Gaussian与Aspen Plus在化工原理课程设计中的应用*

在化工原理课程设计中将某药厂委托的科研项目“二甲硫醚、甲醇和水分离设计项目”转化为典型教学案例,结合现代计算机辅助技术,引入量化计算软件Gaussian和化工模拟软件Aspen Plus分别从微观和宏观上进行萃取精馏分离共沸物的设计。通过Gaussian软件,基于密度泛函理论证实了待分离体系中已有的组分水可改变二甲硫醚与甲醇二元共沸物的相对挥发度,消除2者之间的共沸。继而采用Aspen Plus软件对待分离混合液进行萃取精馏工艺模拟与优化,最后开展工业设计与设备选型。上述实际案例的设计过程,创造性地使用了混合液已有的组分作为萃取剂,通过萃取精馏工艺实现共沸物的分离,弥补了传统萃取精馏因引入萃取剂导致产品携带少量第三组分的缺点,极大地激发了学生学习的兴趣,丰富了课程教学内容,将复杂的萃取精馏过程讲解透彻,促进教学质量的提升,增强学生的工程设计能力,学生多次参加全国大学生化工设计竞赛并取得了优异成绩。