化学工艺流程设计软件

化学工艺流程设计软件

随着计算机技术的发展，许多学科都可以借助计算机来实现对其内容的研究与应用，然而此技术在化学方面却仍是举步维艰，尤其是在工艺流程设计上。在欧美一些国家，也有一些与此相关的软件，像美国AspenTech公司的Aspen Plus，Hysys，美国Chemstations公司的ChemCAD，美国WinSim Inc.公司的Design II，英国PSE公司的gPROMS，加拿大Virtual Materials Group公司的VMGSim等，这些软件也可以用于工艺流程的设计和图形绘制。目前，国内主要的化工流程模拟软件是SimSci-Esscor公司的PRO/II。综合比较这几套软件各自的特点，都有其不足之处。如Aspen，它是智能型的，且是开放式的，用于化工领域流程模拟，虽然数据库比较全，但只适用于较大或长的流程。ChemCAD则由于物性较少，使用不便，相对较差。PRO／II则主要适用于设备核算，短流程及馏核算。

化学工业出版社出版的《工艺流程设计软件》，其主要研究对象是化工工艺流程图的计算机办公文档处理、在线快速绘制、工程初步设计、课堂教学即时绘制讲解等。该软件高度模块化的操作特点，使其可以轻松实现各种化学图形和各类工艺流程，所见即所得，能进行撤销、恢复等操作，使使用者能随心所欲地绘制出完美的化学图形，任意表达其科学思维!

一、工艺流程设计软件的特点

工艺流程设计在使用计算机绘制的过程中存在着很大的难度，对于化工专业的大部分计算机用户来说，熟练运用一套专业的图形绘制软件是非常困难的。本软件通过科学的分类，将化工常规设备中的254个“图形”高度模块化，划分为“管件、阀门、贮罐、塔器、封头、仪表、换热器、搅拌器、除尘器、传动结构、管道特殊件、管道符号、几何图形”等13个组库，囊括了化学工艺流程绘制过程中所需要的大部分图形元件，使用户可以方便地按照化学原理对其进行各种单元操作组合、拆分、放大、缩小，绘制出各种化工工艺流程图。其特色如下：

1、在绘制过程中，您只需选择自己需要的图形元件模块，通过鼠标的拖拉就可以完成，操作简单方便，易学易用；形象逼真，图文并茂，比例恰当，为化学化工科技工作者提供一种我见即我得的工艺流程的表达方式，最大限度的增加了图文混排的可能性。

2、绘制的流程图可以方便、准确地一键“发送”到Word、PowerPoint、劝学课件制作软件等办公平台上进行输入和编辑。

3、方便的导入导出功能：既可以将您绘制的化学流程导出，从而形成独立的图形文件，又能将“照片、扫描、下载”等各种图形图像导入，为您的工艺流程添加“背景”，使您的图形生动形象，一改往日的死板沉闷。

4、支持多种字体格式，并能按比例自定义大小、粗细、色彩，真正达到“图文并茂”。

5、光标自动定位功能，解决了在文字书写过程中，文字横排竖排上下难以定位的问题。

6、用本软件绘制的“工艺流程图”以及自动生成的“标题栏”符合国家制图标准。

二、工艺流程设计软件的界面介绍

工艺流程设计软件是基于office主流办公软件Word、PowerPoint、劝学课件制作软件（ACBOOK）等平台开发出来的。本软件区域划分清晰，位置安排合理，；其界面划分为菜单区，化学图符区，流程图形绘制区。该软件的界面如图。

1、功能菜单区

此软件的功能菜单区包括文件菜单、编辑菜单、特殊符号菜单、发送菜单、帮助菜单、画板设置及标题栏设置。通过使用这些功能菜单的使用，可以有效的进行工艺流程设计的绘制。

（1）文件菜单

新建：在菜单区，选择“文件”下的“新建”功能即可生成新的画板。如需调整，请打开画板大小设置对话框，调整新建画板的大小，背景颜色，点击确定即可。

打开（保存）：在菜单区，选择“文件”“打开（保存）”功能，单击打开“文件打开对话框（文件保存对话框）”，选择要打开（保存）的流程图文件路径，点击“打开（保存）”按钮即可，本软件生成的文件为“*.brs”格式。注意：此功能打开（保存）的图形可进行二次修改，您可以在已保存的“*.brs”格式文件上任意修改、删除原图形。

导入（导出）：在菜单区，选择“文件”“导入（导出）”功能，单击打开“图片打开对话框（图片保存对话框）”，选择要导入（导出）的图片文件路径，点击“打开（保存）”按钮即可。导入支持多种图片格式，导出支持“bmp”“jpe g”格式。注意：此功能所导入的图片只能作为背景存在，不可以在其基础上对原图片进行修改。

退出：在菜单区，选择“文件”“退出”功能，单击即可退出本软件。

（2）编辑菜单区

撤消：在菜单区，选择“编辑”“撤消”功能，即可撤消上一步操作。

字体：在菜单区，选择“编辑”“字体”功能，单击打开“字体修改”对话框，可以对字体名称、字体颜色等对话框中所列出的所有选项进行修改。同时，其字体颜色的改变，也将改变所要绘制图形的颜色。同时，也可由工具栏的“字体或画笔颜色”对字体格式进行修改。

复制：在菜单区，选择“编辑”“复制”功能，单击即可对选中的内容进行复制。需要注意的是此功能必须结合“选择”按钮使用，在复制以前请先选择所要复制的图形。

清空：在菜单区，选择“编辑”“清空”功能，单击即可清空整个画板。也可点击工具栏中的“清空”按钮完成此操作。应该注意的是在“清空”执行后，是不能通过“撤消”命令进行还原的，因此使用者必须慎重使用清空画板功能，否则可能会带来数据丢失的麻烦。

选择：点击工具栏中的“选择”按钮，在画板内，需选择的图片左上角位置，按下鼠标左键，然后拖动鼠标，直到矩形框选中所需要的图形为止，然后松开鼠标。在选择区域内，按下鼠标左键不放，拖动鼠标即可完成对选择图形的移动；还可以单击需要选中的图形，系统将按其大小自动生成标准“边距”的选择框。

（3）特殊符号菜单区

此功能菜单里面有单位符号，数字符号，拼音，数学符号，标点符号和一些常用的特殊符号，借助这些符号进一步完成工艺流程图形的绘制。

（4）发送菜单区

在发送菜单栏里，可以选择发送到word，即先打开wor d文件并将光标移动到需要插入图形的地方，再单击“发送\发送到word”即可；也可发送到PowerPoint，打开Power Point并将光标移动到需要插入图形的地方，单击“发送\发送到PowerPoint”即可；或是发送到劝学课件制作软件，打开劝学课件制作软件并将光标移动到需要插入图形的地方，单击“发送\发送到劝学课件制作软件”即可。

（5）帮助菜单区

此功能菜单可以帮助用户了解关于此软件的更多的知识，如软件的运行环境，安装，注册等。

（6）其他功能区

画板大小设置：点击工具栏中的“画板大小设置”按钮，弹出画板设置对话框，在此可调整画板的宽度、高度以及背景的颜色。

标题栏设置：点击工具栏中的“标题栏设置”按钮，弹出标题栏设置对话框，在此对话框输入标题栏内容，点击确定即可在画板右下角显示标题栏内容。注意：如果画板无图形，将不会显示标题栏，另外在工具栏中可以选择是否显示标题栏。

游标跟随：点击工具栏“游标跟随”复选框，如选中则在绘制图形过程中游标自动跟随，以便准确定位。

图形大小定义：在工具栏“图形大小比例”下拉框中选择图形的大小比例，默认为100%，如需改动，则会在原图形基础上按其比例自动调整。同时，用户可根据自己的需要在下拉框中输入相应的比例。应当注意的是，在一张图纸中，可使用多种图形比例，图形比例会对将要绘制的图形大小进行调节，对画图板的大小则无影响。用户可理解为调节文字的“字号”功能。

2、化学图符区

在此区域内用户可根据自己所要设计的流程选择所需要的图形元件，通过鼠标的拖拉即可完成，操作方便简单，易学易用；所绘制的流程图形形象逼真，图文并茂，比例恰当，最大限度的为图文混排需要提供可能，同时也为化学化工科技工作者提供一种我见即我得的工艺流程表达方式。

3、流程图形绘制区

（1）工艺流程图的绘制方法

由于面向目标的新一代编程工具的使用，使集成式的工程模拟软件的出现成为现实。在这种集成系统中，流程、单元操作是互相独立的。流程只是各单元操作这种目标的集合，单元操作之间靠流程中的物流发生联系。在工程设计中，稳态和动态使用的是同一个目标，共享目标数据，不需进行数据传递。因此，用户将在使用这种先进便捷的系统中得到

最大的效益。对复杂的工艺流程图经常要分成几个部分进行绘制。

本软件所介绍的绘制工艺流程图的方法简捷易行，主要由以下几步来协调完成。第一步：在工具栏中，选择图形所属模块种类，然后在画板左方区域将显示此模块内所有图形。然后，点击需要的图形，在画板内适当位置按下鼠标左键并拖动鼠标，即可生成相应的图形。此时，应当注意的是，拖动的方向不同，则生成图形的方向也将不同。例如：几何图形区域内的弧线绘制方法：

如上面的弧线，用户可以在画板区域内适当位置按下鼠标左键不放，拖动鼠标到适当位置，松开鼠标左键生成一条直线，拖动鼠标到适当位置，将自动按其生成一段弧线。然后，在画板区域内已完成图形模块上，将会生成一些活性点，当需要在此活性点上连接其他图形时，只要选中其活性点，按下鼠标左键拖动鼠标即可。最后，在绘制的过程中，我们提供的活性点（不一定）都是您所需要的连接点，直接连接又非常困难，这时您可以通过“选择”—>“移动”来拼接图形，在移动的过程中，选中的部分将透明显示，以便确定移动后的最终位置。

（2）工艺流程设计图的示例演示

（2.1）绘制贮罐。在工具栏中点击贮罐按钮，在其包含的图形模块中选择所需贮罐，在画板区适当位置按下鼠标左键，拖动鼠标即可。在绘制过程中可根据自己的需要调整图形比例大小，同时可以选择游标跟随功能，实现图形准确

定位。如图

（2.2）给贮罐添加封头。选择需要添加的封头种类，在其适当位置拖动鼠标即可添加相应的封头。注意：在贮罐内的封头其起点为封头一边的中点，在塔器内的封头其起点为

其端点。如图

（2.3）添加塔器。在其适当位置拖动鼠标即可。塔

器中塔节的四个端点可作为其活性点，自动选中。在绘

制过程中，您可以先选中活性点再按下鼠标左键拖动鼠标，以确保生成的图形能够很好的拼接。如图：

（2.4）给贮罐添加相应的搅拌装置或其他图形。选中需要绘制的图形，在适当位置按下鼠标左键拖动到相应位置释放鼠标即可。注意：拖动的方向不同生成的图形样式不同。

如图

（2.5）管线连接。选中所需要的管线，在适当位置按下鼠标左键，根据所需图形大小拖动鼠标即可。在连线的过程中，如管线上需要添加阀门或箭头等其他图形，选中相应的图形后其绘制方法同上。如图：

（2.6）添加标题栏。绘制完成后如需添加标题栏，则在工具栏中选择“标题栏设置按钮”，弹出标题栏设置对话框，在其中输入相应的内容，点击确定即可在画板区自动生

成标题栏。如表：

（3）工艺流程方框图示例

下面的图是一个含有化学反应，混合物分离，能量交换的连续生产过程的方框图。

三、软件特色

1、合理性：此套软件严格遵守化工教材原理，每一个流程图的设计都有其可靠的依据，所以本软件严格与化工原理教材相对接，这就使得设计出的流程图形在任何场合都是适用的。

2、便捷性：基于软件设计高度模块化的特点，每一个单元操作都可以一键插入，通过鼠标的拖拉就能迅速完成，为流程设计者节省了时间，减少了很多不必要的麻烦。另外，图形模块拼接活性点的操作更便捷。

3、生动性：本套软件的另一个特点，就是设计流程图形时对于不同的单元操作可以选用不同的颜色和比例，还可以给所设计好的图形添加背景，使得流程更具真实性和生动性。

4、细致性：软件设计的成功与否应考虑到图形绘制中的每一个细节，如：标准图框的制作是严格按照标准来设计的，此外在图形绘制区还可以有文本输入，对文字的输入可选用文字横排，当然这套软件为了适应某些特殊情况，对文字还

可以进行竖排，还有游标跟随、几何图形自由画等许多方面，可根据所设计的流程进行选择，使流程图更趋于完善。

下面的图的设计是集颜色、比例、背景等软件特色于一体的一张工艺流程图。

四、结束语

本软件对学习工艺流程设计的用户具有无法比拟的重要作用，它是一套面向大众化的软件，无论是在学校教育，流程设计还是工厂建设方面都起了积极的作用，使初学的学生对工艺设计有了更理性的认识和更深刻的了解，让学生可以自己亲自动手去模拟各种单元操作和流程的设计操作，提高了其对多学科交叉及多层面复合教学的进一步认知，也为多媒体教学提供了方便，使课堂教学更生动，同时也使工艺设计更加趋于完善化。

总体来说，化工模拟软件是沿两个方面发展的，一是在化工模拟理论和技术方面发展，从而使软件应用范围更加广

泛，另一方面是在软件及计算机辅助工具方面发展，也就是研究更好的办法，使工程师在研究方案的过程中更灵活地运用软件。

近年来，前一方面发展很快，后一方面则进展较慢。由于前一方面各家公司的水平都较高，所以后一方面显得尤为重要，将两者结合起来，利用新一代编程工具开发先进的模拟软件，必将给化工模拟行业带来一场变革。