实践性强，与生产密切结合。目前常用的化工类软件有Aspen Plus、Chemoffice、Pro Ⅱ、Origin、Hysys和AutoCAD。本文主要介绍Aspen Plus、Chemoffice和Origin等化工软件在化工课程设计中的应用。

1 应用Aspen Plus进行物性分析及工艺流程设计

Aspen Plus是一款功能强大的化工设计、动态模拟以及各类计算的大型通用流程模拟软件，它由美国AspenTech公司研发。经过20多年来不断的改进与提高，形成集化工设计、化工模拟、工艺计算、工艺诊断和效益管理于一身，具备十分完善的物性数据和强大的集成能力，成为化工业界公认的大型标准流程模拟软件。目前，该软件在全球内得到广泛使用。

在化工设计中，我们可以用它来进行物性分析、物性估算、热力学数据回归、精馏塔的设计及工艺流程设计。如可以采用Aspen Plus对30℃下乙醇—水的物性分析。在我们建立模型，添加组分，定义了热力学方法后，便可應用Aspen Plus进行物性分析。如图1所示30℃下乙醇—水的P-xy图。

2 应用Origin，对数据进行分析和绘图

Origin是美国Microcal公司推出的数据分析和绘图软件，因为其功能强大，在各国科技工作者中使用较为普遍，当前全世界有数以万计的科学和工程技术人员使用Origin，公认“Origin是最快、最灵活、使用最容易的工程绘图软件”。

对于实验和统计数据来说，为了描述不同变量之间的关系，经常需要采用拟合曲线。通过输入数据，然后利用Nonlinear Curve Fit模块进行拟合。如图2是不同材料在不同浓度下的抑菌率测定图。

3 应用Chemoffice，快速编辑复杂有机化学式等

Chemoffice是国内外最流行的化学绘图软件，其功能主要是描绘化合物的结构式、化学反应方程、化工流程图等化学常用的平面图形绘制。Chemoffice可以建立和编辑与化学有关的图形。例如，建立和编辑各类化学式、方程式、结构式、立体图形、轨道等。

如利用Chemoffice绘制（1S，3R）-1-（2，2-二甲基环戊基）-3-乙基环已烷的结构式和立体图形如图3和图4所示。

4 结语

在化工设计中，具体设备装配图需要用AutoCAD绘制，复杂数学计算可以用MathCAD求解。综上所述，化工应用软件功能强大，应用到化工课程设计中，提高了工作效率，开拓了学生们的视野，锻炼了学生们的计算机的应用能力，为学生走向未来的岗位打下了扎实的基础。

参考文献

[1]宋伟，李朝艳，徐雪丽等.Aspen Plus在化工设计教学中的应用[J].科技资讯，2013，（14）：208-209.

[2]刘宽，王铁刚，曹祖宾等.化工流程模拟软件的介绍与对比[J].当代化工，2013，（11）：1550-1553.

[3]刘立佳，王玉丹，赵方波等.ChemOffice软件在化学教学中的作用[J].教育教学论坛，2015，（1）：224-225.

[4]王广全，李肖华，张智亮等.Aspen Plus软件在化工原理课程设计中的应用[J].化工高等教育，2015，32（2）：60-63，93.

作者简介

王济阳（1995-），男，汉族，河南省济源市人，学生，本科在读，河南省郑州大学化工与能源学院化学工程与工艺专业