



誠徵本軟體 儲備講師 : 若我們的客戶有上課需求 我們會優先通知儲備講師


HSC Chemistry
Chemical Reaction and Equilibrium Software
本軟體 目前以 授權版 一年租用為單位 沒有永久使用版權
Metso Outotec HSC Chemistry 產品資訊
1. 主要功能
HSC Chemistry 是一款功能強大的熱化學分析及工藝計算軟體,其核心功能包括:
-
熱力學計算 (Thermochemical Calculations): 根據熱力學原理,精確計算化學反應在不同溫度和壓力下的平衡狀態、吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)、焓(Enthalpy)和熵(Entropy)等。
-
工藝模擬 (Process Simulation): 能夠模擬和分析複雜的冶金、選礦及化工流程,評估不同操作條件下的效率和產出。
-
數據庫整合 (Database Integration): 內建廣泛的化合物和礦物熱力學數據庫,為計算提供基礎數據。
-
物料衡算與能量衡算 (Mass and Energy Balance): 幫助用戶在設計或優化工藝時,準確進行物料和能量的進出計算。
2. 可以做哪些應用及研究
該軟體被廣泛應用於開發新工藝和改善現有工藝,特別是在以下領域:
-
冶金工業: 模擬高溫冶金(如煉鋼、熔煉)及濕法冶金(如浸出、溶劑萃取)過程,用於優化反應條件、提高金屬回收率。
-
礦物加工(選礦): 分析礦石在破碎、磨礦、浮選等環節的化學行為,優化藥劑用量和工藝參數。
-
環保與能源: 研究廢棄物處理、燃燒過程、新型電池材料的化學反應、碳捕集等相關的熱化學平衡。
-
化學工程: 開發和分析各種工業化學反應流程,從而尋找理論上最佳的反應條件和最高產率。
-
教育研究: 在高等院校用於化學、冶金、材料科學等領域的教學和學術研究,幫助學生和研究人員深入理解熱力學和化學平衡。
3. 主要的市場有哪些
HSC Chemistry 的主要市場集中於高度依賴化學和熱力學計算的工業領域:
-
礦業 (Mining): 全球各大礦業公司、採礦工程服務公司。
-
金屬冶煉與精煉 (Metals Refining): 鋼鐵廠、有色金屬生產商(如銅、鋁、鎳等)。
-
化工與特種化學品 (Chemical and Specialty Chemicals): 化學工藝設計與優化。
-
學術與研究機構 (Academia and Research): 大學、國家實驗室和政府研究單位。
-
環保科技 (Environmental Technology): 專注於固廢處理和能源效率的公司。
4. 有那些知名的客戶
HSC Chemistry 的客戶通常是全球領先的礦業公司、大型冶金集團、頂尖大學和國家級研究機構,例如:
-
全球主要的礦業巨頭 (如力拓、必和必拓等公司相關部門)
-
大型金屬生產商 (如鋼鐵、銅、鋁生產商)
-
世界頂尖大學的冶金/材料科學系所
-
各國的國家級研究機構和實驗室
5. 軟體的好處是什麼?
HSC Chemistry 為用戶帶來的核心優勢和好處包括:
-
節省時間與成本: 能夠快速且準確地進行複雜的熱化學計算和工藝模擬,減少昂貴且耗時的實體實驗次數。
-
優化效率與產率: 通過模擬不同條件,幫助工程師在投入實際生產前找到理論上的最佳操作參數,提高產品產率和工藝效率。
-
降低風險: 預測潛在的副反應或不穩定狀態,從而在設計新工藝或修改舊工藝時,降低操作風險和環境風險。
-
易於使用: 相較於編寫複雜的程式碼,HSC 提供了直觀的介面和豐富的數據庫,讓非熱力學專家也能有效地進行計算和分析。
-
數據整合性: 將熱力學、選礦和粒子計算等多個模組集成在一個平台上,方便進行跨學科的綜合分析。
6. 請問這個公司還有哪些產品
HSC Chemistry 的母公司 Metso(美卓)是一家全球領先的可持續技術、系統解決方案和服務供應商,主要服務於骨料、礦物加工與金屬冶煉行業。除了 HSC Chemistry 軟體外,其產品組合非常廣泛,主要包括:
-
礦物加工設備: 破碎機、磨礦機(如薩半自磨機、球磨機)、篩分機、浮選機等。
-
骨料生產設備: 用於採石場和承包商的移動式及固定式破碎與篩分設備。
-
金屬冶煉設備: 熔煉爐、精煉設備、鑄造技術等。
-
閥門與流體控制: 廣泛用於工業過程的各種控制閥和泵。
-
備品備件與服務: 提供磨耗件、生命週期服務、雲服務和自動化解決方案。
以熱力學為基礎所研發的一套軟體。主要用於化學反應平衡計算,包含:反應方程式、熱與物質平衡、平衡組成、電化學平衡、分子量、相穩定圖及Eh-pH圖。以上七個計算都是應用相同的熱化學資料庫,根據熵(Enthalpy(H))、焓(Entropy(S))及熱容量(heat capacity(C)),資料包函14500種化合物。
【軟體安裝程式USB隨身碟】
正面
反面
Perform Fast, Easy Thermodynamic Calculations
HSC makes conventional thermodynamic calculations fast and easy to carry out using personal computers. Therefore HSC has a wide range of applications in scientific education, industry and research. Thermochemical calculations are useful, for example, when developing new chemical processes and improving old ones. HSC Chemistry is also a useful tool for universities and schools in chemical practicals and studies.
Traditionally, thermodynamic calculations based on experimental or assessed data have utilized stability functions in various thermodynamic data books and papers in scientific journals. The difficult searching stage and complicated calculations, as well as inconsistencies arising from different selections of standard and reference states, have made this calculation procedure quite time-consuming.
1. 主要功能
HSC Chemistry 是一款專注於化學熱力學和工藝模擬的專業軟體,具有以下主要功能:
- 熱力學計算:透過內建的龐大數據庫(涵蓋 29,000 多種化合物的焓、熵、熱容等數據),用於平衡計算、熱量和物料平衡計算,以及反應條件優化。
- 流程模擬:支持化學流程的模擬與評估,包含多相反應的模擬。
- 平衡與電化學模擬:計算吉布斯自由能、Eh-pH 圖和 Pourbaix 圖,研究溶解、腐蝕等行為。
- 動態模擬:進行時間序列數據的分析,用於了解反應動態特性 。
2. 可以做哪些應用及研究
- 化學工程:設計新化學工藝,優化現有流程,進行物料和能量的收支分析。
- 材料科學:研究材料在不同條件下的穩定性,如電化學腐蝕與溶解行為。
- 學術研究:
- 熱力學研究:模擬化學反應的理論平衡與最大產率。
- 礦物處理:分析礦石的化學和物理性質,用於選礦技術優化。
- 能源領域:開發與優化燃料電池或其他清潔能源技術。
- 教育用途:在高校教學中作為化學實驗模擬工具 。
English Answer
1. Key Features
HSC Chemistry is a specialized software for thermodynamic calculations and process simulation, with the following key features:
- Thermodynamic Calculations: Equipped with a comprehensive database of over 29,000 chemical compounds, it facilitates equilibrium calculations, heat and material balances, and reaction optimization.
- Process Simulation: Supports simulation and evaluation of chemical processes, including multiphase reactions.
- Equilibrium and Electrochemical Simulations: Performs Gibbs free energy calculations, Eh-pH diagrams, and Pourbaix diagrams to study dissolution and corrosion behaviors.
- Dynamic Simulations: Analyzes time-series data to understand reaction dynamics .
2. Applications and Research Areas
- Chemical Engineering: Design new chemical processes, optimize existing workflows, and perform material and energy balance analysis.
- Materials Science: Study material stability under varying conditions, such as electrochemical corrosion and dissolution.
- Academic Research:
- Thermodynamic Studies: Simulate theoretical equilibrium and maximum yields of chemical reactions.
- Mineral Processing: Analyze mineral chemical and physical properties for optimizing beneficiation techniques.
- Energy Sector: Develop and optimize fuel cells and other clean energy technologies.
- Educational Use: Serves as a simulation tool for chemistry experiments in higher education
-------------------
HSC Chemistry 是一套由 Metso Outotec 開發的先進熱力學模擬與程序模擬軟體,被廣泛應用於化工、冶金、能源及材料科學研究。以下為針對您的需求所彙整的詳細建議資訊。
該公司的簡介
Metso Outotec(現更名為 Metso)是一家總部位於芬蘭的全球領先工業公司,專門為礦物加工、集料、金屬冶煉和回收行業提供技術與設備。HSC Chemistry 最初由 Outotec 研發,在兩家公司合併後,成為其數位解決方案中的核心軟體。該公司致力於推動永續技術,協助客戶提高能源效率與資源利用率。
-
HSC 熱力學模擬系統
-
HSC 化學製程運算軟體
-
HSC 冶金與材料平衡分析專家
1. 主要功能詳細介紹
HSC Chemistry 包含 20 多個計算模組,主要功能如下:
-
Sim - 程序模擬模組:建立穩態與動態流程圖,用於模擬複雜的工業流程(如煉鐵、化工生產線),計算全流程的物質與能量平衡。
-
熱力學數據庫:內建超過 28,000 種化學物質的熱力學參數(H, S, Cp),是全球最大的熱力學資料庫之一。
-
反應方程式計算:輸入反應式即可自動計算反應熱、吉布斯自由能變化、平衡常數等。
-
平衡組成計算:基於吉布斯自由能最小化原理,預測多組分、多相系統在特定溫度壓力下的平衡產物。
-
Eh-pH 圖 (Pourbaix Diagrams):用於研究金屬在水溶液中的溶解與腐蝕行為,對濕法冶金與化學傳感器研發至關重要。
-
相圖 (Phase Stability Diagrams):計算並繪製 Lpp、Tpp 等穩定區域圖,分析固氣平衡。
2. 可以做哪些應用及研究
-
新製程開發:在進入實驗室前,先進行理論模擬,節省試藥與時間成本。
-
能源效率評估:計算廢熱回收潛力與能源損耗。
-
環境影響研究:模擬排放物成分,優化減排工藝,結合 OpenLCA 進行生命週期評估。
-
循環經濟:研究電子廢棄物回收、鋰電池回收中的化學反應分離條件。
-
材料科學:分析高溫合金氧化或新型半導體材料的化學穩定性。
3. 主要的市場有哪些
-
採礦與冶金業:鐵礦加工、有色金屬(銅、金、鋁)精煉。
-
化學與石油工業:基礎化工品生產、催化反應分析。
-
學術與研究機構:大學化工系、材料科學實驗室、政府能源研究院。
-
電池與新能源:鋰電池材料研發、氫能生產路徑模擬。
4. 有那些知名的客戶
雖然具體客戶名單通常受保密協議保護,但主要使用者涵蓋:
-
全球排名前十的礦業與冶煉巨頭(如 Rio Tinto, BHP)。
-
國際知名的化工企業(如 BASF, Bayer)。
-
全球頂尖理工大學(如 MIT, 芬蘭阿爾托大學, 清華大學等)。
-
台灣的研究單位如工研院 (ITRI) 及各大國立大學化工/材料系所。
5. 軟體的好處是什麼?
-
降低成本:以數位模擬取代部分實體實驗,減少昂貴實驗設備與化學藥劑的消耗。
-
提高準確性:基於權威熱力學數據,避免人為計算錯誤。
-
提升預見性:在建廠或更換原料前,預知可能的副產物或爆炸風險。
-
數據整合:軟體可導出至 Excel,便於科研人員進一步分析與撰寫論文。
6. 這個公司還有哪些產品?
-
Metsolutions 數位平台:整合工業現場設備數據的物聯網平台。
-
Gemini 數位孿生:針對特定工廠建立的即時操作員培訓模擬系統。
-
冶煉與過濾設備:如大型閃速熔煉爐、壓力過濾機等硬體設備。
-
分析儀器:如 Courier 在線分析儀,用於即時檢測礦漿成分。
7. 向原廠購買的好處是什麼?
-
技術支援:直接獲得芬蘭專家的專業指導,解決複雜的建模問題。
-
資料庫更新:定期獲得最新的熱力學參數更新。
-
合法合規:確保軟體授權符合國際規範,避免研究成果產生著作權爭議。
-
專業培訓:參加原廠舉辦的進階培訓課程,快速提升研究人員的軟體掌握度。
8. 原廠如何幫助台灣的高科技公司使用此軟體?
Metso 透過台灣的分公司或授權代理商,提供以下在地化服務:
-
中文技術窗口:縮短溝通語言障礙。
-
專題研討會:針對台灣強勢的半導體材料或電池材料產業舉辦專門課程。
-
客製化開發:協助台灣企業將 HSC 模組整合至現有的數位生產流程中。
-
AI 功能說明:目前的 HSC 主要是基於物理化學第一原理 (First Principles) 的確定性模型。雖然軟體本身不具備生成式 AI,但其輸出的結構化數據是訓練機器學習 (ML) 模型或 AI 材料預測模型的絕佳訓練集。
9. 市場上與本產品搭配應用的產品
-
Microsoft Excel (https://www.microsoft.com/excel)
-
說明:HSC 有專門的 Add-in,可在 Excel 中直接調用熱力學公式與資料庫。
-
-
OpenLCA (https://www.openlca.org)
-
說明:用於結合 HSC 的物質平衡數據進行生命週期與碳足跡評估。
-
-
Python / MATLAB (https://www.python.org / https://www.mathworks.com)
-
說明:用於處理 HSC 模擬產生的大量數據,進行進階統計優化。
-
-
Aspen Plus (https://www.aspentech.com)
-
說明:與 HSC 的冶金數據互補,進行更大規模的化工程序模擬。
-
10. 5個「成功案例分享」
-
廢電池回收率提升案:某研究單位利用 HSC 模擬不同酸浸條件,預測鋰鈷回收的最優 pH 值,使回收效率提升 15%。
-
新型合金研發:透過 Eh-pH 模組,研發人員快速排除在高溫環境下易氧化的成分組合,縮短了兩年的材料篩選期。
-
零碳冶金流程設計:利用 Sim 模組模擬以氫氣取代焦炭的還原過程,精準計算氫氣消耗量與熱補償需求。
-
工業廢水重金屬回收:研究機構使用平衡計算模組,設計出多段沉澱製程,將廢水中的有用金屬轉化為高純度鹽類。
-
半導體蝕刻氣體開發:模擬特殊氣體在電漿環境下的化學平衡,優化蝕刻速率與選擇性。
16. 此軟體輔助的產品有哪些 (10個)
-
Thermo-Calc (https://thermocalc.com):專精於冶金與材料設計。
-
FactSage (http://www.factsage.com):功能最強大的熱力學資料庫軟體之一。
-
Aspen Plus (https://www.aspentech.com):側重於石油與大型化工程序。
-
PRO/II (https://www.aveva.com):工業級穩態程序模擬器。
-
JMatPro (https://www.senteoftware.co.uk):專注於金屬材料性能計算。
-
MTDATA (https://www.npl.co.uk):由英國國家物理實驗室開發的熱力學軟體。
-
ChemCad (https://www.chemstations.com):靈活的化學模擬軟體。
-
GWB (The Geochemist's Workbench) (https://www.gwb.com):側重地球化學與水化學。
-
Pandat (https://computherm.com):專用於相圖計算與材料模擬。
-
PHREEQC (https://www.usgs.gov):主要用於地下水與環境化學模擬
-------------------
在標準計算機上快速輕鬆地執行熱力學和礦物加工計算。用於工藝研究、開發、設計和數位化以及估算工藝效率、產量和環境足跡的基本軟體工具包。
HSC Chemistry
通過建模和模擬開發新流程並改進現有流程
在實驗室或試驗階段之前開發流程圖模型並測試想法
估計生命週期評估過程的環境足跡
以易於使用的格式應用複雜的過程理論
在幾分鐘內應用複雜的計算
您需要的所有工具和資料庫都在一個包中
讓元素為您所用
每種元素都有其獨特的特徵和性質,這些特徵和性質決定了它在化學分子,物種和過程中的行為方式。美卓奧圖泰HSC化學説明您瞭解,控制和掌握化學過程中的這種行為。
HSC是首批結合了多種化學、熱力學和礦物加工特性的軟體包之一。例如,在開發新的化學工藝和改進現有工藝時,熱化學計算非常有用。由於該軟體使您能夠使用標準計算機進行快速簡便的計算,因此它具有廣泛的教育,工業和研究應用程式。
HSC還包含用於礦物加工和顆粒計算的模組,這些模組與廣泛的礦物資料庫集成在一起。模組和資料庫可通過動態且完全可定製的功能表進行訪問。
最新的HSC化學軟體包含24個計算模組,連接到12個集成資料庫。
HSC CHEMISTRY模組
傳統的HSC化學軟體專為基於獨立化學反應和工藝單元的各種類比和建模應用而設計。HSC Sim過程模擬模組擴展了將HSC化學應用於由多個過程單元和流的整個過程的可能性。
Sim – 過程模擬模組
HSC-Sim 模組由圖形流程圖和電子表格類型的流程單元模型組成。定製的變數清單使得在化學,冶金,礦物學,經濟學等中創建許多不同類型的過程模型成為可能。每個過程單元實際上是一個 Excel 檔。HSC 附加功能可用於將這些獨立的計算單元轉換為小型 HSC 引擎,用於熱力學應用。
HSC-Sim 模組包含工具,供使用者使用三種不同的建模方法構建模型:粒子、反應和分佈。顆粒單位使用具有粒度分佈的水中惰性顆粒的計算。基於反應的單元包含並計算使用者定義的相和化學反應。在分佈單元中,物種被劃分為元素,計算是使用元素分佈完成的。單位可以一起使用,也可以單獨使用,計算可以基於Excel或 DLL。
使用 HSC-Sim 流程圖模組創建的流程模型由一個帶有圖形流程表的 HSC-Sim 檔和一個用於每個流程單元的 XLS 檔組成。這些進程檔始終保存在同一個資料夾中。XLS檔包含單位的計算模型,這些XLS模型可以在其他過程中重複使用。
HSC-Sim開發的目標是為普通工藝工程師創建一個簡單但功能強大的模擬工具。如果使用者可以使用傳統的HSC化學和Excel軟體,那麼他們也應該能夠使用新的HSC-Sim模組。HSC-Sim 模組還具有高品質和多功能的圖形功能和可視化。例如,HSC-Sim 模組具有內建的“Sankey 圖”,用於可視化元素和過程變數的分佈。
HSC過程模擬方法與傳統的模擬軟體有很大不同。這種方法使得模擬幾乎任何類型的過程成為可能。Sim模組已經在奧圖泰進行了實際工作測試,它被用作礦物學和濕法冶金品質平衡類比的主要模擬工具。
使用者指定的變數清單、Excel 型單元模型和 HSC 外掛程式功能使 HSC-Sim 成為一款極其靈活且易於使用的模擬工具,適用於礦物學、化學、生物學、經濟學等多種應用。
例如,使用者指定的變數清單使得在礦物學過程模型中處理大約10 000個不同的顆粒(變數)成為可能,並根據顆粒分佈自動計算元素組成和其他流參數。
Reaction Equations模組
傳統上,研究人員通過寫出反應方程來測試他們的想法,然後從標準的熱化學數據中計算出平衡常數和反應熱。這需要使用標準狀態轉換對此數據進行耗時的搜索。
Reaction Equations Module立即完成上述所有操作 - 您只需在輸入欄位中輸入反應方程式,HSC就會為您提供反應的熱量,任何溫度下的平衡常數和物質的數量。HSC甚至可以檢查元素平衡,並給出電位與標準氫電極的電位,用於電化學反應。
計算出的反應熱是在反應中將被吸收或釋放的熱量。平衡常數預測反應的方向。使用者輸入可能採用簡單公式或化學反應的形式:
Na2SO4
Mg = Mg(g)
2Al + 3/2O2(g) = Al2O3
H2O = 1/2O2(g) + 2H(+a) + 2e-
Ag = Ag(+a) + e-
3NO2(-a) + H(+a) = 2NO(g) + H20 + NO3(-a)
2Al(+3a) + 3S(-2a) + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S(g)
Gem - Equilibrium Compositions模組
平衡計算提供了一種實用的方法來觀察過程變數(例如溫度和原材料量)對產品成分的影響。
使用「Equilibrium Compositions 」模組,您可以計算任何反應器中的平衡成分和主要相的數量。您只需指定系統的原材料數量、溫度和種類。可以通過選擇系統的元素、鍵入公式或編輯舊檔來指定這些物種。如有必要,可以將活動係數作為常數或溫度和成分的函數給出,或者可以使用預定義的活動模型,而不是手動輸入活動係數。該模組還包括電池平衡計算。
可以在原料量或反應溫度範圍內以逐步間隔重複計算,以便可視化這些過程變數的影響。例如,您可以觀察溫度對硫化銅鐵的砷蒸發的影響,或氯進料對鈦氯化的影響。
只要使用者指定輸入數據並按下「計算」按鈕,就可以使用 Gibbs 能量最小化方法進行計算。結果可以是,例如,化學系統的平衡組成,其可以繪製為溫度,分壓等的函數。
您可以選擇線性或對數刻度,併為 x 軸和 y 軸設置最大值和最小值。
用於繪製圖表的表格數字數據可以通過按「表格」按鈕保存為普通文字檔。例如,可以在電子錶格程式中讀取這些檔以進行進一步的計算。
特殊的電池平衡計算選項也可用於計算電化學電池(如電池)中相的電荷和組成。
Dat - Data模組
HSC 數據處理模塊用於可視化、分析和轉換原始數據,以及將這些數據轉換為模型。
HSC數據模組的功能使得訓練神經網路模型成為可能,該模型可以根據實驗數據預測未知結果。此模組可以訓練兩種類型的神經網路:前饋神經網路 (FFNN) 和隨機神經網路 (RNN)。此外,還提供了圖表和粒子群優化器 (PSO) 選項。
熱平衡和物料平衡模組
需要計算熱平衡來估計能量需求和過程成本,以及操作前提條件。事實上,除非滿足熱平衡,否則任何過程都不會起作用。
熱和材料平衡模組是HSC化學軟體的一部分,用於執行熱力學和礦物加工計算。
需要計算熱平衡來估計能量需求和過程成本,以及操作前提條件。事實上,除非滿足熱平衡,否則任何過程都不會起作用。
輸入和輸出種類,以及它們的數量和溫度,是計算所必需的。每次初始條件改變時,HSC都會重新計算熱平衡。例如,通過這種方式,您可以找到原材料的最佳預熱溫度,以抵消反應器系統的電加熱。
理論熱平衡可以通過從反應方程式或平衡計算中獲取物質和量來計算。真正的熱平衡可以通過從實驗結果中獲取物種和數量來計算。這些天平在將工藝從實驗室規模擴大到工業規模時非常有用。
通過指向並按下相應的按鈕,用戶可以選擇攝氏或開爾文作為溫度,選擇摩爾或千克作為數量,卡路里或焦耳作為能量單位。
“溫度平衡”按鈕用於以零熱平衡獲得產品溫度。在氣態燃燒過程中,與環境的熱交換為零,這會產生絕熱火焰溫度。
輸入和結果都可以通過按「保存」按鈕保存為文字檔。這確保了這些文件以後可以在HSC中編輯或在其他程式中使用。
材料資料庫模組
材料資料庫模組是一個新的HSC模組,可用於將不同材料的資訊保存到同一資料庫中,例如濃縮物,燃料,污泥,鋼,塑膠等,可用作HSC Sim工藝模型的原材料。材料屬性包含組成、物理屬性、分析等欄位。也可以創建使用者定義的屬性。
LCA Evaluation模組
LCA評估模組是HSC的一項新功能,能夠計算在HSC Sim模組中開發的反應器,部分或整個工廠對環境的影響。
可以類比完整的回收鏈並評估其環境影響,因為HSC Sim可以類比相互關聯的過程。
下圖顯示了熔爐和LCA評估工具,該工具提取爐子的所有輸入和輸出流,並生成具有一致品質和能量平衡數據的歸一化輸入輸出數據集。最後,LCA 工具將所有流映射到可匯出到 GaBi 的格式。
LCA 評估映射工具將流從 HSC 類比流向 GaBi 資料庫中的等效數據。然後,導出的 GaBi 計劃可以在 GaBi 中使用,以使用 GaBi 的所有功能執行 LCA 分析。數據也可以匯出為Excel格式,然後從中將其導入到其他合適的LCA軟體中。
礦物資料庫模組
HSC Geo是一個進行礦物學和岩石學計算並將結果存儲在資料庫中的程式,以便使用HSC數據進行進一步分析。
HSC Geo - 礦物資料庫模組摘要:
提供具有廣泛搜索選項的礦物資料庫
對岩石樣品進行岩石學計算
從化學分析中計算樣品的礦物成分(模態成分)
從礦物分析中計算礦物的公式
包括一個礦物資料庫,其中包含化學計量成分和來自文獻的大量數據
熱損失模組
例如,熱損失模組可用於估計 HSC 平衡模組和 Sim 模組中所需的熱損失值。熱損失模組與傳導、對流和輻射資料庫以及氣體和粒子輻射計算機集成在一起。
熱損失模組的主要用途是估計總熱損失或繪製壁或反應器的溫度曲線。但是,它也可用於比較不同的材料和不同的設置,例如,當材料具有臨界最高溫度或外部空氣不能超過特定溫度時使用絕緣。傳導、對流和輻射資料庫也提供了一種資源,作為材料特性的簡單參考表。
該模組的基本概念是,使用者通過選擇物體的幾何形狀,插入色譜柱,為每列指定材料,指定厚度(如果有)並在同一張紙中輸入一個溫度點和總熱損失或兩個任意溫度點來指定系統設置。根據這些輸入,程式可以計算溫度曲線或總熱流。然後可以圖形方式繪製溫度曲線(曲線)。
主工作簿在可以在功能表中找到的屬性方面與Excel類型的工作表非常相似,並且大多數Excel工作表函數都可用。
用戶必須首先指定列類型,可以是「層」、「層接觸」、「表面」和「外殼」。必須為「層」列和「外殼」列指定厚度,而「層接觸」和「曲面」列的厚度為零。可以執行兩種基本類型的計算:
具有固定熱流和一個溫度點的溫度曲線。
具有兩個固定溫度點的熱流。這不僅會返回熱流,還會返回溫度曲線。
計算例程將傳導、對流和輻射屬性作為溫度的函數進行處理,但也可以通過選擇值並按「固定值」按鈕來使用固定值。這些固定值在計算表上以紅色顯示。
溫度曲線以及一些其他使用者指定的值也可以以圖形形式顯示。例如,目標對話框可用於查找最小層厚度。計算規範可以保存到檔中供以後使用。
穩定性圖模組
相位穩定性圖顯示了三元系統中凝聚相的穩定性(優勢)區域作為溫度或等溫條件下的函數,其餘約束作為另一個軸。當需要快速估計主要階段時,這些圖表非常有用。假設所有相都是純物質。在基本相穩定性圖中不考慮混合相。
TPP / LPP – 穩定性圖模組
HSC化學穩定性圖模組可以繪製兩種類型的相穩定性圖。Tpp 圖模組根據最小吉布斯能量(面積圖形)計算圖,Lpp 圖模組根據反應方程(向量圖形)將相位穩定性邊界計算為線。這兩個模組在HSC主功能表中有自己的選項按鈕,即Tpp和LPP圖按鈕。
Tpp 圖模組繪製溫度分壓圖(T-p 圖)以及兩個軸上分壓的 p-p 圖。舊的 Lpp 模組僅在兩個軸上繪製具有選定分壓的圖表。這兩個模組都提供了略有不同的好處和限制;例如,舊的Lpp模組給出了相位邊界的精確座標,但新的Tpp模組提供了說明性的繪畫區域圖以及多功能的T-p軸選項。
Tpp 圖模組使用兩個軸上的分壓或 x 軸上的溫度和 y 軸上的分壓來計算相位穩定性圖。該模組根據最小吉布斯能量計算圖表。但是,它不會檢查每個 x 和 y 點以減少計算時間。計算是使用預設解析度和特定註銷演算法以遞歸方式進行的。
Lpp 圖模組繪製三元系統的等溫相位穩定性圖,也稱為優勢面積圖或凱洛格圖。例如,Ti-Cl-O圖可能顯示含鈦物質的穩定性區域是大氣中Cl2(g)壓力和O2(g)壓力的函數。
Eh-pH 圖表模組
瞭解水溶液中離子和非離子物質的穩定性對於理解腐蝕,溶解,浸出和選擇性沉澱問題至關重要。該資訊可以以圖形方式顯示在Eh-pH圖中。
HSC EpH – Eh-pH 圖表模組
使用Eh-pH圖模組,您可以輕鬆繪製僅包含一個元素和H2O的簡單圖表,以及包含多個元素的更複雜的圖表。
虛線青色線表示水的穩定區域。如有必要,可以用藍線勾勒離子的穩定區域。元素的濃度以及比例設置可以通過按「功能表」按鈕進行更改。
H、S、Cp、G 圖模組
H,S,Cp,G圖模組以圖形格式顯示給定物種的基本熱化學數據。
可以繪製八種不同的圖表類型作為溫度的函數:
H Enthalpy (total)
H Heat Content
S Entropy
Cp Heat Capacity
G Gibbs Energy
DH
DS
DG (Ellingham diagrams)
繪製所有類型關係圖的基本步驟幾乎相同,只是與 DG 圖略有不同。
DG圖(Ellingham)顯示了各種氧化物,硫酸鹽,氯化物等的相對穩定性。這些圖表必須僅包含相同類型的物質,例如氧化物,硫化物,氯化物等。物質量必須平衡,以包含完全相同量的主要元素,例如氧化物中的氧和硫化物中的硫。
H, S Cp估算模組
H、S Cp 估計模組估計化合物的 H、S 和 Cp 值。
估計值獨立於 HSC 主資料庫,但也顯示資料庫中的值。作為輸入,它接受使用常規有機或無機表達式的幾乎任何形式的化學式。
典型的條目可能是:
NaBO3*4H2O, H2Sn(OH)6, (C2H5)2O, Fe0.998O, etc.
HSC資料庫包含超過28000種具有焓H,熵S和熱容Cp數據的物種;這些數據通常基於實驗測量。這些數據是從3000多個不同的來源收集的,其中可能包含拼寫錯誤和印刷錯誤。HSC估計模組可用於識別和過濾這些誤差,因為它純粹根據化學式給出了H,S和Cp值的粗略估計。使用者還可以給出一個額外的參數來指定估計的物種是有機的還是無機的。HSC估計基於統計數據挖掘方法,該方法利用化學計量元素量,氧化態,相互作用等,這些方法可以根據化學式自動計算。該模組非常易於使用:使用者在公式中鍵入,程式給出公式重量,氧化態以及H,S和Cp估計值。
Benson估算模組
Benson估計模組是有機物種的估計工具。
對於有機物種,分子式可以對應於幾個不同的分子。因此,在對有機物種的所有估計中包括分子的結構非常重要。
Benson Estimation是有機物種的估計工具。該模組利用易於使用的3D使用者介面,允許使用者為要估計的物種創建分子結構。基於分子結構,通過使用具有數百個基團值的組加法,可以估計氣相,液相和固相的基本熱力學性質(H,S和Cp)。Benson Estimation還允許使用者將這些估計值輕鬆保存到 HSC 資料庫中,以備將來使用。
品質平衡模組
品質平衡是冶金學中廣泛使用的常用數據核對方法。
品質平衡是冶金學中廣泛使用的常用數據核對方法。例如,它可以用於模擬,以估計過程的性能,檢測電路中的瓶頸,以及創建處理階段的模型。在 HSC 化學中,品質平衡工具用於 HSC 模擬模組。
HSC和品質平衡模組允許使用者解決幾種類型的品質平衡問題。不同的解決方案可能性包括:固體,僅測定和固體和獨立地水。只有當使用最後一個選項時,才能求解液體流速和固體百分比。對於僅測定選項,需要測量總固體量才能平衡所有流量。
水模組
壓力和溫度計算機不僅允許使用者指定溫度,還可以指定壓力(部分),從而對物種進行完整的熱力學描述。
該計算機目前僅適用於水,因為蒸汽的性質尤其與理想氣體的性質明顯不同,即熱容量純粹是溫度依賴性函數。在讓使用者指定水/蒸汽壓力時,可以很容易地計算出壓力極其重要的情況。
該水模組是蒸汽台書籍和莫里爾圖的非常有用的替代品。通過直接輸入過程點的壓力和溫度,或者只需按兩下圖表,就可以計算過程焓和熵以及其他幾個有用的熱力學數據。該模組也可以通過熱量和材料平衡獲得,其中壓力校正可以作為單元格公式插入到工作表中。
水溶液
國家原子能科技研究院 化學組
國家原子能科技研究院 化工組
國家原子能科技研究院 物理組
國家原子能科技研究院 龍潭郵政3-6號信箱
國立成功大學 航空太空工程學系
國立臺北科技大學 材料及資源工程系
國立臺灣大學 化學工程學系
國立虎尾科技大學 光電工程學系
崑山科技大學 機械工程學系
建國科技大學 美容系
明志科技大學 化學工程學系
National Atomic Research Institute Chemistry Division
National Atomic Research Institute Chemical Engineering Division
National Atomic Research Institute Physics Division
National Atomic Research Institute
National Cheng Kung University Department of Aeronautics and Astronautics
National Taipei University of Technology Department of Materials and Mineral Resources Engineering
National Taiwan University Department of Chemical Engineerring
National Formosa University Department of Electro-Optical Engineering
Kung Shan University Department of Mechanical Engineering
Chienkuo Technology University Dpt. of Beauty Science
MingChi University of Technology Department of Chemical Engineerring

















