化學(xué)設(shè)計(jì)與工藝模擬技術(shù)

化學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)結(jié)合科學(xué)與藝術(shù)的項(xiàng)目。它是結(jié)合了理論和實(shí)踐的產(chǎn)品。這是一項(xiàng)將實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)造性工作。化學(xué)設(shè)計(jì)通常基于化學(xué)反應(yīng)或物理過程。設(shè)計(jì)一種或多種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，并以系統(tǒng)，科學(xué)，安全，合理，經(jīng)濟(jì)，可靠，美觀的方式結(jié)合并優(yōu)化工藝，管道布局，設(shè)備布局等，同時(shí)影響社會(huì)因素例如對(duì)環(huán)境的影響考慮一下。化學(xué)過程模擬技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展的一種新的化學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)。該產(chǎn)品將化學(xué)工程專業(yè)知識(shí)（例如化學(xué)單元操作和化學(xué)熱力學(xué)）與計(jì)算機(jī)軟件相結(jié)合。化學(xué)過程模擬通常基于化學(xué)工程理論，使用數(shù)學(xué)模型描述化學(xué)過程，并通過計(jì)算機(jī)軟件重現(xiàn)化學(xué)過程。同時(shí)，在模擬設(shè)計(jì)過程中，對(duì)化學(xué)過程中存在的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行了質(zhì)量和熱量守恒計(jì)算，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行了選擇和設(shè)計(jì)，能源利用，經(jīng)濟(jì)計(jì)算整個(gè)化學(xué)過程的效益和環(huán)境影響的方面評(píng)估。

1化學(xué)模擬技術(shù)的作用與發(fā)展

1.1化學(xué)模擬技術(shù)的意義

化學(xué)模擬技術(shù)通過對(duì)流程過程設(shè)備，設(shè)備管道和其他組件進(jìn)行軟件模擬來實(shí)現(xiàn)過程開發(fā)，管道建模，計(jì)算和驗(yàn)證的目的。軟件仿真可以顯著提高設(shè)計(jì)人員的工作效率，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性，同時(shí)避免了由于物理驗(yàn)證（例如實(shí)驗(yàn)室，小型測(cè)試和中試）而導(dǎo)致的人工，材料和時(shí)間成本。

1.2化學(xué)模擬技術(shù)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的飛速發(fā)展也促進(jìn)了化學(xué)模擬技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，化學(xué)模擬技術(shù)的發(fā)展具有以下特點(diǎn)：在開發(fā)和改進(jìn)通用化學(xué)過程模擬軟件的同時(shí)，針對(duì)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(zhǎng)，例如專門用于HTRI的HTRI。用于換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算。Fluent用于流體力學(xué)仿真分析，CARSAR II和AutoPIPE用于管道應(yīng)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(gè)化學(xué)過程的所有活動(dòng)，例如過程包裝開發(fā)，過程設(shè)計(jì)，設(shè)備選擇和設(shè)計(jì)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(shù)和人工智能的集成，使過程設(shè)計(jì)，模型構(gòu)建，過程優(yōu)化和模塊管理更加輕松，更加人性化。