计算机在化学化工中的应用-课程小论文

1、 Yibin University 课程 小 论 文 题 目 计算机在化学化工中的应用 系 别 化学与化工学院 专 业 学生姓名XXX X 学 号 年级 指导教师 XXX X职称摘要电子计算机已在化工的开发研究、 设计、 控制、 管理, 以及其他方面得到了 广泛的应用, 特别是近十年来, 各种小型、 微型电子计算机和专用电子计算机的 不断出现, 使电子计算机在化学化工领域中的应用得到了进一步的普及发展。 本文为了更好的研究计算机在化学化工领域中的应用, 列举出了一些目前关 于计算机在化学化工中应用的方向。本文主要包括两部分:一、前言部分;二、计算机在化学化工应用的几大方向。关键词:计算机、化学

2、、化工、应用目录前言 .21、计算机在化工过程控制方面的应用 . 32、计算机绘图在化工中的应用 .33、计算机辅助化工过程设计模拟系统的应用 .44、计算机在化学分析方面的应用 .45、计算机在涂料、橡胶等配方上的应用 . 5结论 .5参考文献 . 5前言电子计算机几乎在化工各领域中得到应用, 并且越来愈显示出它的优越性 和生命力。 我国在化工领域中应用电子计算机已经历了一段艰难的里程, 现开始 取得了一定的经济效益和社会效益, 从而受到了广泛的重视。 实践证明, 电子计 算机的应用, 对开发研究, 推动技术进步, 提高产品质量, 节约能源和原材料, 促进生产发展, 加速企业管理现代化等都有

3、重要的作用。 而且, 以提高经济效益 和社会效益为中心, 进一步开拓电子计算机在化工领域中的应用将有广阔的发 展前景。目前, 电子计算机已在化工的开发研究、 设计、 控制、 管理, 以及其他方面 得到了广泛的应用, 特别是近十年来, 各种小型、 微型电子计算机和专用电子计 算机的不断出现, 使电子计算机在化工领域中的应用得到了进一步的普及发展。 培训操作人员, 进行单元装置尺寸优化, 改进现有装置操作条件等。国内也引进了一些稳态和动态流程模拟系统软件, 并在此基础上作了消化、 吸收及改进等工作。 从发展趋势来看, 从事化工的科技人员掌握电子计算机技术 是直接影响到开发研究工作的水平。1、计算机

4、在化工过程控制方面的应用自二十世纪五十年代末期,。 第一台计算机应用于控制以来, 便开始了轰轰 烈烈的计算机工业应用时代。但当时由于计算机造价很高,功能低 ,运算速度 慢,再加上硬件不过关, 可靠性低,功能软件差, 不仅没给生产带来明显好 处, 反而严重地影响了生产,很大程度上偏离了应用的初衷。随着科技的进步计算机各方面性能越来越得到改善,其给生产带来的优越性也 渐渐体现出来。七十年代,一些著名的仪表公司推出了 DCS 集散控制系统,使 计算机集中控制和直接数字控制得以在全球迅速推广应用。八十 年代,计算机 过程控制已进人高一层次, 可完成 PID 控制, 顺序控制和能量控制, 图示功能得 到

5、增强,并能实现 PID 参数自整定。九十年代以来,发展更为迅速,RISC 工作 站使图形窗口更完善,操作更方便,人机接口,容错技术和通讯网络都得到进一 步发展。随着计算机的飞速发展, 其在化工生产中的应用愈来愈广泛, 结合愈来愈 紧密, 大大地提高了生产力,安全因素也得以增强,使一些隐患及时被发现, 从而消除在萌芽状态。 生产过程自动化的实现, 能根本改变劳动方式, 提高工人 文化技术水平。当今化工行业的迅猛发展,一定程度上也是受了计算机在化工 过程控制方面发展迅速的影响。2、计算机绘图在化工中的应用所谓计算机绘图,狭义地理解,即为用计算机驱动打印机画出所需的图形。 而事实上在绘图输出之前,

6、通常要把所画图形预先显示在计算机屏幕(显示器 CRT 上, 以便人们对所画图形是否正确加以判断, 一旦发现错误, 即重新调 试。 这样就可将很多错误消灭在绘图输出之前, 以保证所绘图形正确无误。 所以计算机绘图可广泛地应用在化学工业中。 随着微电子技术的飞速发展, 超大规模 集成电路的成本不断降低, 图形输出设备的种类和功能日益增强, 价格也不断 下降。图形输出设备按输出平台大体可分为:图像显示器、数字化绘图仪和打印 机。 目前, 市场上有各种规模适合各种需要的计算机图形软件出售, 这些图形往 往具有交互功能, 操作者可利用鼠标、键盘方便地与计算机进行对话输人和修 改。 目前微机上, 使用较多

7、的一个通用图形软件是美国 AutoDesk 公司发布的 CAD, 它适宜于一般 CAD 应用软件的二次开发。 现在越来越多的化工制图都使用这种软 件直接由计算机生成图形。3、计算机辅助化工过程设计模拟系统的应用计算机辅助化工过程设计模拟系统是一个知识系统, 又称专家系统, 其在 过程设计中的作用是不言而喻的。 这是由化工过程的特性及其设计活动的特点决 定的。由于化工过程的复杂性、 非线性及不确定性因素的存在, 要想使其整个设计 过程达到 “模型化”, 至少目前难以做到。 而过程设计包括各种各样的问题, 如:过程综合、方法选择、严格的设计及规范的开发、经济评价、安全性及稳定性分 析等。 这使得专

8、家系统可以在许多方面用于支持过程设计, 如:过程合成、 选择 方法、 使设计过程自动化、 选择材料、 选择热力学模型及估算物理性质等。 目前, 支持过程设计的专家系统还处于发展阶段, 有些属于开发工具的范畴。 多数过程 工程专家系统集中于换热网络合成及分离过程合成等。 分离系统以发表的研究大 多处于概念及原型阶段。 随着知识和经验在过程综合中的作用, 专家系统在过细 设计中的地位也得到重视和加强。 现正加强研究智能工程、 思维科学及人工智能 技术, 以达到模仿人类专家思维、 推理和决策的过程, 从而使这部分工作的计算 机化能再上一个新台阶。4、计算机在化学分析方面的应用古老的化学分析方法尽管有

9、自身的特点,但主要应用于常量分析, 在分析速 度、 灵敏度等方面常不能达到要求。 近几年来, 计算机与有关仪器联用, 进行物 质的定性、 定量测定, 取得了很大的进展。 绝大多数仪器是将被测组分的浓度变 化或物理性质变化转变成某种电性能(如电阻、电导、电位、电容、电流等 , 实现了自动化和连接电子计算机,能够进行微量组分、痕量组分的测定。因此具有检测限低、快速、灵敏、操作简单等一系列优点。比如在进行有机化合物结构 分析的时候, 近年来发展了核磁共振波谱分析, 使物质进入磁场后,改变磁场强 度进扫描运用计算机手段绘出核磁共振谱对谱图进行分析就可以得到有机化合 物的结构信息。 在气相色谱中, 通过

10、计算机对各组分进行分离、 分析、 绘色谱图, 甚至直接运用计算机软件对图形进行处理, 为分析员提供了很多便利。 现在, 运 用自动化进行有关物质的定性、 定量分析的发展越来越快, 解决了许多以前分析 中难以解决的问题, 为化工分析带来了很大方便。 可以想象, 自动化应用于化工 分析, 仍有很大的发展空间。5、计算机在涂料、橡胶等配方上的应用电子计算机在涂料工业中也有应用, 目前主要表现在以下几个方面:优化配 方(包括合成树脂、溶剂、磁漆等的设计。计算机配色,试验数据的处理和分 析;计算机在涂料测试技术中的应用;涂料生产厂的设计和生产自动化控制; 涂 装系统的设计与自动化控制等。涂料配方设计与计算举例:通过计算机可完成下列工作:1、在给定的配方 下,计算出涂料的诸常数及生产成本;2、在已知部分常数的情况下,求出满足 某些条件的配方; 3、 在已知部分常数的情况下, 调整颜料种类和用量上的错误; 4、将涂料制造中的生产批量、损失、流向等数据综合起来。制定出生产现场的 基本配方。 总之, 通过计算机可以进行原料的选择和配方计算, 还可以求出磁漆