آموزش نرم افزار واکنش شیمیایی و تعادل ترمودینامیکی HSC Chemistry

معرفی نرم افزار HSC Chemistry

نرم افزار واکنش شیمیایی و تعادل ترمودینامیکی  HSC Chemistry ساخت شرکت Metso Outotec نرم افزار مورد استفاده برای انجام محاسبات ترمودینامیکی در سطح جهانی است. HSC Chemistry برای انواع مختلف واکنش­های شیمیایی و محاسبات حالت تعادل مختلف طراحی شده است.

نرم افزار HSC انجام محاسبات ترمودینامیکی مرسوم را با رایانه­های شخصی امکان پذیر و سریع می­کند. بنابراین HSC دارای کاربردهای وسیعی در آموزش علمی، صنعت و تحقیقات است. محاسبات ترموشیمیایی، برای مثال، هنگام توسعه فرآیندهای شیمیایی جدید و بهبود فرآیندهای قدیمی محاسبات ترموشیمی مفید هستند. HSC Chemistry همچنین ابزار مفیدی برای دانشگاه‌ها و مدارس در زمینه‌های عملی و مطالعات شیمی است.

به طور سنتی، محاسبات ترمودینامیکی بر اساس داده­های تجربی، یا ارزیابی آنالیزهای انجام شده و یا  از توابع ریاضی گزارش شده در کتاب­های مرجع و مقالات مختلف صورت می­گیرد. لذا مرحله جستجو دشوار بوده و علاوه بر محاسبات پیچیده، ناسازگاری­های ناشی از انتخاب­های مختلف حالت­های استاندارد و مرجع، این روش محاسبه را بسیار زمان بر کرده است.

HSC Chemistry روش­های محاسباتی قدرتمندی را برای مطالعه اثرات متغیرهای مختلف بر روی سیستم شیمیایی در حالت تعادل ارائه می­دهد. به عنوان مثال، اگر کاربر مواد اولیه، مقادیر و سایر شرایط تقریباً هر فرآیند شیمیایی را ارائه دهد، نرم افزار مقادیر محصول را در نتیجه گزارش می­کند. HSC همچنین محاسبات تعادل گرما و مواد فرآیندهای مختلف را بسیار راحت‌تر از هر روش دستی انجام می‌دهد. گزینه Eh-pH -diagrams نیز روشی بسیار سریع برای مطالعه رفتار انحلال و خوردگی مواد مختلف ارائه می­دهد.

البته HSC نمی­تواند همه مسائل شیمیایی را حل کند، زیرا سینتیک (سرعت) واکنش­های شیمیایی و ایده آل نبودن راه حل­ها را در نظر نمی­گیرد. با این حال، در بسیاری از موارد، این ابزار بسیار ارزان و مفیدی است که به یافتن شرایط بهینه واکنش برای تحقیقات تجربی بدون انجام آزمون و خطای پرهزینه کمک می‌کند.

نام این برنامه بر اساس این ویژگی است که ماژول های محاسبه به طور خودکار از همان پایگاه داده گرما شیمیایی گسترده استفاده می کنند که حاوی داده های آنتالپی (H)، آنتروپی (S) و ظرفیت حرارتی (C) برای بیش از 29000 ترکیب شیمیایی است. این پایگاه داده معادل بیش از بیست کتاب داده ضخیم است.

برخی قابلیت­های نرم افزار HSC Chemistry

• نمایش نمودار‌های سه‌‌فازی
• دارای ماژول محاسبه ترکیبات تعادلی
• دارای پایگاه داده ترموشیمیایی
• ماژول رسم دیاگرام‌های انرژی آزاد گیبس و ظرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابت
• دارای ماژول رسم دیاگرام‌های آنتروپی و آنتالپی
• دارای ماژول انجام محاسبات آبی
• دارای ماژول تحلیل محلول‌های آبی
• دارای ماژول تبدیل واحد‌های اندازه‌گیری
• دارای ماژول ترسیم نمودارهای زمانی

 

سرفصل­ های دوره

فصل یکم:

• معرفی و نصب نرم افزار
• آشنایی با محیط نرم افزار و دستورالعمل های عملیاتی

فصل دوم:

• جدول تناوبی و اطلاعات معدنی
• محاسبه درصد وزنی و کسر مولی ترکیبات
• واحدهای اندازه گیری و محاسبه گر تبدیل واحد
• شناسایی ترکیب­ها

فصل سوم:

• معادلات و موازنه واکنش­ها
• تعریف شرایط ترمودینامیکی واکنش
• محاسبه پارامترهای G، H، S و C_p در شرایط تعریف شده

فصل چهارم:

• معرفی و رسم انواع دیاگرام­های تعادلی
• رسم دیاگرام های انرژی آزاد گیبس و طرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابت
• رسم دیاگرام های پوربه
• الگو و رسم دیاگرام های TPP
• الگو و رسم دیاگرام­های LPP

فصل پنجم:

• اصول تعادل گرما و جرم
• اطلاعات ورودی و خروجی تعادل حرارت و جرم
• موازنه حرارت و جرم
• مناطق موازنه چندگانه
• اتلاف حرارتی و پروفیل درجه حرارت

فصل ششم:

• بررسی دیاگرام تعادلی آب
• محاسبه رطوبت نسبی هوا
• دستور نرم افزار برای گونه­های هیدروکربنی