计算机在化工中应用
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计算机在化工中的应用目录一摘要二计算机在化工中的应用1 计算机在化工中的主要应用2 计算机在化工中应用存在的问题3 计算机在化学当中的应用前景三多款化工中常用的软件1 前言2ChemCAD2.1 ChemCAD简介2.2 应用范围2.3 使用方法2.4 功能扩展3 Chemoffice系列软件3.1 Chemoffice简介3.2 Chemoffice软件详细功能3.3ChemOffice WebServer4 Origin图形可视化和数据分析软件4.1 Origin简介4.2 Origin软件功能5 HYSYS软件5.1 HYSYS软件简介5.2 HYSYS软件功能四结语五参考文献计算机在化工中的应用一摘要随着经济全球化和信息技术的迅速发展,信息资源被看作是获得未来物流竞争优势的关键因素之一,物流信息网的广泛兴起,一方面降低物质消耗,另一方面提高了劳动生产率。
在当前这场世界新的技术革命中,令人瞩目的是电脑技术的迅速发展和广泛应用,计算机技术的发展也是一日千里,硬件性能成倍提高,软件技术的发展也更加成熟,界面更加友好,使用更加方便。
如今计算机的应用已经渗透到各行各业各个部门,有识之士早已呼吁:不会使用计算机将成为新一代文盲。
随着时代的发展计算机在化工中的应用越来越重要,本文主要介绍了多款化工中常用的软件。
关键词:计算机与化工化工应用软件化工过程控制化工实验二计算机在化工中的应用计算机在化工中的主要应用:一、计算机在化工中的主要应用:计算机在化工教学中的应用计算机在化工教学中的广泛应用增大教学容量、提高课堂效率在传统的教学模式中,教师板书占用时间太多,定义、公式及其推理、图形、例题等必须板书。
板书时间长了,新授内容必然受到限制,教师与学生之间沟通交流的时间以及学生动脑思考的时间也会缩短。
这样,学习效果就难提高。
使用多媒体技术可减少板书,以前觉得不够用的45 分钟变得宽裕,不仅可让学生学习更多的知识,增加知识容量,还可将较多的时间留给学生,让学生去思考,去探索,去实践,拓宽知识面。
计算机在化学化工中的应用计算机在化学化工中的应用是现代化学化工产业发展的重要推动力。
计算机技术的广泛应用,使得化学化工研究更加准确、高效,并促进了生产过程的自动化和控制。
本文将从控制系统、模拟与优化、分析测试和材料设计等方面介绍计算机在化学化工领域中的重要应用。
首先,计算机在化学化工控制系统中的应用可以提高生产过程的稳定性和自动化程度。
传统的生产线一般由操作员控制,容易受到人为误差的影响,并且无法实时监控和调整生产参数。
而计算机控制系统可以实时采集和分析生产过程中的各类数据,并通过反馈控制来调整参数,实现自动化的生产。
例如,在化工生产中,计算机控制系统可以监测温度、压力、流量等参数,并根据设定的规则自动调整操作参数,保证生产过程的稳定性和符合产品质量要求。
其次,计算机在化学化工模拟与优化中的应用可以帮助研究人员更好地理解和优化化学反应和生产过程。
化学反应是一个复杂的过程,受到多个参数的影响。
通过建立数学模型,研究人员可以使用计算机模拟不同参数条件下的反应动力学和产物生成情况。
这样可以有效地预测反应过程,选择最佳工艺条件,提高产物收率和降低废物产生。
另外,计算机还可以进行精确的实验数据拟合,获取反应速率常数,并用于推导动力学模型。
这为新产品的设计和工艺优化提供了可靠的依据。
第三,计算机在化学化工分析测试中的应用可以提高分析结果的准确性和速度。
化学分析是化学化工研究和生产过程中的重要环节,传统的分析方法费时费力,且对样品的数量和质量有一定的要求。
而现代的计算机分析方法可以通过光谱分析、色谱分析、电化学分析等多种技术,实现快速、准确的分析。
通过与数据库的比对,计算机可以快速确定样品中的成分和含量,并可以自动化的对多个样品进行批量处理,提高分析测试的效率。
最后,计算机在化学化工材料设计中的应用可以加速新材料的发现和开发过程。
传统的材料设计需要大量的试验和经验积累,效率较低。
而计算机材料设计方法通过计算机模拟和数据挖掘,可以预测材料的性能和应用领域。
计算机在化工中的运用前言:随着科技的发展,计算机的运用越来越广泛,在化工领域中,计算机技术也有着重要的作用。
计算机在化工领域的使用,极大的降低了工作难度,提高了工作效率。
近年来化学学科的重要成就之一是计算机在化学中的应用。
计算机与化学的结合促进了化学的发展。
本论文将主要介绍其在化学化工上4方面的运用。
一、计算机在计算机化学中的应用计算机化学(Computer chemistry)是应用计算机研究化学反应和物质变化的科学。
以计算机为技术手段,建立化学化工信息资源化和智能化处理的理论和方法,认识物质、改造物质、创造新物质,认识反应、控制反应过程和创造新反应、新过程是计算机化学研究的主体。
它的兴起与发展是与计算机技术的发展和计算机的普及紧密联系的。
计算机对化学的作用,还体现在可以用计算机技术描述已有的化学理论知识、化学反应机理、物质结构、化学实验等将计算机的多媒体技术与化学知识相结合,用来展示原子、分子、晶体的空间结构,动态性地模拟各种化学键的形成原理、过程和特性,揭示化学反应的内部机理重现特殊化学实验的全过程。
化静为动,变抽象为具体,将在真实世界中难以感觉到的虚幻世界、微观世界真实地模拟出来,使人们对化学的了解和学习进人了一个可视化的世界。
二、计算机智能化技术在化学化工中的运用专家系统是数据库与人工智能结合的产物,它把“知识规则”作为程序,让机器模拟专家的分析、推理过程,达到用机器代替或部分代替专家的效果。
具体例子有:①酸碱平衡专家系统,内容包括知识库和检索系统,提出问题时,机器自动查出数据,找到程序,进行计算、绘图、选择判断等处理,并用专业内行的语言回答问题,例如,任意溶液(包括任意种组分的混合溶液)的pH值计算,任意溶液用酸、碱进行滴定时操作规程的设计等。
②定性分析专家系统,用帕斯卡语言编写了阳离子硫化氢系统和阴离子消去法系统,学生拿到未知试样,不用学习和查阅这种古老系统,只须按照机器提示的手续进行操作,所得现象再输入机器,如此逐步处理,就会得出“试样是什么化合物”的结论。
探析计算机控制在化工生产中的应用随着化工领域的快速发展,计算机控制在化工生产中的应用也越来越广泛。
计算机控制能够提高生产效率,降低生产成本,保证产品质量和工艺稳定性,同时也能够保障员工安全,因此它已成为化工领域必不可少的技术手段。
本文将针对计算机控制在化工生产中的应用进行深入探析。
1.计算机控制在化工生产的意义计算机控制在化工生产中的意义在于提高工艺的智能化,通过计算机帮助进行工艺参数的自动控制,从而实现化工生产的高效率、高可靠性、低成本、高质量和安全生产。
计算机控制的类别分为开环控制和闭环控制。
开环控制是指将控制对象所需要的信息输入控制器中,通过调节控制器输出,直接实现对控制对象的控制;而闭环控制就是将控制变量的实际值与设定值进行比较,然后将比较结果输入到控制器中,再进行控制。
而且化工生产通常需要长时间的反应过程和对精度及时的控制。
化工生产存在的问题是,化学反应过程是由不确定因素的因素所影响的,如:温度、压力、流量等,因此对于化工生产,计算机控制能够实现过程的实时监测和分析,更加精确的控制过程,使反应过程更加稳定。
2.计算机控制在化工生产中的具体应用(1)计算机监测和控制反应器。
反应器是化工生产的核心,反应器的稳定和高效运行是化工生产的重要保障,因此大多数化工企业在反应器生产过程中使用计算机来监测和控制反应器的运行。
计算机可以测量反应器内的温度、压力、液位、流量等物理参数,并通过反馈控制实现自动化控制,从而确保反应器的高效稳定运行。
(2)计算机实现成品质量检验和追溯化工产品质量是企业保持市场的重要因素之一,因此在化工生产中,计算机应用于成品质量检验和追溯,通过计算机控制实现精确可靠的质量检测,并对每批样品进行独立的追溯管理,以便于对产品质量进行有效的控制和改善。
(3)计算机控制化工生产流程化工生产过程中需要多个工序的协同合作,因此化工企业必须统筹规划生产流程。
计算机控制能够帮助生产企业实现生产流程的自动化控制,大大提高化工生产的效率和精度。
计算机在化学工程中的应用(精选5篇)计算机在化学工程中的应用范文第1篇随着计算机硬件和软件的飞速进展,计算机的应用已深入到各个专业领域。
将计算机技术与其他学科交叉融合,形成了浩繁以计算机应用为核心的新技术、新手段和新兴学科。
将计算机科学、数学应用于化学形成了计算机在化学中的应用(又称计算机化学)这个新兴化学分支学科[1],重要讨论领域有:化学数据库技术、化学结构与化学反应的计算机处置技术、化学中的人工智能方法、计算机辅佑襄助分子设计、计算机辅佑襄助合成路线设计等[1—3]。
将计算机与应用数学、统计学和计算机科学交叉融合形成了化学计量学这个新兴化学分支学科[1—4],其基本任务是讨论运用数学、统计学、计算机科学、其他相关学科的理论与方法优化化学量测过程,并从化学量测数据中最大限度地取得有用的化学信息[4]。
将计算机和计算机网络技术应用于化学信息处置形成了化学信息学这个新兴化学分支学科。
它利用计算机技术和计算机网络技术,对化学信息进行表示、管理、分析、模拟和传播,以实现化学信息的提取、转化与共享,揭示化学信息的实质与内在联系,促进化学学科的学问创新[5—6]。
计算机在化工领域中的应用已经特别广泛和深入,比较典型的应用有:试验数据的分析与处置、化工过程分析与开发(计算机仿真)、化工过程设计(工艺计算,计算辅佑襄助绘图)、化工过程掌控、化工信息管理和化工文献检索与管理[7—15]。
在这个背景下,化工类的工程技术人员假如没有较强的计算机应用本领,将直接影响到其对工作岗位的胜任程度。
当前大学阶段的计算机应用本领培育重要集中在低班级阶段,在高班级阶段由于教学重点转移到专业基础课和专业课,往往忽视了对计算机应用本领的连续培育,造成毕业生的计算机应用本领不能充足实际需求。
本讨论以武汉科技大学化学工程与技术学院化学工程与工艺专业为例对化工专业本科生高班级阶段强化计算机应用本领培育进行一些初步探究,以期提高毕业生的计算机应用本领。
计算机在化学化工中的应用.第3版
计算机在化学化工中的应用已经发展了很多年,从最初的以提高工作效率为目的,到现在的利用计算机技术开发出新的化学反应和分析方法,计算机在化学化工领域的应用日益广泛。
1、计算机技术在化学反应中的应用:计算机可以帮助化学家精确地预测化学反应的过程,从而可以更有效地控制反应的过程,提高反应的效率。
此外,计算机还可以帮助化学家设计新的反应方法,从而探索新的反应类型。
2、计算机技术在化学分析中的应用:计算机技术可以帮助化学家以更精确的方式进行化学分析,其中最常用的是计算机辅助分析(CAA)。
CAA可以帮助化学家快速准确地测量和分析物质的组成,从而更好地了解化学反应的机理。
3、计算机在化学工程中的应用:计算机可以帮助化学工程师更有效地优化化学工艺,从而提高生产效率。
此外,计算机还可以帮助化学工程师分析和模拟化学反应,从而更好地了解化学工艺的运行状况。
计算机在化工管理中的应用计算机在化工管理中的应用是指利用计算机技术来实现化工管理的一种方法。
随着信息技术的发展,计算机在化工管理中的应用愈发重要,对于企业的生产管理、市场管理、财务管理、物流管理等方面都有着重要的作用。
一、计算机在化工管理中的应用1、计算机应用于化工设备维护监控。
有效的利用计算机,可以实时监控各种化工设备的运行状态,通过计算机系统可以实现设备的远程控制、远程诊断、远程操作,及时发现异常情况,并及时采取相应的措施,以减少设备故障,保证设备的运行安全。
2、计算机应用于化工生产管理。
通过计算机系统可以实现生产过程的网络化管理,使生产过程更高效地实现,可以实现生产过程的自动化管理,提高了企业的生产效率,降低了企业的成本。
3、计算机应用于化工物流管理。
利用计算机系统可以实现物流信息的实时监控,从而及时发现物流中存在的问题,可以实现物流管理系统的快速实现,有效提高物流管理效率,降低物流成本。
4、计算机应用于化工质量管理。
计算机可以精确记录化工生产过程中的所有参数,包括原料、添加剂、工艺流程等,可以进行有效的统计分析,及时发现不合格产品,确保产品的质量。
二、计算机在化工管理中的优势1、提升办公效率。
通过计算机系统的集成,可以大大提高办公效率,减少办公流程,提高工作效率。
2、提升决策效率。
通过计算机系统收集、整理和处理化工管理所需的大量信息,可以更快精准地得出最佳决策。
3、提高生产效率。
计算机系统可以实现设备的自动控制、自动监测和远程操作,及时发现设备故障,及时采取维修措施,从而提高生产效率。
4、降低成本。
计算机应用系统可以有效降低企业的运营成本,降低人力成本和物流成本,提高企业的经济效益。
总之,计算机在化工管理中的应用日益重要,它可以提高企业的管理效率,有效降低企业的成本,提升企业的竞争力,是企业实现持续发展的重要手段。
计算机在化工设计中的应用引言计算机在各个领域的应用愈发广泛,其中包括化工设计。
化工设计是化学工程师为了生产化学品和材料而设计的过程,而计算机在化工设计中的应用则能够提高效率、减少成本、优化流程等方面带来诸多好处。
本文将介绍计算机在化工设计中的应用,并探讨其优势和挑战。
1. CAD软件在化工设计中的应用CAD(计算机辅助设计)软件在化工设计中起到了至关重要的作用。
化工工程师利用CAD软件可以进行流程图、结构图、设备布局等的设计和绘制。
CAD软件可以帮助化工工程师更加方便地进行设计和修改,提高了设计效率。
此外,CAD软件还能够进行三维建模,使得工程师可以更加直观地了解设备和管道的布局,进而进行合理的设计和优化。
2. CFD软件在化工设计中的应用CFD(计算流体力学)软件在化工设计中起到了重要的作用。
化工工程师可以利用CFD软件对流体流动、传热、反应等过程进行模拟和分析。
通过CFD软件,工程师可以预测流体在管道和设备中的性能,包括流量、温度、压力等参数。
CFD软件还可以帮助工程师优化设备和流程,提高产品质量和生产效率。
3. 数据分析软件在化工设计中的应用数据分析软件在化工设计中发挥着至关重要的作用。
化工工程师需要处理大量的实验数据和生产数据,以分析和评估不同工艺条件下的绩效表现。
数据分析软件可以帮助工程师有效地处理和分析数据,发现隐藏在数据中的规律和趋势。
通过数据分析软件,工程师可以优化工艺参数,改进产品质量,并为下一步的设计提供依据。
4. 过程模拟软件在化工设计中的应用过程模拟软件在化工设计中扮演着重要角色。
化工工程师可以利用过程模拟软件对化工过程进行模拟和优化。
通过输入不同的参数,工程师可以模拟出不同工艺条件下的生产结果,进而评估和比较不同方案的可行性和经济性。
过程模拟软件还可以帮助工程师进行设备的尺寸优化和操作条件的确定,从而提高整个生产过程的效率和质量。
5. 自动控制系统在化工设计中的应用自动控制系统在化工设计中具有不可或缺的作用。
计算机在化工领域的七大应用计算机基本上在各行各业都有着重要的作用,应用计算机是实现现代化的必经之路,是获得高速度、高质量和高效益的重要手段。
那么大家知道计算机在化工领域的八大应用吗?1计算机在分析化学中的应用古老的化学分析方法尽管有自身的特点,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、痕量组分的侧定。
因此具有检测限低、快速、灵敏、操作简单等一系列优点。
利用一元统计,可对同一项目的若干次测量数据进行统计处理,计算置信区间、标准误差、变动系数等。
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迅速完成这些计算。
在较复杂的情况下,可以利用计算数学方法。
设有10种金属离子与10种络合剂共存,它们之间的竞争反应可用迭代法预测,计算机对每种络合物用迭代法处理,获得收敛结果的报出答案,迭代999次仍不收敛者弃去,总共不多于10万个数据的计算。
按常法以每个数据平均费时6分钟计,一个人要三年半才能算完,用计算机处理不到1小时可得出答案,为化学分析中哪种离子参加反应、哪些离子被掩蔽等条件,获得可靠的预测效果。
2计算机网络在化工企业中的应用化工企业在发展过程中具备一定的特殊性,对信息传输的时效性以及准确性有着较高的要求。
通过办公自动化系统的建设,一方面可以为领导层提供更多资料,提高生产决策的含金量,另一方面也可以提高员工之间的交流,避免因为信息数据延误而造成的经济损失,提高了生产工作的科学性,确保工作效率。
通过数据平台来对生产设备运行情况进行实时检测,确定其相关参数、指标以及生产工艺流程的执行情况。
在运行过程中,运行员与DCS相互交换信息人机接口设备,完成对生产过程的监视与控制,并读出每一个过程变量的数值与状态,以此来判断每个回路是否能够正常工作。
计算机模拟与控制技术在化工过程中的应用随着科技的不断发展和进步,计算机模拟与控制技术已经逐渐成为了现代工业生产的重要工具之一。
而在化工行业中,计算机模拟与控制技术也被广泛应用于生产过程中的优化和改进,有效提高了化工生产的效率和质量,为促进化工工业的可持续发展奠定了坚实的基础。
一、计算机模拟技术在化工行业的应用1、物理化学计算化工生产中,许多工序都涉及到物理化学反应,而采用计算机模拟技术对物理化学反应过程进行模拟和分析,不仅可以预测和指导生产过程中的物理化学反应,还可以提高反应的效率和质量。
例如,通过计算机模拟技术可以对化学物质的热力学性质进行预测和引导,从而能够优化生产过程,提高化学反应的效率。
2、模拟流体动力学在化工生产中,涉及到的流体流动行为复杂多变,例如在化工反应器中液体的混合和反应,液体输送管道中的流动等等。
而借助计算机模拟技术,可以快速准确地模拟这些液体流动的行为,通过计算机模拟可以预测和指导生产过程中的流体动力学问题,保障化工生产的安全和效率。
3、模拟传质过程化工生产中的传质过程涉及到物质的扩散、溶解、析出等,借助计算机模拟技术,可以对传质过程进行模拟并得出预测结果,准确分析化工生产过程中的传质过程,指导生产过程,提高反应的效率和质量。
二、计算机控制技术在化工行业的应用1、自动化控制系统现代化工生产已经逐渐向着自动化与数字化转型,自动化控制系统在化工生产中也起到了重要的作用。
利用先进的计算机控制技术,可以实现化工生产过程的自动化和数字化。
例如在化工反应器中,通过自动化控制系统实现对反应温度、反应时间等参数进行自动调控,大大提高了化工反应的效率和质量,同时减少了生产过程中的人工干预,降低了劳动成本和安全风险。
2、数据采集系统化工生产中需要采集大量的数据,以便对生产过程进行分析和优化。
而借助计算机控制技术,可以实现对生产过程中的数据采集和处理。
例如在化工生产过程中,采用自动化控制系统实时采集生产过程中的参数,可以实现对反应过程等数据的记录和分析,从而为对化工生产过程的优化和提升提供数据支持。
化工工程设计中计算机软件技术的应用提纲:1. 计算机软件技术在化工工程设计中的应用概述2. 化工工程设计中计算机软件技术的优势和成果3. 计算机软件技术在化工工程设计中的局限和挑战4. 化工工程设计中计算机软件技术的未来发展趋势5. 计算机软件技术在化工工程设计中的应用案例一、计算机软件技术在化工工程设计中的应用概述计算机软件技术是化工工程设计中必不可少的一种技术手段,它为化工工程设计提供了可靠的工具和大量实时数据的分析和处理能力。
在化工工程设计过程中,计算机软件技术主要应用于工艺模拟、产品设计、参数优化、工艺流程模拟、成本分析等方面。
此外,计算机软件技术还可实现自动化控制,提高工程设计的效率和精度。
二、化工工程设计中计算机软件技术的优势和成果化工工程设计中计算机软件技术的优势主要体现在以下几个方面:1. 有效提高工艺设计效率和精度,缩短设计周期,大幅节约设计成本;2. 提供精确的数据支持,提高工程设计的可靠性;3. 实现自动化控制,减少人工干预,减小误差和风险;4. 可在线监测和调整工艺过程,快速响应设备故障,有效避免事故发生;5. 实现数据分析和挖掘,辅助企业制定决策,提高经济效益。
三、计算机软件技术在化工工程设计中的局限和挑战计算机软件技术虽然在化工工程设计中发挥着十分重要的作用,但同时也存在一些局限和挑战:1. 计算机软件技术无法完全替代人工设计,特别是对于一些具有非线性特点的工程设计;2. 应用计算机软件技术需要具备相应的专业技能和知识,需要培训和学习,有一定的学习曲线;3. 面对不断变化的市场需求和技术发展,计算机软件技术需要不断升级和更新,这需要企业具备相应的投入和技术能力。
四、化工工程设计中计算机软件技术的未来发展趋势化工工程设计是一个不断发展的领域,计算机软件技术也必须不断更新和升级,才能满足不断变化的市场需求:1. 加强人工智能技术的应用,实现工艺自主控制和优化;2. 加强数据分析和挖掘技术的应用,实现数据驱动的工程设计;3. 加强模拟与优化技术的应用,提高设备的利用率和效率;4. 加强软件系统的开放和集成,实现不同系统之间的数据共享,提高系统的整体效率和功能;5. 加强安全保障技术的应用,保障设备的正常运行和人员的安全。
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第一章 应用概述 1.1 计算机技术在化工中应用的发展历史 计算机在化学中的应用已经有 40 余年的历史.主要体现在以下几个阶段: 1:以量子化学计算为代表的计算化学发展史 从 20 世纪 50 年代发展起来.主要用于量子化学,结构化学的计算.为将化学由实验 科学向理论化发展做出了重大贡献. 50 年代人们通过薛定谔方程采用从头计算法求解了氢分子的分子轨道方程,第一次从 理论上得到分子轨道的空间结构. 2:以化工过程计算机控制为代表的化工过程自动化发展史 以计算机化工控制系统为标志,计算机的实时监控和交互控制大大提高了化学工业的 水平,为将经典化学工业发展为现代化化学工业奠定了基础. 3:计算数学与分析化学相结合的发展史 在红外,质谱和核磁共振中利用傅立叶变换进行波谱分析.今天建立在计算机技术基 础上的傅里叶变换技术和其他数学方法正在加速其在分析化学领域中的普及速度. 4:计算机网络技术在化学信息收集方面的应用 5:计算机模拟技术在化学化工过程模拟中的应用 许多化学化工过程的高风险性和高消耗性,在一定程度上阻碍了化学学科的发展,基 于现代计算机模拟技术的高温,高压,高险等化工过程模拟技术的发展加快了实验化学学 科的发展,并使化学科技成果的产业化过程加速. 6:计算机智能技术在化学专家系统中的应用 计算机图形化和多媒体技术近年来获得了快速发展,除此之外,计算机在化学远程教 学,数据智能化存储,实验设计与结果分析等方面也都获得了日益广泛的应用.总之,计 算机技术的飞速发展给化学和化工科技的发展插上了腾飞的翅膀.化学学科的不断进步也 为计算机科学提出了越来越高的要求. 目前,计算机技术已经成为成功化学家的一项必不可少的基本技能. 1.2 计算机技术在化学中应用的主要领域 1:以计算机网络技术为基础的计算机网上应用知识 包括运用计算机技术进行计算机化学信息和数据的收集,管理,检索,交换,远程计 算机的登录,操作使用,网上多媒体化学教学课件的制作与使用等知识. 2:在数理统计与实验设计中的应用 在化学化工领域中数理统计比较典型的应用主要包括以下几个方面: 实验设计(正交设计,均匀法设计等) ,实验数据的分析检验(可信度分析,相关性分 析,误差分析) ,实验数据的回归分析(线性回归,非线性回归等) 常用的软件有:Excel,主要用作数据分析,并可把数据用各种统计图的形式形象的表 示出来. Origin,主要有数据制图和数据分析两大功能.制图功能比 Excel 较强. Statistic,是一个通用的数理统计软件,主要用途是为所有需要数据处理的领域提供 一个公共处理平台,可进行科学实验设计,常见统计参数计算,数据相关性分析,置信度 测定和各种回归分析等工作. 3: 以化学程序编写和使用为目的的计算化学知识 通过运用一门高级语言进行程序编制,进行化学数值计算,化学机理推导,方程求解,参 数运算等计算化学课题. 1 现在越来越多的化学问题可以通过使用商业软件来解决. 目前国际上三十几个数学类科技应用软件中,Matlab 在数值计算方面独占鳌头,而 Mathematica 和 Maple 则分居符号计算软件的前两名,Mathcad 因其提供计算,图形,文字 处理的统一环境而深受中学生欢迎. 4: 以计算机 CAD,三维动画和图形化技术为基础的化学结构模拟和图形表达知识 包括分子结构,化学和化工装置,试验数据的图形化表达. 其中三维分子结构绘制软件已经发展的相当成熟,有: ISIS/Draw,Chemwindow,Chemdraw,ChemSKetch 等. ISIS/Draw 主要功能有:绘制分子结构图,分子结构类型自动变换,自动建立化学反应 式,绘制几何图形,数据的输出和输入 ChemSKetch 主要功能有:绘制分子结构和化学反应式(可绘制三维结构,提供丰富的 分子结构模板) ,绘制各种化学图形(比 ISIS/Draw 强大) ,计算测定分子性质. Chemwindow 主要功能有:绘制分子结构和化学反应式,主要特点是体积小巧. Chemdraw 可绘制高质量的结构图形, 转换, 3D 基本的分子模型及化学数据管理功能等. 5: 以计算机模拟仿真技术为基础的知识 计算机仿真技术在化学中的应用主要是化学过程模拟,化工控制技术模拟和大型仪器 操作仿真模拟等. 常用的模拟软件有: Aspen Plus,ProⅡ等,是化工流程模拟软件系统,在过程开发,过程设计及老厂的改 造中发挥着重要的作用. Gaussian,ChemCAD 等,分子模拟软件. 6: 以计算机接口技术为基础的计算机自动控制和数据收集知识 利用计算机自动采集化学试验室或装置每天产生的大量数据并进行综合处理,以及对 实验室各种仪器设备或装置进行交互式的自动控制是提升实验室和生产装置工作效率的重 要内容之一. 需掌握基本电工电子知识,基本的计算机接口与数据传输技术. 目前工业上都采取了先进的集散控制系统(DCS) . 7: 了解计算机化学专家系统的开发和使用知识 人工智能是计算机发展的最高境界. 所谓计算机专家系统是一类用于解决复杂问题的智能化计算机系统.它具有能够大量 运用人类已经创造的专门知识,运用人工智能的理论和技术,模拟人类专家解决问题的过 程,解决那些以往需要某领域专家才能解决的复杂问题,提供专家水平的咨询和决策. 目前开发的计算机专家系统根据解决问题的方式可以分为决策型,预测型,解释型和 设计型. 以下公式演示 word 中公式编辑器使用方法: m m ∑ xi i =l m y a ∑ i i =l = i =l m b m xi2 ∑ xi y i ∑ i =l i =l ∑x m i 2 第二章 用 Excel 管理和分析数据 在 Office 办公集成软件中,Excel,Word,Access 都能制表,但它们各有不同的特点和 不同的适用范围.Excel 主要用于包含计算,数据分析,数据检索,排序和绘制统计图的表 格. Origin 软件也是常用的制表软件之一. 启动 Excel 后,屏幕划分为标题栏,菜单栏,工具栏,编辑栏(名称框) ,操作区(列 标,行号,上下左右滚动条,工作表标签,工作表移动条等) ,状态栏等区域. 2.1 用 Excel 制表 2.1.1 Excel 的制表过程 下面是在 Excel2000 上制成的一张实验数据表格. 条件:T=413.15K;P=3.0MPa;裂解丙烯质量空速=1.62 t(h) 1 2 3 4 5 7 8 9 10 XIPB(%) XDIP(%) XB(%) MBX(%) 7.166 21.763 25.575 31.828 33.174 35.12 35.726 35.35 33.724 0 1.21 2.199 4.155 5.543 6.185 6.035 6.56 6.138 92.834 77.026 72.226 64.017 61.283 58.696 58.238 58.091 60.138 14.332 48.368 59.944 80.276 88.519 94.978 95.594 96.938 92 上表操作过程简述如下: 1:打开计算机,进入 Excel 工作表 2:设置边框,单元格和文字格式 选区域→格式→单元格→数字/对齐/字体/边框→确定 或用工具栏中的相关命令. 3:输入数据 按行向输入:按→键移至右侧的单元格,到边界光标自动移至下行开始处. 按列向输入:按↓键移至下一行的单元格,到边界光标自动移至下列开始处. 4:调整和修改 调整列宽: 直接在列标上拖列的边框 或选区域→格式→列→列宽 合并单元格: 用工具栏中的合并单元格命令 或选区域→格式→单元格→对齐→文本 控制→合并单元格 计算:在编辑栏中输入公式 5:存盘 上面过程是制 Excel 表格的基本过程,下面将详细介绍各个过程的具体方法 2.1.2 建立表格 建立表格主要是输入数据,输入的基本方法上节已经讲过,现在做些补充: 1:输入相同数据 按 Ctrl 键选定单元格, 在当前活动单元格输入数据 (即直接在最后选定的单元格输入, 3 不可以再按鼠标选定) ,按 Ctrl+Enter 键. 该法主要用于对不相邻的几个具有相同数字的单元格快速输入数据. 2:输入有规律的数据 a: 若数据是序列表中有的序列,则输入序列的初始值,将鼠标移至该单元格的右下角 的小方框上,此时光标由虚十字变成实十字,该状态叫单元格的"填充柄" ,用左键拖该单 元格的"填充柄"到要结束的单元格,松开左键即可输入所要的序列.如星期序列(中英 文都有) ,月份序列,和甲乙丙丁序列等. b: 若是序列表中没有的序列,且将常用到,则先设定序列:工具→选项→自定义序列 →输入序列→添加.然后在列表所需要输入的位置输入序列的初始值,用鼠标左键拖该单 元格的"填充柄"到要结束的单元格即可. 注意在添加序列时,各个元素间应该用西文逗号隔开;且自定义序列不能是数字. c: 等差数列 在第一和第二单元格中输入数据,选定这两个单元格,直接拖"填充柄" d: 等比数列 在第一和第二单元格中输入数据,选定这两个单元格,按住右键 右键拖"填充柄"至结束 右键 的单元格,放开鼠标,出现快捷菜单,选择等比序列. 或在要填充区域的第一个单元格输入序列的初始值,选定含有初始值的单元格区域, 编辑→填充→序列→等比序列→步长(输入倍数)→确定. e: 输入日期,时间 首先将该列单元格格式设为日期格式或时间格式,然后在第一个单元格输入起始日期 及日期格式,拖动"填充柄"至结束的单元格即可,这种方式是按照天数 天数增加的顺序填充. 天数 注意不论设置的格式是什么,输入时必须是以斜杠或减号分隔日期的年, 注意不论设置的格式是什么,输入时必须是以斜杠或减号分隔日期的年,月,日.时 间格式为 9:00,输入后计算机会自动将之转换为设定的格式. 00,输入后计算机会自动将之转换为设定的格式. 若是想改变其他部分,可采用下面方法: 若是想改变其他部分,可采用下面方法: 第一个单元格输入起始日期及日期格式后,按住右键 右键拖"填充柄"至结束的单元格, 右键 放开鼠标,出现快捷菜单,选择"以天数填充(意义同上) "/"以工作日填充(则周末的 日期不填充) "/"以月填充(以月为差值递增) "/"以年填充(以年为差值递增) " 也可以用菜单方式实现上面的功能:在第一个单元格输入起始日期及日期格式后,选 定含有初始值的单元格区域,编辑→填充→序列→日/工作日/月/年等. 2.1.3 编辑表格 1:单元格内容的移动,复制和清除 移动:鼠标拖曳.选定→鼠标移到边框(鼠标变为斜向箭头)→按鼠标左键拖至目标 单元格 或选定→编辑→剪切→移动鼠标至目标单元格→编辑→粘帖(也可用工具栏命 令) 复制:鼠标拖曳.选定→鼠标移到边框→按鼠标左键和 Ctrl 键拖至目标单元格 另 一方法与移动基本相似,将剪切改为复制即可 清除:选定→Delet 或选定→编辑→清除→内容 注意单元格的复制过程中,若被复制的单元格是由一定的公式得出的数据,那么采用 鼠标的方法则将是全部复制,即连同公式一起复制,这时将会发生相对引用;若采用菜单 法,则可以在粘帖时采用选择性粘帖,从而实现只复制数据或是全部复制. 2:单元格,行或列的插入和删除 插入:选位置→插入→单元格/行/列→插入方式; 或选位置→击右键→插入方式→ 确定 若要插入一行或列,也可选定改行或列号,然后击右键,选择插入即可. 4 删除:方法同插入,只要将插入改为删除即可. 3:工作表的基本操作 增加工作表数目:插入→工作表,用右健也可.如果希望增加打开工作薄中默认的工 作表数目,可如下操作:工具→选项→常规→新工作表数目→修改数目→确定. 删除工作表:选定→编辑→删除工作表→确定.用右健也可. 移动和复制工作表:如果要在当前工作簿中移动工作表,可以沿工作表标签行拖动选 定的工作表标签至确定的位置.要复制则需要同时按住 Ctrl 健,并在目的地释放鼠标按键 后,再放开 Ctrl 健,否则就成了移动工作表. 4:数据排序 选定区域→数据→排序→设排序规则→确定 注意选择对象不能只选排序的数据,必须包括单位名称在内的全部数据一起选定;否 则,经过数据交换,将出现张冠李戴的混乱现象. 5: 编辑批注 为了让其他用户更加方便,快速的了解自己所建立的工作表内容,可以对工作表中一 些复杂公式或特殊的单元格加入数据批注. 添加批注:选定→插入(或击右键)→批注→输入批注→点击批注外工作表 隐藏或显示批注:工具→选项→视图:批注中的"无"表示单元格的批注和批注标识 符都不显示; "只有标识符"表示只显示标识符,当鼠标移动到该单元格是显示批注; "批 注和标识符"表示批注和标识符无论何时同时显示. 点击视图→批注,可实现快速 将设置在"只有标识符" 和"批注和标识符"间切换. 更改批注的显示方式或位置:选定→击右键→显示批注→点击批注→修改:拖边框调 大小;格式→批注→调字体,字号,字型和颜色. 清除单个批注:选定→右键→删除批注 或选定→编辑→清除→批注 清除所有批注:编辑→定位→定位条件→批注→确定→编辑→清除→批注 2.2 Excel 的公式和函数 Excel 不但制表能力很强,更可贵的是它还具有强大的计算功能.它不但能利用公式进 行简单的代数运算,而且能分析复杂的数学模型.它的数学,统计,财务等 10 类 300 多中 函数,可直接用于计算.这里重点讲述在 Excel 中如何使用公式和函数. 2.2.1 公式概述 公式是在工作表中进行计算和分析的等式.计算范围不仅限于本工作表的数值,还可 以包括同一工作簿中不同工作表的数值,乃至其他工作簿中的工作表的数值.公式的内容 包括运算项和运算符.运算项可以是数值,也可以是单元格或区域的引用,或单元格的标 志和名称,还可以是工作表函数.下面分别讲述. 1:公式的运算符 分为算术运算符,比较运算符,文字运算符和引用运算符 4 种 算术运算符:+,—,*,/,%,^(乘方) ,负数可在前面加-号或用括号表示.%和前 面的数值一起作为一个数值处理. 比较运算符:=,>,<,>=(大于或等于) ,<=(小于或等于) ,<>(不等于) .结果为 真或假的逻辑值. 文字运算符:&.可以把一个或多个文字值连接起来,求得一个连续的文字值.例如: 公式="一季度"&"销售额" ,结果为"一季度销售额" ;若"一季度"所在单元格为 A3, 则公式可以改为公式= A3&"销售额" . 5 引用运算符:有联合运算符;区域运算符;交叉运算符三种. A: 联合运算符:逗号", "表示.例如:公式=SUM(B3,B4,B5),表明要将 B3,B4,B5 三 个单元格的数值相加,求得合计. B: 区域运算符:冒号": "表示.例如:公式=SUM(B3:B5),表明要将 B3 至 B5 单元格 区域的数值相加,求得合计. C: 交叉运算符:空格表示.例如:公式=SUM(B3:B5 A4:C4),表明竖向 B3:B5 和横向 A4:C4 两个交叉区域的数值相加,求得合计. 2:公式的运算顺序 引用运算符→算术运算符→文字运算符→比较运算符 其中引用运算符的顺序是:区域(冒号)→联合(逗号)→交叉(空格) 算术运算符的顺序是:负号→百分号→乘幂→乘除→加减 3: 输入公式 直接法:单击单元格→"="和公式内容→确定 间接法:单击单元格→编辑栏等号→输入公式→确定 4:编辑公式 删除,移动和复制公式同移动和复制单元格,但是注意:移动单元格引用不改变;复 制公式,单元格绝对引用也不改变,但单元格的相对引用将会改变.下面将详细解释绝对 引用和相对引用. 复制工作表至别的工作簿时只能复制数据 2.2.2 公式中单元格的引用 1: 引用的作用和常设形式 外部引用:引用其他工作簿的数据叫做外部引用 远程引用:引用其他应用程序的数据叫远程引用 有两种引用,一是绝对引用,另一个是相对引用.绝对引用是指当复制公式时,公式 中引用的单元格位置不变;相对引用是指当复制公式时,公式中引用的单元格位置将随之 改变为新的位置. 引用有 A1 和 R1C1 两种表现形式.两种形式切换方式是:工具→选项→常规→R1C1 引 用样式:不选为 A1 样式,选中则是 R1C1 引用样式. 常设为 A1 样式,即用英文字母表示列,数字表示行,A1 表示 A 列和 1 行交叉处的单元 格的引用,它是相对引用.要使用绝对引用,则需在行号前加"¥".表 1.1 给出了有关 A1 引用样式的说明 表 1.1 A1 引用样式的说明 引用 A1 ¥A¥1 ¥A1 A¥1 区 分 描述 A 列及 1 行均为相对位置 单元格 A1 A 列为绝对引用,1 行为相对位置 A 列为相对引用,1 行为绝对位置 相对引用 绝对引用 混合引用 混合引用 注意在使用区域运算符时,若数前面使用绝对引用,则计算区域是不断扩大. 而 R1C1 形式则是用 R 表示行,后面的数字表示行号;用 C 表示列,后面的数字表示列 号.该形式是绝对引用.若要用相对引用,则需给行号和列号加上方括号[ ].其中行数表 示当前行向上或向下的数(正为向下,负为向上) ;列数表示当前列向右或向左的数(正为 向右,负为向左) . 6 下面举例说明各种引用表示形式的意义: Ⅰ:A5: A 列 5 行交叉处的单元格 A5:A10 A 列 5 行到 10 行的单元格区域 A5:E5 A 列 5 行到 E 列 5 行的单元格区域 5:5 引用 5 行各列所有的单元格 5:10 引用 5 行到 10 行各列所有的单元格 C:C 引用 C 列各行所有的单元格 C:E 引用 C 列到 E 列各行所有的单元格 A¥5 对 5 行 A 列单元格的绝对引用 Ⅱ:R2C2 对 2 行 2 列单元格的绝对引用 R[2]C[2] 对当前行向下第 2 行,当前列向右第二列单元格的相对引用 R[-2]C 对当前列向上第二行单元格的相对引用 RC[-2] 对当前行向左第二列单元格的相对引用 R[-2] 对当前行向上第二行整行单元格区域的相对引用 2.2.3 使用函数 函数是预先确定含义的内装公式.使用函数可以简化计算,提高效率,减少差错.故 在工作中应尽量利用函数 Excel 为用户提供了数学和三角函数,统计函数,数据库函数,财务函数,工程函数, 逻辑函数,文本函数,日期和时间函数,信息函数,查找和引用函数等 10 类 300 多中函数, 可以满足多方面的要求.化工数据处理中常用的是数学函数,如 1.2 表所列: 表 1.2 常用的数学函数 函数名称 SUM SQRT AVERAGE FACT LN LOG LOG10 SUMPRODUCT SUMSQ SUMXMY2 SUMX2MY2 SUMX2PY2 参数求和 求平方根 求一组数据的均值 求某数的阶乘 求某数的自然对数 求某数以指定数为底的对数 求某数以 10 为底的对数 求两组对应值的乘积之和∑XY 求参数的平方和∑X ∑Y 2 2 2 功能简介 求两组对应值之差的平方和 ∑(X-Y) 求两组对应值平方差之和 ∑(X -Y ) 求两组对应值平方和之和 ∑(X +Y ) 2 2 2 2 其他函数可在编辑栏中输入公式时左边函数下拉菜单中点击其他函数,然后选择函数 分类,函数名,即可在底下的说明中了解该函数的功能介绍. 函数是用特殊数值按特殊顺序进行计算的.这些特殊数值叫做参数,特殊计算顺序叫 做语法. 参数是函数用以完成运算并求得结果的信息,它可以是数字,文字,逻辑值,单元格 引用或数组,也可以是常量,公式或其他函数.用函数做函数叫嵌套函数,在一个公式中 最多可以嵌套 7 层函数.参数的名称往往包含本身所属的类型,如果在参数中出现缩写的 NUM,REF 或 Logical,Words,Text,Array,就可以知道该参数是数字,单元格引用或逻辑值, 7 文字,文本,数组.如果出现 Value,就表明该参数可以是任意值. 化工数据处理中用的函数一般比较简单,参数基本是数字. 2.3 用 Excel 绘制曲线图 化工数据处理中主要运用曲线图来表明参数间的关系,特点是形象生动,关系简单明 了,能给人以明确而深刻的印象.Excel 不仅制表能力很强,而且能简便迅速的绘制各种统 计图,这里主要以我们常用的曲线图,散点图为例说明制图的一般过程. 2.3.1 用 Excel 绘制图表的基本过程(主要讲怎样用鼠标来实现) 选定→插入图表(工具栏中)/插入→图表→标准类型→XY 散点图→散点图→下一步→ 系列(设各曲线名称,即图例名称)→下一步→标题/坐标轴/网格线/图例/数据标志分别 设置→下一步→完成 若工具栏中没有插入图表,可以通过下面的方式将之加到工具栏上:工具→自定义→ 命令→插入→图表→拖到工具栏即可 通过以上步骤获得的曲线是不能令人满意的,应怎样修改,下面讲述. 2.3.2 图表编辑和格式化处理 1: 改变图表大小 单击图表,拖曳 8 个控点 2:改变图表标题,分类轴标题,数值轴标题和图例等的字体,缩小字号,为扩大绘图 区让出空间 击右键(在图表区)→图表区格式→图案/字体 这样可以直接将所有的字和数字改为 同一型号.但是不能改变字或数字的方向(水平还是竖直) 要改变方向 (一般为数轴中数据或说明的方向) 则: , 双击要改变的字→对齐→方向 或 者将鼠标指向要改变的字→击右键→坐标轴格式/坐标轴标题格式→对齐→选定方向 如果只想对部分进行调整,则:双击需调整内容→图案/字体/对齐(以横坐标为例) 3:设置副坐标轴(有两条以上的曲线) 当两条曲线共用一条坐标时,若有一条曲线的趋势不是很明显,或者曲线靠近 x 轴很 近,则可以设置一副坐标轴,使它规律更明显的表现出来. 选定一条曲线→双击/击右键→坐标轴→次坐标轴 4:改变标题坐标,分类轴标题,网格线显示,图例显示 击右键(在图表区)→图表选项→标题/坐标轴/网格线/图例/数据标志 5:散点连线 如果数据较少,为了增加趋势的明显性,通常要将数据用合适的曲线连接起来. A: 如果数据较多,且比较有规律,可用平滑线散点图代替单纯的散点图. 击右键(在图表区)→图表类型→XY 散点图→平滑线散点图 B: 添加趋势线的方法 击右键(在数据点上)→添加趋势线→类型/选项,选择合适的类型,直到方差 R 最接 近 1. 说明:软件直接给出了六种趋势曲线: 线性:即数据基本成一直线 格式为:y=ax+b 对数:即数据符合对数关系 格式为:y=alnx+b 多项式:即数据成多项式关系 可以设置多项式的阶数 2 格式为:y=ax +bx+c(若阶数设为 2) 8 乘幂:曲线格式为:y=axb 指数:曲线格式为:y=aebx 6:增加文字或符号说明 当图中曲线较多,又不想采用图例时,或是有副坐标时,就要对曲线做适当的说明, 使别人能清楚的分出各曲线的含义. 点击图空白处→点击编辑栏→输入文字→回车→移动到合适的位置 7:增加曲线 在已经作好的图中添加另外一条曲线,便于不同曲线间的比较.采用下面的方法. 击右键→数据源→系列→添加→输入要添加曲线的 X/Y 轴数据所在单元格区域位置→ 确定 8:改变图例名称 击右键→数据源→系列→选定所要改名的序列→在名称中输入新的名称→确定 9 第三章 ChemDraw7.0 精通 ChemDraw7.0 ChemDraw 软件是美国 CambridgeSoft 公司开发的在世界范围最受欢迎,最有应用价值 的化学软件 Chem Office 系列产品中一个重要成员(还有 Chem 3D 和 ChemFinder) . ChemDraw 最新版本是 8.0,但是在网上下载不到该版本,所以本课程讲述可以在网上 免费下载的 7.0 版本.大家可以从中国化学软件网中下载. ChemDraw 可编辑与化学有关的一切图形,例如,建立和编辑各类分子式,方程式,结 构式,立体图形,轨道等. 绘制化学图形的软件还有 Chemwin 和 Chemsketch 软件. 3.1 ChemDraw7.0 软件界面结构和默认设置的变化 包括文件窗口(菜单栏,工具栏,滚动栏,编辑区等)和图形工具板两大结构. 3.1.1 图形工具板 图形工具板含有所有能够在文件窗口绘制结构图形的工具,选择了这些工具的图标后, 光标将随之改变成相应的工具形状. 选择工具板时,一次只能选一个.在图标右下角有小黑三角的工具图标里,含有进一 步的子工具图标板.用鼠标按下含三角的图标(不松开),子工具板将显示出来. 工具如下: 选择工具:包括蓬罩工具(右 1)和套索工具(左 1) .蓬罩工具是以方形框罩住目标, 套索具有随意性.套住目标后,可以进行编辑. 键工具:包括实键,多键,虚键,切割键,切割楔键,黑体键,黑体楔键,空心楔键, 波浪键(左 2-左 10) .其中多键里边又有子工具图板.用工具键可以绘制各种化学键. 环工具:包括从环丙烷环到环辛烷环,以及环己烷凳环,环戊二烯,和苯环(下面五 行) .快速绘制常用的环结构组成. 橡皮工具(右 2) :擦去无用的线条,画面等 文本工具(右 3) :建立原子符号和说明 笔工具(右 4) :绘制随意类型的图,例如常规键和轨道等. 箭头(右 5) :绘制各类箭头.含有箭头工具箱 轨道工具(右 6) :绘制轨道.含有轨道工具箱 基元工具(右 7) :绘制反应过程中常见符号,含有基元工具箱 括号工具(右 8) :绘制各种括号,有括号工具箱 符号工具(右 9) :绘制重要化学符号,含有符号工具箱 弧形工具(右 10) :绘制各种弧,含有弧形子工具 交替基团(右 11) :在 ChemDraw Pro 中,此工具用来建立交替基团(R,G 等) ,它们代 表一组物质. 模板工具(右 12) :绘制模板库中存储的图形,含有模板图形目类共 17 项,每一项有 很多模板图. 无环链工具(左 12) :快速绘制任意长度链. 表工具(左 11) :插入表格. 3.1.2 默认设置的变化 在 File 菜单的下拉菜单的 Document settings(文件设置)命令来设置一些默认设置. 1: Layout(版面设计) 2: Footer(页脚) 3: Drawing(绘制) : o Chain Angle(键角) :定义无环链的键角.可在 1-179 间变化. 10 100 1200 Bond Spacing(键间距) :变换双键和三键的线之间的距离.此距离是键长的某个百分 0 比. 16% 12% Fixed Length(固定长度) :当设置了(Object)目标中的 Fixed Length 命令(命令 旁边有对号时) ,该命令就限制了所绘制的键长. 1.5cm 1.058cm Bold Width(黑体宽度) :当绘制黑体键和楔键时,可以改变所用线条的宽度. 0.141cm 0.2cm Line Width(线宽) :变化绘制中所有键,线和箭头的宽度. 0.035cm 0.05cm Margin Width(边缘宽度) :变化除键与原子接触部分外的所有原子周围的空间量.另 一功能是确定围绕交叉键前面键的白色空间的宽度. CH2 CH2 0.035cm 0.2cm 0.2cm 0.035cm Hash Spacing(切割线间距) :变化切割楔键,切割键,虚键或虚曲线的线段之间的间 距. 0.095cm 0.2cm 4: Caption(说明文本设置) :可以设置字体,字形,字号,对齐方式,上下角标等. 5: Atom Lables(原子标记) :基本同文本 6: colors(颜色) :可以添加,移动,或变化默认的前景和背景颜色,同时可以设置 其他颜色. 3.1.3 一些基本操作 11 1: 绘制任意结构 通用方法是:选择需要的工具,在文件窗口适当位置单击即可.。
计算机在现代化工中的应用
计算机在现代化工中有许多应用,包括:
1. 过程控制:计算机可以用于控制化工工艺的各个方面,包括温度、压力、流量和浓度等参数的监测和调节。
2. 数据采集和分析:计算机可以采集和分析实时的工艺数据,帮助工程师监控和改进生产过程,提高生产效率和产品质量。
3. 建模和模拟:计算机可以用于模拟和预测化工工艺的行为,帮助工程师设计和优化工艺,减少试验和生产成本。
4. 能源管理:计算机可以用于监测和优化能源消耗,通过分析数据和控制设备,减少能源的浪费。
5. 自动化生产:计算机可以控制和管理整个生产线的运行,实现自动化生产,提高生产效率和一致性。
6. 库存和供应链管理:计算机可以跟踪和管理原材料和产品的库存,优化供应链的运作,提高生产计划和交付的准确性。
7. 质量控制:计算机可以监测和控制生产过程中的质量参数,自动进行检测和调整,确保产品符合规格和质量要求。
总之,计算机在现代化工中的应用可以提高生产效率、降低成本、优化生产过程、提高产品质量,推动工业的发展和创新。
计算机在化学化工中的应用摘要:随着计算机在人类生活中的各个领域上的不断深入、其价值越来越被人们承认。
本文主要讲述了计算机在化学化工中应用。
主要从化工过程控制、绘图、辅助工程设计和化学分析四个方面。
关键词: 化工过程控制; 绘图; 辅助工程设计; 化学分析自从计算机的问世以来,人类生产的各个领域都受到了计算机的渗透。
许多生产领域由于计算机的介入,其效率和成绩取得了令人瞩目的成绩。
化工领域也同样受到了它的惠顾。
尤其在近几十年来,计算机在化学化工中的应用,发展突飞猛进。
一、计算机在化学化工过程中的应用(一)计算机的应用化工生产过程中的微机应用, 将从目前的开发尝试阶段发展到提高、推广应用新阶段, 即开发水平不断提高, 应用领域日益广泛. 管理领域的变化: 从目前单一的信息存贮、单向通讯联系, 发展到全面信息管理系统(CIMS) , 并将随之带来网络技术、计算机与通讯技术等的应用和发展社会的开放, 企业的竞, 信息所起的指导作用必将越来越显著, 从而导致咨询信息情报等企业的崛起。
随着计算机技术的飞速发展,它在化工设计中的应用范围日益扩大,由局部辅助发展到全面辅助,计算机的发展对化工设计的影响也越来越重要性已成为必然的趋势。
对化工设计而言,从由分子结构出发预测物质的物性到工艺过程的设计、分析直至绘图,均可由计算机完成,可用一句话简单地概括计算机在化工设计中的作用:模拟计算和绘图。
化工过程所涉及到的模拟包括微观过程或结构分子模拟到研究宏观过程的流程模拟。
绘图是计算机科学的一个重要分支,在工程设计中用计算机绘图通常为计算机辅助设计,简称CAD。
化工设计是一个系统工程,除了工艺路线设计、设备计算、绘图等以外,还有环境评估,经济效益,社会效益等大量的工作,这些都可以借助于计算机来完成。
计算机与化工两者互相影响、渗透与结合,已经并将继续给化工设计带来影响和改变。
对企业本身而言, 时间的概念、“商品”的质量、“资金”的周转等也必将提到重要议程上来, 改变过去生产脱离信息服务于权威等习惯领导方法的变更: 目前企业的生产和自我完善, 归根到底是由上门主宰的。
计算机在化学化工中的应用引言计算机技术在各个领域中都扮演着重要的角色,化学化工领域也不例外。
计算机在化学化工中的应用可以提高工作效率、精确计算、模拟实验等,为科研人员和工程师提供了强大的工具和支持。
本文将从分子模拟、实验数据分析、化学反应设计等方面介绍计算机在化学化工中的应用。
分子模拟分子模拟是计算机在化学化工中应用最为广泛的领域之一。
通过分子模拟,科研人员可以预测分子的结构和性质,深入了解化学反应机理,并优化新材料的设计。
常见的分子模拟方法包括分子动力学模拟(MD)、量子力学计算等。
分子动力学模拟(MD)分子动力学模拟是通过计算机模拟分子在一定时间内的运动轨迹和相互作用,来研究分子的结构和性质。
通过MD模拟,科研人员可以研究分子的结构变化、溶液中的扩散行为、蛋白质折叠等。
MD模拟可以为理论和实验研究提供有价值的信息。
量子力学计算量子力学计算是用来解决原子和分子的量子力学问题的计算方法。
通过求解薛定谔方程,可以计算出分子的能级、振动频率、电子密度等信息。
量子力学计算在催化剂设计、药物研发等领域都有重要的应用。
实验数据分析化学化工实验中产生大量的数据,如何高效地分析和处理这些数据是一个挑战。
计算机技术为实验数据分析提供了强大的工具和方法。
数据可视化数据可视化是将实验数据以图表、曲线等形式展示出来,让数据更加直观、易于理解。
计算机软件如Matplotlib、Plotly等可以帮助科研人员将实验数据进行可视化展示,从而方便分析和研究数据的规律和趋势。
数据处理实验数据处理是将原始数据进行整理、过滤和计算,以得到更有意义的结果。
计算机软件如Excel、Python等常用于实验数据处理,可以进行数据筛选、拟合、统计分析等操作。
化学反应设计计算机在化学反应设计中的应用可以帮助科研人员优化反应条件、预测反应产物和副产物等。
反应动力学模拟计算机可以通过建立反应动力学模型来模拟化学反应的动力学过程,预测反应速率、计算反应机理等。
计算机在智能化工中的应用智能化工是指利用先进的计算机技术和自动控制手段实现化工过程的自动化、智能化和信息化。
计算机在智能化工中发挥着重要的作用,它的应用不仅提高了生产效率和产品质量,也减少了人工操作的风险,实现了化工过程的可控性和可持续发展。
本文将介绍计算机在智能化工中的应用。
一、过程控制系统在智能化工中,计算机主要用于控制化工过程的各个环节。
通过传感器采集到的数据,计算机可以对化工过程进行实时监测,并根据设定的参数进行自动调节,以确保过程的稳定性和安全性。
计算机还可以对化工设备进行故障诊断和预测,提前采取措施,避免事故的发生。
二、模拟仿真技术利用计算机的模拟仿真技术,可以对复杂的化工过程进行模拟和预测。
通过建立数学模型,可以模拟不同工艺条件下的化工过程,并预测其产物的性质和产量。
这样可以在实际操作前进行多次仿真实验,优化工艺流程,提高生产效率和降低成本。
三、数据分析和优化计算机在智能化工中还可以对大量的生产数据进行分析和处理。
通过对历史数据的分析,可以发现工艺过程中的潜在问题和瓶颈,进而进行优化和改进。
计算机还可以通过数据挖掘和机器学习技术,构建预测模型,对未来的生产趋势进行预测,为决策提供科学依据。
四、远程监控和管理计算机的应用使得智能化工的管理更加便捷和高效。
通过互联网和远程控制技术,可以实现对化工生产过程的远程监控和管理。
即使在不同的地理位置,管理人员也可以通过计算机终端对生产情况进行实时监测,并进行操作指导和决策支持。
五、虚拟现实技术虚拟现实技术是近年来新兴的计算机应用领域,它在智能化工中也发挥着重要的作用。
通过虚拟现实技术,可以将真实的化工厂和设备模型化成虚拟的三维场景,操作人员可以在虚拟环境中进行训练和实验,提高其操作技能和安全意识。
六、智能物流管理在智能化工生产中,计算机还可以应用于物流管理。
通过智能化的物流系统,可以对原材料的供应和产品的分发进行智能化规划和监控。
计算机可以根据实时需求和优化算法,对物流路径进行动态调整,提高物流效率,降低物流成本。
计算机在化工设计的应用
在化工设计中,计算机的应用非常广泛。
以下是一些常见的计算机在化工设计中的应用:
1. 模拟和建模:计算机可以进行化学反应的模拟和建模。
通过计算机模拟,可以预测
化学反应的动力学和热力学行为,优化反应条件,减少试验次数和成本。
2. 流程优化和模拟:计算机可以用于优化化工流程。
通过对流体的流动,传热和传质
进行数值模拟,可以优化设备的设计和操作参数,提高化工生产的效率和安全性。
3. 设备设计和仿真:计算机可以用于化工设备的设计和仿真。
通过计算机辅助设计软件,可以进行设备的三维建模、强度分析和流体动力学仿真,以确保设备的安全和性
能满足要求。
4. 过程控制和优化:计算机可以用于化工过程的控制和优化。
通过计算机控制系统,
可以实时监测和控制化工过程中的关键变量,根据反馈信息进行自动调节和优化,提
高生产效率和产品质量。
5. 数据分析和决策支持:计算机可以用于化工数据的分析和决策支持。
通过数据挖掘、统计分析和人工智能技术,可以从大量的化工数据中提取关键信息,帮助决策者做出
更准确的决策。
总之,计算机在化工设计中的应用可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量,同
时也可以减少对环境的影响和提高生产安全性。
第一章应用概述1.1计算机技术在化工中应用的发展历史计算机在化学中的应用已经有40余年的历史。
主要体现在以下几个阶段:1:以量子化学计算为代表的计算化学发展史从20世纪50年代发展起来。
主要用于量子化学,结构化学的计算。
为将化学由实验科学向理论化发展做出了重大贡献。
50年代人们通过薛定谔方程采用从头计算法求解了氢分子的分子轨道方程,第一次从理论上得到分子轨道的空间结构。
2:以化工过程计算机控制为代表的化工过程自动化发展史以计算机化工控制系统为标志,计算机的实时监控和交互控制大大提高了化学工业的水平,为将经典化学工业发展为现代化化学工业奠定了基础。
3:计算数学与分析化学相结合的发展史在红外,质谱和核磁共振中利用傅立叶变换进行波谱分析。
今天建立在计算机技术基础上的傅里叶变换技术和其他数学方法正在加速其在分析化学领域中的普及速度。
4:计算机网络技术在化学信息收集方面的应用5:计算机模拟技术在化学化工过程模拟中的应用许多化学化工过程的高风险性和高消耗性,在一定程度上阻碍了化学学科的发展,基于现代计算机模拟技术的高温,高压,高险等化工过程模拟技术的发展加快了实验化学学科的发展,并使化学科技成果的产业化过程加速。
6:计算机智能技术在化学专家系统中的应用计算机图形化和多媒体技术近年来获得了快速发展,除此之外,计算机在化学远程教学,数据智能化存储,实验设计与结果分析等方面也都获得了日益广泛的应用。
总之,计算机技术的飞速发展给化学和化工科技的发展插上了腾飞的翅膀。
化学学科的不断进步也为计算机科学提出了越来越高的要求。
目前,计算机技术已经成为成功化学家的一项必不可少的基本技能。
1.2 计算机技术在化学中应用的主要领域1:以计算机网络技术为基础的计算机网上应用知识包括运用计算机技术进行计算机化学信息和数据的收集,管理,检索,交换,远程计算机的登录,操作使用,网上多媒体化学教学课件的制作与使用等知识。
2:在数理统计与实验设计中的应用在化学化工领域中数理统计比较典型的应用主要包括以下几个方面:实验设计(正交设计,均匀法设计等),实验数据的分析检验(可信度分析,相关性分析,误差分析),实验数据的回归分析(线性回归,非线性回归等)常用的软件有:Excel,主要用作数据分析,并可把数据用各种统计图的形式形象的表示出来。
Origin,主要有数据制图和数据分析两大功能。
制图功能比Excel较强。
Statistic,是一个通用的数理统计软件,主要用途是为所有需要数据处理的领域提供一个公共处理平台,可进行科学实验设计,常见统计参数计算,数据相关性分析,置信度测定和各种回归分析等工作。
3: 以化学程序编写和使用为目的的计算化学知识通过运用一门高级语言进行程序编制,进行化学数值计算,化学机理推导,方程求解,参数运算等计算化学课题。
现在越来越多的化学问题可以通过使用商业软件来解决。
目前国际上三十几个数学类科技应用软件中,Matlab 在数值计算方面独占鳌头,而Mathematica 和Maple 则分居符号计算软件的前两名,Mathcad 因其提供计算,图形,文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。
4: 以计算机CAD ,三维动画和图形化技术为基础的化学结构模拟和图形表达知识 包括分子结构,化学和化工装置,试验数据的图形化表达。
其中三维分子结构绘制软件已经发展的相当成熟,有:ISIS/Draw,Chemwindow,Chemdraw ,ChemSKetch 等。
ISIS/Draw 主要功能有:绘制分子结构图,分子结构类型自动变换,自动建立化学反应式,绘制几何图形,数据的输出和输入ChemSKetch 主要功能有:绘制分子结构和化学反应式(可绘制三维结构,提供丰富的分子结构模板),绘制各种化学图形(比ISIS/Draw 强大),计算测定分子性质。
Chemwindow 主要功能有:绘制分子结构和化学反应式,主要特点是体积小巧。
Chemdraw 可绘制高质量的结构图形,3D 转换,基本的分子模型及化学数据管理功能等。
5: 以计算机模拟仿真技术为基础的知识计算机仿真技术在化学中的应用主要是化学过程模拟,化工控制技术模拟和大型仪器操作仿真模拟等。
常用的模拟软件有:Aspen Plus ,Pro Ⅱ等,是化工流程模拟软件系统,在过程开发,过程设计及老厂的改造中发挥着重要的作用。
Gaussian ,ChemCAD 等,分子模拟软件。
6: 以计算机接口技术为基础的计算机自动控制和数据收集知识利用计算机自动采集化学试验室或装置每天产生的大量数据并进行综合处理,以及对实验室各种仪器设备或装置进行交互式的自动控制是提升实验室和生产装置工作效率的重要内容之一。
需掌握基本电工电子知识,基本的计算机接口与数据传输技术。
目前工业上都采取了先进的集散控制系统(DCS )。
7: 了解计算机化学专家系统的开发和使用知识人工智能是计算机发展的最高境界。
所谓计算机专家系统是一类用于解决复杂问题的智能化计算机系统。
它具有能够大量运用人类已经创造的专门知识,运用人工智能的理论和技术,模拟人类专家解决问题的过程,解决那些以往需要某领域专家才能解决的复杂问题,提供专家水平的咨询和决策。
目前开发的计算机专家系统根据解决问题的方式可以分为决策型,预测型,解释型和设计型。
以下公式演示word 中公式编辑器使用方法:⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛∑∑∑∑∑=====m l i i i m l i i m l i i ml i i m l i i y x y b a x x x m2第二章用Excel管理和分析数据在Office办公集成软件中,Excel,Word,Access都能制表,但它们各有不同的特点和不同的适用范围。
Excel主要用于包含计算,数据分析,数据检索,排序和绘制统计图的表格。
Origin软件也是常用的制表软件之一。
启动Excel后,屏幕划分为标题栏,菜单栏,工具栏,编辑栏(名称框),操作区(列标,行号,上下左右滚动条,工作表标签,工作表移动条等),状态栏等区域。
2.1 用Excel制表2.1.1 Excel的制表过程下面是在Excel2000上制成的一张实验数据表格。
条件:T=413.15K;P=3.0MPa;裂解丙烯质量空速=1.62t(h) X IPB(%)X DIP(%)X B(%)M BX(%)17.166092.83414.332221.763 1.2177.02648.368325.575 2.19972.22659.944431.828 4.15564.01780.276533.174 5.54361.28388.519735.12 6.18558.69694.978835.726 6.03558.23895.594935.35 6.5658.09196.9381033.724 6.13860.13892上表操作过程简述如下:1:打开计算机,进入Excel工作表2:设置边框,单元格和文字格式选区域→格式→单元格→数字/对齐/字体/边框→确定或用工具栏中的相关命令。
3:输入数据按行向输入:按→键移至右侧的单元格,到边界光标自动移至下行开始处。
按列向输入:按↓键移至下一行的单元格,到边界光标自动移至下列开始处。
4:调整和修改调整列宽:直接在列标上拖列的边框或选区域→格式→列→列宽合并单元格:用工具栏中的合并单元格命令或选区域→格式→单元格→对齐→文本控制→合并单元格计算:在编辑栏中输入公式5:存盘上面过程是制Excel表格的基本过程,下面将详细介绍各个过程的具体方法2.1.2 建立表格建立表格主要是输入数据,输入的基本方法上节已经讲过,现在做些补充:1:输入相同数据按Ctrl键选定单元格,在当前活动单元格输入数据(即直接在最后选定的单元格输入,不可以再按鼠标选定),按Ctrl+Enter键。
该法主要用于对不相邻的几个具有相同数字的单元格快速输入数据。
2:输入有规律的数据a: 若数据是序列表中有的序列,则输入序列的初始值,将鼠标移至该单元格的右下角的小方框上,此时光标由虚十字变成实十字,该状态叫单元格的“填充柄”,用左键拖该单元格的“填充柄”到要结束的单元格,松开左键即可输入所要的序列。
如星期序列(中英文都有),月份序列,和甲乙丙丁序列等。
b: 若是序列表中没有的序列,且将常用到,则先设定序列:工具→选项→自定义序列→输入序列→添加。
然后在列表所需要输入的位置输入序列的初始值,用鼠标左键拖该单元格的“填充柄”到要结束的单元格即可。
注意在添加序列时,各个元素间应该用西文逗号隔开;且自定义序列不能是数字。
c: 等差数列在第一和第二单元格中输入数据,选定这两个单元格,直接拖“填充柄”d: 等比数列在第一和第二单元格中输入数据,选定这两个单元格,按住右键拖“填充柄”至结束的单元格,放开鼠标,出现快捷菜单,选择等比序列。
或在要填充区域的第一个单元格输入序列的初始值,选定含有初始值的单元格区域,编辑→填充→序列→等比序列→步长(输入倍数)→确定。
e: 输入日期,时间首先将该列单元格格式设为日期格式或时间格式,然后在第一个单元格输入起始日期及日期格式,拖动“填充柄”至结束的单元格即可,这种方式是按照天数增加的顺序填充。
注意不论设置的格式是什么,输入时必须是以斜杠或减号分隔日期的年,月,日。
时间格式为9:00,输入后计算机会自动将之转换为设定的格式。
若是想改变其他部分,可采用下面方法:第一个单元格输入起始日期及日期格式后,按住右键拖“填充柄”至结束的单元格,放开鼠标,出现快捷菜单,选择“以天数填充(意义同上)”/“以工作日填充(则周末的日期不填充)”/“以月填充(以月为差值递增)”/“以年填充(以年为差值递增)”也可以用菜单方式实现上面的功能:在第一个单元格输入起始日期及日期格式后,选定含有初始值的单元格区域,编辑→填充→序列→日/工作日/月/年等。
2.1.3 编辑表格1:单元格内容的移动,复制和清除移动:鼠标拖曳。
选定→鼠标移到边框(鼠标变为斜向箭头)→按鼠标左键拖至目标单元格或选定→编辑→剪切→移动鼠标至目标单元格→编辑→粘帖(也可用工具栏命令)复制:鼠标拖曳。
选定→鼠标移到边框→按鼠标左键和Ctrl键拖至目标单元格另一方法与移动基本相似,将剪切改为复制即可清除:选定→Delet 或选定→编辑→清除→内容注意单元格的复制过程中,若被复制的单元格是由一定的公式得出的数据,那么采用鼠标的方法则将是全部复制,即连同公式一起复制,这时将会发生相对引用;若采用菜单法,则可以在粘帖时采用选择性粘帖,从而实现只复制数据或是全部复制。
2:单元格,行或列的插入和删除插入:选位置→插入→单元格/行/列→插入方式;或选位置→击右键→插入方式→确定若要插入一行或列,也可选定改行或列号,然后击右键,选择插入即可。