本书是介绍计算机在化学化工中应用的实用基础教材，做到内容充实、新颖、实用，涵盖了当今计算机在化学化工领域的一些主要应用，可作为高等院校化学化工及相近专业本科生的教材或教学参考书，也可供化学工作者及其他科技工作者使用。

 本书是介绍计算机在化学化工中应用的实用基础教材。全书分为6章，内容包括数据分析处理及科学绘图软件Origin 7．5的使用，化学编辑排版和分子模拟计算软件ChemOffiee Ultra 2004和ChemWindow 6．O的使用，化学化工中的常用算法，典型化工单元操作的计算，化工过程的仿真，Internet网上化学化工资源、专利文献的计算机检索和查阅。  本书涵盖了当今计算机在化学化工领域的一些主要应用，可作为高等院校化学化工及相近专业本科学生的计算机应用教材，对化学化工、高分子及相关专业的广大科技和教育工作者也有重要的参考价值。

第一章 科学绘图及数据分析软件

  origin………………………………1

 1．1 0rigin功能简介……………………1

 1．2 0rigin使用人门……………………2

 1．3 0rigin工作表(Worksheet：)的使用6

1．3．1输入、编辑和保存工作表格…6

1．3．2调整工作表格的基本操作……8

 1．4 Wot‘ksheet数据分析…………… 9

1．4．1工作表格计算…………………9

1．4．2统计……………………………13

 1．5数据绘图…………………··…… 13

1．5．1基本知识………………………13

1．5．2数据绘图………………………14

1．5．3坐标轴的调整…………………21

1．5．4文字及图例说明………………24

l_5．5页面设置和层设置…………… 25

1．5．6绘制多层图形…………………26

1．5．7绘制三维图形…………………29

1．5．8创建版面页……………………32

1．5．9应用举例………………………33

 1．6曲线拟合…………………………… 36

1．6．1线性拟合………………………37

1．6．2非线性曲线拟合………………40

1．6．3 0rigin自定义公式拟合技巧 45

1．6．4应用举例………………………46

第二章 化学编辑排版和分子模拟计算… 52

2．1化学结构绘制软件ChemWindow………54

2．1．1("hemWindow简介…………… 54

2．1．2化学键的绘制…………………57

2．1．3与环有关的工具………………58

2．1．4与画箭头有关的工具…………60

2．1．5化学符号标记和文字说明

(Captiqn)……………………………61

2．1．6编辑工具………………………62

2．1．7画框、括号及画线工具………64

2．1．召原子标记符号……………… 65

2．1．9轨道符号………………………65

2．1_10组合工具………………………65

2．1．1l其他工具…………………… 66

2．1．12附加库使用………………… 67

2．1．13菜单命令…………………… 68

2．1．14三维绘图程序SymApps 6．O 69

 2．2集成化学软件桌面系统Chem()ffice 71

2．2．1．化学结构绘图软件(2heml)raw 73

2．2．2分子模型及仿真软件Chem 3D 89

2．2．3化学信息搜寻整合系统

ChemF?inder………………………… 99

 2．3应用举例……………………………107

第三章化学化工中的常用算法及计算

实例…………·……………………112

 3．1数据的输人输出……………………112

3．1．1用作粉末涂料的聚酯的相对分子

质量和酸值的控制…………………112

3．1．2数均相对分子质量与酸值的

计算…………………………………112

 3．2最小二乘法………………………113

3．2．1最小二乘法公式的推导……114

3．2．2化非线性回归为线性回归……115

3．2．3多项式的线性回归……………116

3．2．4带统计分析的任意阶多项式最小

二乘拟合程序………………………117

3．2．5例题习题……………………121

 3．3线性方程组的求解………………122

3．3．1克莱姆法则………………122

3．3．2高斯消去法…····……123

3。3．3主元素消去法·…………·123

3．3．4按列选主元素消去法的计算机

步骤…………………………………124

3．3．5全选主元消去法及计算程序125

3．3．6计算例题……………………130

 3．4数值积分…………………………131

3．4．1数值积分算法………………131

3．4．2数值积分算法程序…………133

3．·4．3由【)SC：谱图计算化学反应动力学

参数…………………………………136

 3．5函数插值…………………………140

3．5．1三次样条插值法……………140

3．5．2三次样条插值计算程序……14l

3．5．3计算例题……………………144：

 3．6常微分方程数值解………………144．

3．6．1四阶龙格一库塔法…………145

3．6．2四阶龙格一库塔法计算机程序145

3．6．3计算例题……………………148

 3．7一元非线性方程求根……………148

3．7．1牛顿迭代法…………………148

3．7．2计算程序…………………149

3．7．3计算例题……………………151

第四章化工过程计算……………………152

 4．1气流输送系统……………………152

4．1．1概述………………………152

4．1．2气一固两相流动的数学模型152

4．1．3计算示例…………………155

 4．2多效蒸发系统……………………159

4．2．1概述……………………………159

4．2．2并流多效蒸发过程的数学模型160

4．2．3计算示例………………………161

 4．3喷雾干燥塔的设计计算……………165

4．3．1概述…………………………165

4．3．2喷雾干燥塔计算模型………166

4．3．3计算示例……………………169

 4．4换热系统……………………………175

4．4．1概述…………………………175

4．4．2换热系统计算模型…………175

4．4．3计算示例……………………177

 4．5精馏…………………………………181

4．5．1概述…………………………181

4．5．2精馏塔的计算模型…………182

4．5．3计算示例…………………184

第五章化工过程仿真…………………193

 5．1仿真基本概念……………………193

 5．2过程仿真的工业应用……………193

5．2．1计算机辅助教学(CAI)………193

5．2．2仿真辅助实验教学…………194

5．2．3仿真辅助实习教学…………194

5．2．4仿真辅助设计、生产与研究194

 5．3典型仿真操作界面简介…………195

5．3．1智能控制(IP(：)模式………195

5．3．2仿‘FD(：一3000系统………200

5．3．3仿CENTUM—CS系统……………208

 5．4仿真实例…………………………213

5．4．1工艺流程…………………213

5．4．2控制系统简介………………215

5．4．3操作程序说明………………216

第六章化学化工资源的计算机检索…一219

 6．1计算机检索发展简史及发展趋势219

6．1．1计算机检索发展简史……219

6．1．2计算机检索发展趋势………220

 6．2网上化学数据库…………………222

6．2．1 Internet上的免费化学数据库222

6．2．2免费的基于’Web的MEI)LINE223

6．2．3 NISei、的(；hemisty WebBook 226

6．2．4分布式化学数据库统一查询接口

CS ChemFinder229

6．2．5 Internel上的其他免费化学数据库231

6．2．6 Internet，上其他的化学数据库信息234

6．3网上化学化工期刊…………………234

6．3．1化学化工期刊的Intemet电子版235

6．3．2|ntemet免费化学化工期刊资源236

6．4网上专利信息资源…………………240

6．4．1 IBM知识产权网…………240

 6．4．2美国专利商标局的Web专利

数据库………………………………242

 6．4．3中国知识产权局……………244

6．5 CA检索………………………………245

 6．5．1词条检索………………………247

 6．5．2索引浏览式检索………………252

 6．5．3化学物质名检索………………254

 6．5．4分子式检索……………………255

 6．6工程索引Ei ……………………256

 6．7科学引文索引SCI………………259

6．7．1 SCI网络版检索…………260

6．7．2 SCI光盘版检索…………263

 6．8文献检索常见问题……………266

 6．9应用举例………………………267

参考文献……………………………269

 6．3 Origin自定义公式拟合技巧 Origin7．5中虽然提供了强大的拟合曲线库，但在实际使用中，用户可能会发觉在所提供的曲线库中没有自己想要拟合的公式，这时就可以使用用户自定义公式进行拟合。过程如下： 1)打开主工具栏中analysis的non—linear curve fit…，会出现一个选择公式界面。 2)选择编辑公式，需要你提供公式名称以供系统保存；还要提供参数的个数及自变量及因变量符号。 3)将公式写在编辑框内(注意千万别写错了)，写完后按Save进行保存。 4)开始拟合：在action中选dataset，提供自变量和因变量的一些相关参数。 5)在action中选simulate，在参数中填上你根据数据及其他一些条件确定的粗略的初始参数以及拟合起始点的位置及拟合点数，然后按下create curve就会在图上出现一条拟合曲线，但这往往与期望值差距较大，因此接下来需要进行参数优化。 6)参数优化采用试错法，根据曲线形状逐渐改变参数，注意，多参数时改变任何一个参数都会改变曲线形状，因此可以一次变一个参数，直到达到满意的形状。7)在act，ion中选fit，按下Chi—sqr和10一lit。8)在action中选-restllts，按下param worksheet生成拟合曲线及数据。此时可以关闭拟合界面。9)在图左上角右键点1，选add／remove!plot，，将多余的曲线删除，将nlsf系列曲线留下。拟合数据可在param WOI’ksheet中看到。这样就完成了一次自定义曲线拟合。         ——第44页

 当前化学研究已达到分子设计的水平，化工生产和管理也多采用计算机控制。计算机引入化学化工领域后，在帮助深入研究化学基本理论和促进化工生产两个方面都显示了强大作用。化学化工专业的学生只学习一般的计算机文化和技术知识显然不够，因此近年来国内化工院校或专业都已经或准备开设计算机在化学化工中应用方面的课程。

江苏工业学院从1993年起就为高分子材料学生开设了“计算机在化学化工中的应用”，为化工类学生开设了“计算机在化工中的应用”，为化学类学生开设了“计算机在化学中的应用”等课程。

国内以往的一些介绍计算机在化学或化工方面应用的书籍，以介绍化工算法的居多，编程语言一般选用Fortran或Basic，对现在的学生已经不太适用。为此我们编写了本教材，立足于更加系统全面介绍当今计算机在化学化工方面的应用。而在出版之前，本书已经过校内三次教学试用。  全书分为六章，第一章介绍了数据分析处理及科学绘图软件Origin7．5Pro的使用；第二章介绍化学编辑排版和分子模拟计算软件ClaemOffice U1tra2004(集成化学软件桌面系统，含化学结构绘图ChemDraw、分子模型及仿真软件chem3D和化学信息搜寻整合系统ClaemFinder)和ChemwindOW 6．0(化工之窗)的使用；第三章介绍化学化工中的常用算法及计算实例，包含化学化工领域中常用的最小二乘曲线拟合和回归分析、一元非线性方程求根、线性方程组求解、数值积分、微分方程求解和样条插值等经典算法，以及笔者用可视化编程语言Visual Basic编写的参考程序；并以相当篇幅介绍这些方法在解决化学化工实际问题时的应用；第四章着重介绍化工过程的典型计算、算法和笔者用Visual Basic编写的参考程序，含气流输送系统、多效蒸发系统、喷雾干燥塔、换热系统和精馏塔的设计计算，第三、四两章对培养学生树立工程观点，提高学生综合应用知识的能力、数学建模的能力及应用计算机的能力，效果显著；第五章介绍了化工过程仿真的基本概念、工业应用、典型仿真操作界面和仿真实例；第六章介绍了Internet网上化学化工资源、专利文献的计算机检索和查阅。

本书编写的出发点是力求做到内容充实、新颖、实用，使其涵盖当前计算机在化学化工领域的一些主要应用。第一、二和三章适用于一般理工科的学生，第四、五和六章适用于化学化工和相近专业的学生，可为化学化工和高分子类专业的学生提高计算机水平和解决实际问题的能力做学习参考之用，从而在专业中打下良好的计算机应用基础。本书可作为高等院校化学化工及相近专业本科生的教材或教学参考书，也可供化学工作者及其他科技工作者使用。

本书执笔人员如下：马江权(第一章、第二章、第三章的五～七节及编程、第六章cA、EI和SCI检索部分)，杨德明(第四、第五和第六章)，龚方红(第三章的一～四节)。编写工作得到江苏工业学院教务处及化工系领导的关心和支持，在此特别表示感谢。