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。

水溶液模組
水溶液廣泛用於過程工業的大量應用中。可以使用純物質數據創建過程模型，並假設水溶液的理想行為。然而，通過考慮溶液中離子的自然存在的非理想行為，可以提高模型的準確性。

眾所周知的水電解質特性非理想模型已包含在新的Aqua模組中。活動係數模型包括擴展的Debye-Hückel模型（這裡稱為Davies模型）、Pitzer模型和Harvie的修改。迄今為止，已經收集了一個廣泛的資料庫，其中包括不同系統的大約1000個Pitzer參數。Pitzer參數資料庫目前有425個陽離子陰離子對，114個陽離子和陰離子陰離子對，199個三元係數和293個離子中性對。其中許多參數被製成與溫度相關的函數。用戶可以選擇更簡單和更嚴格的模型，並選擇使用的參數數量。

在 HSC Aqua 模組中，水相片用於計算均質（單相）水電解質溶液的離子活性、平均活性係數、水的滲透係數、焓和熱容。此外，還可以估計電解質溶液的水蒸氣壓，沸點升高，冰點下降，相對濕度和滲透壓。用戶通過在「Water Species Data」列中插入溶質種類的離子或分子式、在 Temp °C 列中插入溫度以及在「Amount kmol」 列中插入量來指定系統。
水溶液模組只需勾選一個框即可與HSC平衡模組結合使用，即多相（氣-水-固）計算，其中離子活性和形態可以在水相中考慮。

測量單元模組
傳統上，在熱化學計算中使用了幾種類型的能量，溫度，品質和體積單位。

因此，需要一些不方便的轉換來比較來自不同來源的結果。測量單元模組是熱化學以及其他工程領域中快速單位轉換的簡單工具。
本模組的規格可歸納如下：

提供約95種不同的數量和444個單位。用戶可以輕鬆地將自己的單位和係數添加到轉換計算機資料庫中。
測量單元模組還提供化學常數、顆粒網徑、空氣濕度和水壓表的數據表。這些表格可以由用戶根據個人要求進行修改.

週期圖模組
元素的基本化學和物理性質對化合物的熱化學性質具有決定性作用。

例如，元素的電負性值對所有化合物中元素之間的化學鍵有很強的影響。因此，元素的週期性系統為熱化學提供了基礎。

通過從圖表下方的功能表中選擇一個屬性，可以在圖表上繪製不同的屬性。該圖表一目了然地顯示了周期系統中的最大值和最小值。可以通過單擊圖中的元素正方形或標籤來顯示球體後面的確切數值。球體的直徑顯示值與最大值的比較大小。

週期圖模組提供了一個電子表格格式的元素資料庫，其中包含大約56個不同的元素屬性。用戶可以輕鬆地將自己的數據添加到此表中，方法與在MS Excel應用程式中相同。可以通過選擇「檔保存」來保存此數據以供以後使用。

物種轉換器模組
在化學研發工作中，物質（礦物學）和元素分析之間的成分轉換通常是需要的。物種轉換器模組允許您將元素分析轉換為物種分析，反之亦然。

您可以應用某些物種的權重，以在轉換的分析中增加或減少其數量。計算還允許在分析成分上設定目標，以達到所選物種的特定重量百分比。您也可以對某些物種類型按ΔG穩定性順序進行轉換。此模組取代了舊的轉換和礦物學反覆運算。

平衡模組
Exergy平衡模組允許使用者計算系統中的可執行量，品質和熱平衡，其中可以有多個輸入和輸出流與多個物種。

可以對三種不同類型的流執行執行力計算，使用者可以看到物理、化學和總能的結果。

最近對可持續性和全球變暖的擔憂導致了更嚴格的環境標準，這反過來又使運動在當今許多行業中成為更重要的因素。能量分析可以顯示過程的能源效率，但它並不能告訴我們任何關於它之前或之後的能量的可用性。Exergy分析用於工業和工業生態學中，以測量可用能量的量。例如，結果可用於計算過程利用可用能量的效率。

熱化學資料庫

HSC化學資料庫中提供了化學工業中使用的29 000多種最常見物種的基本熱化學H，S和Cp數據。然而，不同化合物的數量是無限的，因此有時缺失或不完整的數據可能會阻止成功的計算。大多數物種（約60%）是無機的。

HSC Chemistry的所有計算選項都使用相同的資料庫，因此它們是程式的重要組成部分。元素和化合物的焓（H），熵（S）和熱容（Cp）值與各種附加資訊一起保存在熱化學資料庫中.

HSC Chemistry可以同時處理兩個活動資料庫，表示為“Own”和“Main資料庫”。Main資料庫的當前版本包含超過29 000種物質的熱化學數據，包括純物質和水性物質。Own 資料庫是為使用者指定的數據保留的。當用戶獲得軟體時，它是空的，但最多可以將60 000種物種保存在一個自己的資料庫中。用戶可以根據需要創建任意數量的自己的資料庫檔。

HSC外掛程式功能

使用 HSC 載入項函數，可以直接在 HSC 電子表格編輯器和 MS Excel 下使用 HSC 資料庫和函數。

HSC 外掛程式函數使得在 Excel 電子表格中執行熱化學和礦物學計算成為可能。提供 60 多種不同的載入項功能。

在 HSC Sim 計算模組中，這些附加功能將單元模型轉換為「小型 HSC 引擎」。。例如，StreamH 函數返回流的焓，流G 函數返回流吉布斯能量。StreamEQ函數可用於計算給定原材料和溫度的平衡組成。

動態模擬模組

動態模擬模組使用戶能夠進行與時間相關的過程計算。這樣可以更準確地對各種批處理過程進行建模，並研究過程波動和延遲的影響。

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新： 類比模型最佳化

用於模型最佳化的新工具。
直接最佳化 Sim 模型中的任何單元參考。
四種可用演算法：Monte-Carlo、PSO、Simplex、MFit (SQP)。

新：類比模型收斂監視器
在滿足收斂條件時完成穩態計算的新工具。
適用於靜態模型。
變數：品質、熱量或兩者兼而有之。
有一個選項可用於在完成計算之前檢查控制件。

HSC Chemistry簡介中文

HSC Chemistry簡介英文

HSC Introduction ppt

HSC 01 Intorduction 簡介