计算机在化学化工中的应用
计算机在化学化工中的应用课程设计
计算机在化学化工中的应用课程设计一、前言伴随着信息技术的飞速发展，计算机已经成为现代化学化工领域的重要工具。
计算机在化学化工中的应用，不仅可以大大提高实验数据的准确性和精度，还能使化学工程师更加高效地完成工程设计和管理工作。
因此，计算机在化学化工中的应用课程设计显得尤为重要。
二、课程目标通过本课程的学习，学生可以了解到计算机在化学化工中的应用现状和发展趋势，掌握计算机在化学化工中的基本应用技术和方法，培养学生的计算机与化学化工领域的综合能力。
三、课程内容3.1 计算机在化学化工中的基本应用技术1.计算机辅助分析技术：介绍如何利用计算机进行实验数据的分析和处理，包括常见的数据处理软件和分析方法等。
2.应用数学方法：介绍在化学化工过程中常用的数学方法和工具，包括线性代数、微积分、差分方程等。
3.模拟和仿真技术：介绍如何利用计算机进行化学反应、物理传递过程、工艺流程等方面的模拟和仿真。
3.2 计算机在化学化工中的实际应用案例1.应用案例1：利用计算机模拟反应动力学，实现对某一化学反应速率规律的研究。
2.应用案例2：基于计算机视觉的边缘检测技术，实现对污水处理水质的实时监测和控制。
3.应用案例3：利用计算机自动化控制技术，实现对化学反应过程的自动控制和优化。
3.3 课程设计本课程涉及到的基本应用技术和实际应用案例，将在一个综合性的课程设计中得到实际应用。
学生可以根据自身的兴趣和实际需求，选择其中一项应用案例进行深入研究和开发。
在课程设计中，学生需要完成以下基本任务：1.掌握相关的计算机技术和化学化工理论知识，准备软硬件环境和实验数据。
2.分析选定的应用案例，并设计相应的计算机程序。
3.利用计算机进行仿真和模拟实验，收集并处理相关实验数据。
4.分析实验数据，得出相关结论，撰写相关实验报告和技术文献。
四、教学方法本课程采取讲授与实践相结合的教学方法。
讲授部分包括基础理论的讲解和实际应用案例的演示，旨在让学生了解相关技术的原理和应用场景。
计算机在化学化工中的应用
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。
计算机在化学化工中的运用
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。
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（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应用
计算机在化学化工中应用袁楠（日月光半导体有限公司江苏昆山， 215300）导师：李耀文教授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。
通过对《计算机在化学化工中的应用》的学习，我掌握了一些常用的化工软件的用法，而它们的运用也确实给我的学习带来了便利和进步。
本文主要列举了一些常用化工软件的用途及用法举例。
本文主要包括两部分：1、前言部分 2.常用化工软件的用途关键词：计算机、化学化工、应用、软件前言电子计算机几乎在化学化工各个领域内得到应用，并且越来越显示出它的优越性和生命力，也给化工行业注入了新鲜的血液，使化工取得了很大的成就。
通过对这门课程的学习，我掌握了一些基本化工软件的用法，也从中体会到化工软件的方便性和重要性。
掌握了这些软件的用法后，以前的一些看似很复杂的问题，如今通过计算机的帮助都不再是难题，我能够应用这些化工软件解决掉遇到的很多麻烦。
1、计算机文献管理——EndNote随着科学和技术的发展，电子计算机得到了广泛的应用，人们可以通过上网搜索得到大量的需要的资料文献。
但是随着各学科的文献数量猛增，造成科研人员检索、管理和使用文献的困难。
此外，在撰写论文时，手工输入引文和参考文献既麻烦又容易出错误，因此迫切需要一种高效、方便地管理和使用文献的工具。
而EndNote就是其中一种应用比较广泛的。
使用EndNote时，需要先新建一个数据库文件，然后录入相应的文件，可以手工录入、联网直接检索或者从网络数据库导入。
然后再将整篇文献添加链接至数据库中即完成了一篇文献的录入。
文献管理还可以直接应用到Word里面，可以随意插入应用到的文献，还可以直接应用快捷工具键设置文献目录的样式。
另外还可以应用EndNote里面的论文模板来撰写论文，可以避免我们犯一些低级错误。
2、图像图像处理——ChemSketch及公式编辑器ChemSketch提供两种相对独立的操作模式：结构模式和绘图模式。
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.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。
计算机在化学化工中的应用技术
X射线衍射分析
通过测量X射线在晶体 中的衍射角度和强度， 研究物质晶体结构和化 学成分的分析方法。
05
计算机在化学教育中的辅助作用
多媒体教学课件设计与制作
课件内容设计
结合化学教学大纲和实际需求，设计内容丰富、结构清晰 的课件，包括文字、图像、动画、视频等多媒体元素。
数据分析方法
运用统计学、机器学习等方法对数据进行探索性 分析和建模分析，提取有用信息并解释结果。
数据可视化
通过图表、图像等方式将数据直观地展现出来， 帮助用户更好地理解数据和分析结果。
计算机辅助色谱分析技术
色谱峰识别与定量计算
利用计算机图像处理技术自动识别色谱峰，并通过算法计算峰面 积、峰高等参数进行定量分析。
数据挖掘与分析
利用大数据技术对化学数据进行挖掘和分析，发现新的化学反应、 材料性能等规律。
个性化医疗与精准用药
通过分析患者的基因、代谢等数据，实现个性化医疗和精准用药。
量子计算对化学研究的推动作用
量子化学模拟
利用量子计算机模拟分子的量子力学行为，揭 示化学反应的本质和机理。
新材料设计
通过量子计算模拟，预测和设计具有特定性能 的新材料。
个性化教学策略实施
根据学生的认知特点和学习需求，采用个性化的教 学策略和方法，如分层教学、小组合作等，提高教 学效果和质量。
教学评价与反馈机制建立
建立完善的教学评价和反馈机制，及时了解 学生的学习情况和问题所在，调整教学策略 和方法，实现教学相长。
06
计算机在化学研究中的前沿领域
人工智能在化学研究中的应用
交互功能实现
利用计算机编程技术，实现课件的交互功能，如学生答题、 教师批注、实时反馈等，提高课堂互动性和学生参与度。
计算机在化工领域的七大应用
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算机在化学化工中的应用
院（系）别：化学与化工学院姓名：*** 班级：******* 学号：******* 摘要：随着计算机技术的进步和化工过程数学模型的成熟，使计算机仿真技术在化学化工教学中的应用越来越广，而且对教学思想、教学方法、教学手段的改革起到了极大的推动作用。
该文主要就计算机仿真技术在化工教学中的应用进行了探讨。
关键字：计算机仿真化工教学手段
Abstract: along with the computer technology progress and chemical process mathematical model of mature, make the computer simulation technology in the teaching of chemistry, and used more and more widely to teaching ideology, teaching methods, teaching means of reform played a great role in promoting this. This paper mainly chemical teaching of computer simulation technology are discussed in the application.
随着计算机技术的进步和化工过程数学模型的成熟，传统的教学思想、教学方法、教学手段都面临着前所未有的挑战。
计算机辅助教学手段的推广有力的推动了教学内容和教学体制的改革。
企业需求和用人标准的改变也对化学化工专业培养方向、课程体系、教学内容和教学手段提出了更高层次的要求。
尤其在竞争日趋激烈的就业市场上，是否受过专业操作培训成为了用人单位重点考察的一项内容，这就促使我们要充分认识计算机仿真技术在化工类课程教学中的作用。
一、计算机仿真代替实物教具
化工教学中常常涉及到一些具体的工程设备、工艺流程、设备原理等，传统的教学方法是采用挂图和实物微缩教具来进行讲解，只能演示设备静态，讲授过程枯燥，不生动。
同时教具和挂图受到成本和便携要求的限制，尺寸一般不会太大，在合堂教室学生人数多时效果较差。
使用flash技术制作的动画可以有效的替代挂图的作用，并且可以演示设备的动态，形象生动，有助于学生对设备工作原理的理解，能够极大的提高学生的学习兴趣。
此外，使用3D技术绘制的设备图形象逼真，能够在空间任意旋转，方便学生在各个角度观察设备或工艺。
同时，这些图像能够通过投影仪投射到幕布上，满足大教室教学的需要。
二、计算机模拟实验的应用
1、传统实验教学的模式
传统实验模式是“预习———操作———总结”，其表现为以下几个方面：
(1)在教学方式上，首先由教师讲解实验原理、实验流程、操作步骤和方法、如何数据记录及数据处理；其次每次实验前要求学生预习。
虽然反复讲解实验步骤，强调注意事项，可是在实验过程中，总会出现错误，甚至损坏设备。
个别学生面对实验装置时，仍茫然不知所措，有的则是一边看实验指导书，一边进行操作，无法保证实验教学效果。
(2)化工实验具有工程实验的特点，实验装置和流程比较复杂，
有相当部分设备价格昂贵，体积巨大，学校无法购置，只能前往工厂实习，因此在实验教学过程中受到时间、场地、设备等因素的限制。
而且，实验过程复杂，需要几名同学协同合作，这样每位同学就没有完整操作设备的机会。
(3)化工过程的反应通常都在密闭条件下进行，学生既不能直接地观察到装置内部结构，也不能完全观察到每一步实验操作所产生的结果。
为防止实验设备的损坏和人员伤亡，一般不会进行临界或极限条件下的实验，那些可能造成破坏性后果的非正常操作，更是明令禁止。
学生实验后，对整个过程的了解不是很全面，印象淡薄。
2、计算机仿真实验模式
仿真模拟实验(Imitation Experiment)是将化工过程的数理模型导入计算机，通过计算机来模拟该模型所代表的工艺过程。
人为改变其中任何参数，根据数理模型就可以得到相应的反应过程和反应结果的变化值。
计算机仿真实验教学系统具备以下七个特点：
(1)真实反映工程装备性能。
随着对化工反应过程的深入研究和准确的建立数学模型，计算机仿真实验可真实的模拟反应过程和介质流动情况，可以达到让学生快速、准确地掌握知识点，熟练掌握操作技能的目的。
（2）友好的人机交互式界面。
目前的化工模拟软件都遵循微软公司的软件设计规则，具有很好的工程界面，能够很快熟悉相关操作，给人以轻松感，激发了学生的实验兴趣，调动了学生积极参与的能动性。
并应用可视化设计理念，以图表代表不同的多媒体对象，学生通
过计算机的鼠标即可进行仿真操作，全面地模拟实验操作过程。
(3)予知识与趣味性中。
对于在现实中易出现的事故操作，仿真系统中定义为错误操作。
当操作有误时发出警告，指出错误原因，演示错误后果，并提出正确的操作方法，从而加深对实验现象和错误操作后果的理解，减少由于现场操作失误造成的设备损坏，提高学生的工程素质。
(4)测试功能齐备。
为了能够准确地反映学生对实验的掌握程度和操作水平，计算机仿真实验软件一般带有网络测试功能和题库接口，能够即时对学生每步操作情况给出综合的成绩，也使学生对自己实验掌握程度有明确的了解，以鼓励学生的学习热情。
(5)具有数据处理功能。
化工实验组数多、数据处理烦琐，计算机不仅可以快速、准确地处理仿真实验过程中采集的实验数据，还可以处理传统实验操作过程中记录的实验数据。
(6)实验内容扩展较多。
计算机仿真实验装备简洁明了、图文并茂，易于操作，具有使用方便、内容充实的实验帮助系统，可以提供课程内容和实验设备、仪表等相关知识的帮助，不仅可阅览、熟悉所做实验的各项内容，而且还对实验操作步骤作了详细的说明，遇到难点和不解，可随时进行阅览，便于掌握实验操作要点。
(7)传统实验手段的有效补充。
通过传统实验手段与计算机仿真实验相互结合，以模拟的方式演示在实验室教学中难以观察到的现象、过程和规律；还可以做一些由于客观条件不具备而开不出的实验，更进一步加深对实验内容的理解。
综上所述，在化工类课程教学中计算机的引入带来了诸多好处，计算机仿真实验使学生接触了一种全新的实验手段，激发学生学习的积极性和主动性，有利于学生创新意识的培养，能够提高整体教学质量。
通过模拟实验，学生能够学会使用本学科领域内常用的一些工程软件，并能用它们解决一些专业问题，这对于大学阶段的课程学习和走上工作岗位后的专业技术工作都是十分有益的。
三、过程在化工中应用举例
一种测定液体黏度的仪器由一个钢球及玻璃筒组成，测试时筒内充有被测液体，记录钢球下落一定距离所需要的时间即可测出液体黏度。
已知球的直径为6mm，下落距离为200mm。
测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32s，此糖浆的密度为1300kg•m-3钢球的密度为7900 kg •m-3。
求此糖浆的黏度，并验算之。
解：
分析：计算公式u=d2（p s-p）g/(18u0)，验算公式为Re=du0p/u因两个公式都比较复杂故用过程编写此程序。
program EX2;
const
g=9.81;
var
u0,d,p,ps,u,re:real;
procedure uu(var a:real);
begin
a:=d*d*(ps-p)*g/(18*u0);
end;
begin
u0:=0.2/7.32;
d:=0.006;
p:=1300;
ps:=7900;
uu(u);
writeln('niandu:',u:6:2);
re:=d*u0*p/u;
if re<2 then
writeln('the result is Ture!')
else
writeln('the result is False!');
end.
在网络信息资源增长迅速的情况下，对其进行有效的管理、利用是一种困难的事情。
在总体信息熵增的前提下，以网站系统的信息熵增为代价换取用户的信息资源的信息熵减，以全局无序换取局部有序。
用户的个人定制和博客管理是用户角度信息有序化的有效方法。
希望本文能够对网络信息资源管理研究提供一些借鉴作用。
参考文献：
[1]殷伟主编.计算机在化学化工中的应用.北京：化学工业出版社，
2005；
[2]温福星主编.计算机在化工中的应用. 北京：化学工业出版社，2009；
[3]方利国陈砺编著.计算机在化学化工中的应用.北京：化学工业出版社，2006。
化学与化工学院07级2班
李强070702051
2010年12月19日。