غبارگير يا Dust Collectors
فيلترها
مبدل هاي حرارتي (Heat Exchangers)
پمپ‌ها (Pumps)
غربال ها
برج ها (Towers)
فراخوان نمودن مدل برج از شبيه ساز
جريان هاي جانبي
Pump arounds
Map نمودن مدل برج
فراخوان كردن اطلاعات ورودي برج
تعيين شرايط عملياتي برج
روش تعيين اندازه
تعيين سايز برجهاي سيني‌دار
استفاده از اطلاعات تعيين سايز برج
(سيني‌هاي مشبك) Sieve Tray Design
طراحي سيني Valve Tray
طراحي سيني Bubble Cap
طراحي برج آكنده
پيش‌بيني مقدار HETP
مخازن (Vessels)
اطلاعات مورد نياز طراحي
قطر محاسبه شده
محاسبه سرعت بخار
محاسبه طول
چک کردن نسبت L/D
محاسبه ابعاد Boot
مخازن عمودي
محاسبه ارتفاع مخزن
بررسي نسبت L/D
فصل هفتم استفاده و ايجاد مراجع‌ هزينه:
مقدمه
كتابخانة مدل تجهيزات (EML)
كتابخانة هزينة واحد (UCL)
گسترش و استفاده از مدل کتابخانه اي (EML)
نحوة ايجاد كردن يك EML
نحوة افزودن يك مورد به EML
نحوة افزودن يك مورد EML به پروژه
گسترش و استفاده از يك واحد کتابخانه اي هزينه (UCL)
نحوة ايجاد يك UCL
نحوة‌ افزودن يك مورد به UCL
نحوة افزودن يك مورد UCL به پروژه
نحوة ايجاد يك گروه از موارد UCL در پروژه
كار كردن با مراجع هزينه
كپي كردن يك مرجع
نحوة پاك كردن يك مورداز مرجع
نحوة افزايش هزينه‌هاي مراجع
نحوة وارد كردن يك كتابخانة هزينه
نحوة‌ تكثيريك كتابخانة‌ هزينه
نحوة حذف يك كتابخانة هزينه
فصل هشتم تغيير ظرفيت و محل کارخانه
مقدمه
تغيير ظرفيت کارخانه
قوانين تغيير ظرفيت
افزايش مقياس براي تنظيمات آناليز
تغيير موقعيت کارخانه
مجموعه قوانين ARM
فصل نهم ارزيابي پروژه:
اجراي عمليات ارزيابی پروژه
سناريوي Interactive Economic : مرور و بازبيني فرآيند اقتصادي در فايل Eco_U.xls
Load نمودن مدول اقتصادي آناليزور [Analyzer Economic Module](AEM)
بررسي workbook
تجديدنظردر فرضيات و پيش‌بيني‌هاي اوليه (Revising Premises)
تشريح پيش فرضهاي اقتصادي
گزارش سناريو
جدول زماني “Schedule”
پريود زماني
سرمايه‌گذاري ثابت
مدت زمان هر فاز
پارامترهاي سرمايه‌گذاري ثابت
پارامترهاي هزينه‌هاي توليد
هزينه‌هاي نگهداري و کارگران عملياتي
پارامترهاي عمومي سرمايه‌گذاري
روش تعديل
عوامل تاثيرگذار موجود در خط زماني (Time line) پروژه
توليد
محصول جانبي
مواد اوليه
- سرويسهاي جانبي
مروري بر نحوه عملكرد گزارشگر Aspen Icarus
نحوة دسترسي به گزارشگر Aspen
نوع گزارش
گزارشات حالت استاندارد
ليستي از گزارشات موجود در حالت استاندارد
گزارش HTML
- شرح گزارشات
گزارشات مديريتي
گزارش اکسل
Data Trending
وارد كردن اطلاعات به Aspen Icarus Reproter
ساختن يك بانک اطلاعاتي كاربردي
بررسي نتايج در ويرايشگر ايکاروس
چاپ يک قسمت
نوار ابزار ويرايشگر ايکاروس
بخش گزارش
بررسي آناليز سرمايه گذاري
مشاهده آناليز سرمايه گذاري
خلاصه وضعيت تجهيزات
خلاصه وضعيت پروژه
جريان نقدينگي
خلاصه نتايج اجرايي
استفاده از دستيار گزارشگر
ارزيابي موردي

✍#مقدمه
امروزه استفاده از کامپيوتر به عنوان جزئي جدا نشدني از علوم مهندسي مطرح مي‌باشد. طراحي و ارزيابي واحدهاي توليدي و طراحي تجهيزات فرآيندي، بدون استفاده از کامپيوتر، با توجه به پيچيدگي روز افزون فرآيندهاي توليدي، همچنين دامنه محدود تجارب و اطلاعات فردي، امری غير ممکن است. کاربرد نرم‌افزارهاي کامپيوتري در زمينه‌هاي مهندسي فرآيند به ويژه صنايع نفت، گاز، پتروشيمي، صنايع دارويي و معدني، بيش از گذشته اهميت يافته و تسلط بر اين نرم‌افزارها به عنوان يكي از مهارت‌هاي اساسي هر مهندس طراح به شمار مي‌رود. اين كتاب چهارمين اثر از مجموعه كتابهاي آموزش نرم‌افزارهاي مهندسي شيمي مي‌باشد. در آثار قبلي نرم افزارهايHYSYS، ASPEN PLUS و ASPEN BJAC مورد بررسي و بحث قرار گرفته‌اند. در اثر حاضر نرم افزار ASPEN ICARUSکه يكي از نرم‌افزارهاي كامل و منحصر بفرد در زمينه طراحي كارخانه، برآورد اقتصادي طرحهاي صنايع شيميايي و تهيه گزارشات حرفه‌اي ارزيابي اقتصادي (Feasibility Study) مورد بررسي كامل قرار مي‌گيرند.
نرم‌افزارهاي موجود در زمينه طراحي مكانيكي و فرآيندي مبدل‌هاي حرارتي مي‌باشد، به جامعه مهندسي کشور معرفي مي‌گردد. اين نرم‌افزار امكان طراحي فرآيندي و مكانيكي مبدل‌هاي حرارتي و تهيه نقشه‌هاي ساخت، ارزيابي و عيب‌يابي مبدل‌هاي موجود، شبيه‌سازي مبدل‌هاي موجود و برآورد فني و اقتصادي ساخت يك مبدل خاص را فراهم مي‌آورد.
در سطح رقابت جهاني، شما بايستي به طيف وسيعي از فرصت ها جهت سرمايه گذاري دسترسي داشته باشيد تا بهترين را انتخاب و پيگيري نماييد. شما نيازمند پاسخي صريح و سريع توام با استراتژي برتر مي باشيد تا موارد غير مطلوب در بازار تغيير يابند. شما بايستي قادر به تشخيص سريع بهترين استراتژي باشيد تا بتوانيد پروژه را پيش ببريد. آناليزگر تصميمات آسپن يا ADA(Aspen Decision Analyzer) اين امکان را براي شما فراهم مي سازد.
آناليزور، يک سيستم جامع طراحي اوليه سريع تجهيزات مي‌باشد که اساس تصميم‌گيري‌هاي سرمايه گذاري را در مرحله ابتدايي فراهم مي‌سازد و در طول زمان پروژه، شما را قادر مي سازد تا مدل‌هاي فرآيندهاي شيميايي و پالايشي و ساير موارد را در نرم‌افزارهايي چون Icarus Proccess Evaluator و Aspen Icarus 2000، Aspen Kbase ايجاد و يا اصلاح نماييد.  
در سطح رقابت جهاني، شما بايستي به طيف وسيعي از فرصت ها جهت سرمايه گذاري دسترسي داشته باشيد تا بهترين را انتخاب و پيگيري نماييد. شما نيازمند پاسخي صريح و سريع توام با استراتژي برتر مي باشيد تا موارد غير مطلوب در بازار تغيير يابند. شما بايستي قادر به تشخيص سريع بهترين استراتژي باشيد تا بتوانيد پروژه را پيش ببريد. ADA اين امکان را براي شما فراهم مي سازد.
آناليزور، يک سيستم جامع بر اساس علوم موجود مي باشد که اساس تصميم گيري هاي سرمايه گذاري را در مرحله ابتدايي فراهم مي سازد و در طول زمان پروژه، شما را قادر مي سازد تا مدل هاي فرآيندهاي شيميايي و پالايشي و ساير موارد را در نرم افزارهايي چون(Icarus Proccess Evaluator) و Aspen Icarus 2000 ، Aspen Kbase ايجاد و يا اصلاح نماييد.
بعد از قراردادن برنامه در نرم افزار هاي فوق مي توان اصلاحات زير را بر روي برنامه ايجاد نمود :
- تغيير مقياس براي ظرفيت جديد
- اضافه نمودن برخي قسمت ها از ساير مدلها با ظرفيت هاي متفاوت جهت انجام تنظيمات
- برآورد نمودن هزينه هاي فرآيندي و هزينه کل تاسيسات و ...
- برآورد نمودن موقعيت واحد
- برآورد نمودن اقتصاد فرآيند تحت شرايط بازار جهاني
- امکان ايجاد تغييرات در پروژه و برآورد مجدد آن
در ادامه، قابليت هاي کليدي و منحصر بفرد آناليزور را معرفي مي نماييم:
الف- سه مدول آناليزي:
- Analyzer Scale-up Module (ASM): بازبيني و ايجاد تغييرات در اجزاي سيستم بمنظور رسيدن به ظرفيت مطلوب در واحد
- Analyzer Relocation Module (ARM) : بازبيني محل اصلي اجراي پروژه و طراحي پارامترهاي وابسته به محل اجراي پروژه
- Analyzer Economics Module (AEM): بازبيني پارامترهاي اقتصادي و مطالعه دوره اي تغييرات ايجاد شده در هزينه‌هاي Utility، خوراک و محصول ، برنامه زمانبندي و تاخيرات.
ب- مدولهاي ساخت مدل فرآيندي که کاربر را قادر به انجام امور زير مي نمايد:
-فايلهاي فرآيندهاي شبيه سازي را از Aspen plus، PRO/II، HYSYS، Chemcad،‌ Winsim فراخوان[1] كند.
-اجزا بدون اندازه را سايز‌بندي[2] نمايد.
-مدلهاي شبيه‌سازي را به اجزاء Aspen Icarus تبديل كند.
پ- بتواند مدلهاي پيشين ساخته شده توسط Icarus با فرمت‌هاي (Analyzer, kbase, Icones 2000, IPE) را فراخوان نمايد و مدلهاي آناليز را به IPE، Icanes 2000 و kbase اکسپورت كند.
ت- توانايي اصلاح يك مدل مثل سطوح، اجزاء، جزئيات تأسيسات، مسائل اقتصادي و يا پروژه‌هاي هدفمند را دارا مي‌باشد.

ث- از (IEE) Icarus Evaluaton Engin مي توان براي تخمين زدن هزينه‌هاي عملياتي و سرمايه اي و جداول برنامه‌ريزي EPC، جزئيات كمي طرح، هزينه‌ها، ساعات كاري، … استفاده نمود.
اين قابليتها شما را قادر مي سازد تا بتوانيد ظرفيت واحد، محل و شرايط بازار را برآورد نموده و راهکاري سريع و صريح را برگزينيد. آناليزور مي تواند به تنهايي و يا همراه با Aspen Kbase مورد استفاده قرار گيرد. آناليزور به شما اجازه مي‌دهد تا يك پروژه را برآورد كنيد و به طور متناوب بر روي آن مطالعه كنيد. اساس بر روي داده‌هاي ورودي كاربر و يا نتايج حاصل از شبيه‌سازي مي‌باشد که آناليزور فهرست‌ها و جداول را برمبناي آن تكميل مي‌كند. سپس شما مي‌توانيد خط توليد را افزايش مقياس[3] دهيد و يا مكان جديدي را براي طرح انتخاب نماييد. مدولهاي افزايش ظرفيت و تغيير مكان، مدل كاربر را اصلاح مي‌كنند تا بتوان با گزارشهاي مختلف، عمليات برآوردسازي را انجام داد. از جمله گزارش‌هاي قابل دسترس، workbook آناليزور، (Eco-U.xls) مي‌باشد كه شما را قادر مي‌سازد تا مروري سريع بر نتايج تغييرات در فرضيات اقتصادي داشته باشيد.
ويژگيهاي اصلي
امكان اتصال به نرم‌افزارهاي شبيه‌سازي:
آناليزور از سيستم پيشرفته اي جهت انتقال اطلاعات از برنامه‌هاي شبيه‌سازي استفاده مي‌كند. لينك‌هاي قابل دسترس عبارتند از Aspen plus،‌ Hysys، PRO/II،‌ Chemcad و Win Sim. آناليزور قدرت برقراري و لينك را با هر فرآيند شبيه‌سازي اختصاصي و اقتصادي را دارا مي‌باشد.
امكان نقشه‌برداري از انواع تجهيزات فرآيندي در مدل‌هاي شبيه‌سازي
نقشه‌برداري، ليستهاي آناليز صدها نوع مختلف از تجهيزات و تركيبات را براي هر مدل شبيه سازي شده فرآيندي گزارش مي‌كند. يك مدل مبدل حرارتي شبيه‌سازي شده بايستي توانايي طراحي و ترسيم به صورت پوسته - لوله را داشته باشد.‌يك مدل برج تقطير بايستي توانايي طراحي به صورت سيني‌دار - نوع جوش‌آور ديگچه‌اي و كندانسور overhead و يا درام افقي را داشته باشد. انتخاب تجهيزات مناسب براي آناليزور، عمليات Mapping را آسان ميسازد و به كاربر اجازه مي‌دهد تا تجهيزات را تك‌تك و به نوبت و يا همه تجهيزات را همزمان بررسي نمايد.
رده‌بندي و تعيين ابعاد تجهيزات
اندازه و ابعاد دستگاه‌ها و تجهيزات پيش‌نياز ارزيابي اقتصادي مي‌باشد. آناليزور به صورت خودكار نتايج محاسبات اندازه‌هاي اعمال شده بر روي تجهيزات را در طي عمليات شبيه سازي فراخواني مي‌كند. بوسيله آناليزور، شما مي‌توانيد اندازه‌ها را اصلاح نموده و مقادير خودتان را جهت سايزبندي تجهيزات سايزينگ نشده وارد نماييد و يا اينكه ابعاد را بوسيله برنامه Expert sizing اصلاح و تكميل نماييد.
برآورد هزينه سرمايه گذاري و فهرست جداول مهندسي – تدارکات و ساخت
آناليزور تمامي خصوصيات لازم براي جزئيات طرح، تخمين‌هاي ابتدايي، جداول و اطلاعات اقتصادي را چك كرده و فراهم مي‌سازد.
اطلاعات آناليزور معلوماتي به روز شده مي‌باشد كه براساس:
- طرح، اطلاعات هزينه‌ها و جداول، متدها و مدلها
- اطلاعات مهندسي، متدهاي ساختاري و ارزيابي و پيشرفت.
- مسيرهاي بحراني برنامه‌ريزي براي تكميل طرح‌و فهرست‌نقشه‌هاي ساخت گرد آوري شده است.
آناليزور در مدت زماني که مورد استفاده قرار گرفته است ، در زمينه‌هاي مختلف تست و آزمايش خود را پس داده است. در مدلسازي و برآورد هزينه طرحهاي صنعتي، از متدهاي برنامه ريزي استاندارد و برآورد پروژه‌هايي در سطح جهاني استفاده ميشود. ريز نتايج و جزئيات آن نيز مبتني برجزئيات طرح و مدلهاي هزينه‌ها در فازهاي متعدد است که بر اساس مهندسي پيمانكاري، تجهيزات فرآيند، اندازه كارخانه، ساختمان سايت و تأسيسات مي‌باشد.
توسعه هزينه‌هاي عملياتي
آناليزور هزينه‌هاي عملياتي را با توجه به طرح فرآيند شما تنظيم مي‌نمايد. شما مي‌توانيد در مقادير ارزي پيش بيني شده توسط آناليزور تجديدنظر نماييد. شما مي‌توانيد ميزان تأثير و سودمند بودن انتخابتان را در برآورد هزينه‌ها مشاهده كنيد.
بررسي متناوب مكانها و ظرفيت‌ها
آناليزور به شما اجازه مي‌دهد تا به طور پي در پي ظرفيت‌ كارخانه و مكان آنرا مورد بررسي قرار دهيد. شما مي‌توانيد براي ظرفيت‌هاي متغير درصد تنظيماتي را به وجود آوريد و آناليزور به صورت اتوماتيك اندازه همه اجزاي پروژه و جريانات را تغيير مي‌دهد. شما مي‌توانيد مكان كارخانه را (انتخاب از ميان 22 کشور مختلف) تغيير دهيد و آناليزور با استفاده از تكنولوژي تغيير مكان به صورت خودكار پارامترهاي هزينه و طرح را اصلاح مي‌كند كه اين پارامترها از قبيل نرخ تبديل، نرخ نيروي كاري، محصول دهي و سيستمهاي ساختاري مي‌باشد.
جزئيات برهم‌كنش‌هاي فرآيندهاي اقتصادي

بخش مدول AEM به شما اجازه اعمال نظر بر سناريوي برهم‌كنش اقتصادي را مي‌دهد. اين مدول شامل مواردي از قبيل نرخ سود بازگشتي، ارزش خالص موجودي،ميزان درآمد و هزينه ها براساس تغيير موقعيت اقتصادي و زمان تسويه حساب مي‌باشد. اين مدول آناليزهاي اقتصادي از قبيل تحليل اقتصادي نقشه استراتژيك مهندسي، تهيه و ساخت تسهيلات از زمان ساخت تا شروع بهره‌برداري را بر روي خط زماني پروژه انجام مي‌دهد. شما مي‌توانيد تغييرات در چرخه شرايط فروش را بهمراه تهديدهاي اقتصادي و فرصت‌هاي به وجود آمده به علت تغيير در هزينه خوراك، محصول‌ و تأسيسات در هر پريود از عمر پروژه را مورد مطالعه و بررسي قرار دهيد.
اتصال به برنامه‌هاي ارزيابي پروژه‌ها
پس از انتخاب بهترين طرح و ارزيابي آن ، مي‌توانيد مدل آناليزي خود را به IPE يا Kbase اکسپورت[4] كنيد. ارزيابهاي پروژه با استفاده از اين سيستمها مي‌توانند به آساني جزئيات سرمايه‌اي و يا تخمين‌هاي مزايده‌اي و ساير فهرست‌ها را تكميل نمايند.

#مهندسی_شیمی #شیمی
📕فرآیند جذب سطحی و شبيه‌سازي آن با
#ASPEN #ADSIM

فهرست و مقدمه:
@andishesara

#مهندسی_شیمی #شیمی
📕فرآیند جذب سطحی و شبيه‌سازي آن با
#ASPEN #ADSIM
ناشر: انديشه‌سرا
نويسنده: محسن پیغمبرزاده
قطع: رحلي
تعداد صفحه: 192
شابك: 9786005716511
رده‌بندي ديويي: 2815/660
رده‌بندي كنگره: 4ف93پ/7/155 TP
جلد: شوميز، كاغذ: سفيد خارجي، چاپ: تكرنگ
وزن تقريبي بر حسب گرم: 480

📝#فهرست
بخش اول‌: آشنایی با فرآیند جذب سطحی
فرآیند جذب سطحی
کاتالیست‌ها و رابطه‌ی آن‌ها با جذب سطحی
نمونه‌هایی از جاذب‌های صنعتی
کاربردهای صنعتی
مثال‌های کاربردی از فرآیند جذب سطحی
بخش دوم‌: شبیه‌سازی فرآیند جذب سطحی با نرم‌افزار ASPEN Adsim
فصل اول‌: فرآیند جذب سطحی گاز
توضيحاتي در مورد فرآيندهاي جذب سطحي
فرضيات مدل بستر براي فرآيند جذب سطحي گاز (Bed Model Assumptions)
توضيحاتي در مورد مدل‌هاي بستر ASPEN Adsim
شکل پیکربندی (Configure Form)
شکل لایه‌ی پیکربندی (گاز) (Configure Layer Form)
جدول عمومي (General Tab)
جدول موازنه‌هاي مومنتم / مواد و (Material/Momentum Balance Tab)
جدول مدل سینتیکی (Kinetic Model Tab)
جدول ایزوترم (Isotherm Tab)
جدول موازنه‌ی انرژي(Energy Balance Tab)
جدول واكنش (Reaction Tab)
جدول روش (Procedure Tab)
خلاصه‌اي از معادلات موازنه‌ی انرژي و جرم (Summary of Mass Energy Balance Equations)
توضيح نمادهاي موجود در معادلات (Equation Symbols)
فصل دوم‌: فرآیندهای تبادل یون
توضيحاتي در مورد فرآيندهاي تبادل يون
شكل پيكربندي براي فرآيندهاي تبادل يون (Configure form)
جدول عمومي(General Tab)
جدول موازنه‌ی مومنتم / مواد (Material/Momentum Balance Tab)
توضيحاتي در مورد پراكندگي محوري در فرآيند‌هاي تبادل يون
جدول مدل سينتیکی (Kinetic Model Tab)
جدول ايزوترم (Isotherm Tab)
خلاصه‌اي از معادلات موازنه‌ی جرم براي فرآيند‌هاي تبادل يون
توضيح نمادهاي موجود در معادلات (Equation Symbols)
فصل سوم‌: فرآیندهای جذب سطحی مایعات
توضيحاتي در مورد فرآيندهاي جذب سطحي مايعات
فرضيات مدل بستر براي جذب سطحي مايعات
شكل پيكربندي(Configure Form)
شكل پيكربندي لايه (Configure Layer Form)
جدول عمومي (General Tab)
جدول موازنه‌ی مومنتم / مواد (Material/Momentum Balance Tab)
جدول مدل سنتیکی ( (Kinetic Model Tab
توضيحاتي در مورد ايزوترم‌هاي جذب سطحي براي جذب سطحي مايعات
جدول موازنه‌ی انرژي (Energy Balance Tab)
جدول روش‌ها(Procedure Tab)
خلاصه‌اي از موازنه‌ی انرژي و جرم
توضيح نمادهاي معادلات
فصل چهارم‌: روش‌های عددی
توضيحاتي در مورد روش‌هاي عددي(About Numerical Method)
انتخاب روش تفکیک(Choosing the Discretization Method)
توضيحاتي در مورد روش‌هاي تفکیک (About the Discretzation Method)
فصل پنجم‌: تخمین با ASPEN Adsim
دو ابزار تخمينASPEN Adsim11.1
توضيحاتی در مورد مدل تخمين
تعريف متغيرهاي تخمين‌زده‌شده در مدل تخمين
تخمين پایدار با استفاده از مدل تخمين
تخمين ديناميك با استفاده از مدل تخمين
انجام تخمين با استفاده از مدل تخمين
تبديل داده‌ی مدل تخمين
پيشنهاداتي براي زماني كه از مدل تخمين استفاده مي‌كنيد
فصل ششم‌: عملیات چرخه‌ای
عمليات چرخه‌ای در ASPEN Adsim11.1
توضيحاتي در مورد Cycle Organizer
اجراي Cycle Organizer
پنجره‌ی Cycle Organizer
كنترل مرحله (Step Control)
متغیرهای مرحله
كنترل فعل و انفعالات
كنترل‌هاي اضافي چرخه ((Additional Cycle Controls
كنترل‌هاي اضافي مرحله (Additional Step Controls)
توليد وظايف چرخه‌ای (Generating Cylic Tasks)
فعال كردن و غير فعال كردن وظايف چرخه
گزارش‌های چرخه (Cyclic Reports)
فصل هفتم‌: رسم Flowsheet
توضيحاتي در مورد نمونه‌هاي مدل (About Model Types)
نمونه‌هاي مدل كلي (General Model Types)
برگشت‌پذيري (Reversibility)
توضيحاتي در مورد Flowsheet در ASPEN Adsim
انواع Flowsheet َدر ASPEN Adsim
روش بستر تنها (Single Bed Approach)
نمودار فعل و انفعال فشار
فعل و انفعالات (Interactions)
مشخصات Flowsheet
ارتباط دهنده در Flowsheetهاي ديناميك ASPEN (Connecting to ASPEN Dynamic Flowsheets)

✍#مقدمه
دانش جداسازی از علوم کاربردی و پايه‌ای است که در بسياری از رشته‌های فنی و مهندسی مانند مهندسی شيمی و مهندسی مواد از اهميت بسياری برخوردار بوده و در دانشگاه‌های مختلف کشورمان تدريس می‌شود. به واسطه‌ی اين اهميت و هم‌چنين پيشرفت‌های روز افزونی که در اين علم حاصل می‌شود، کتب مختلفی در اين زمينه به رشته تحرير در آمده و يا از زبان‌های ديگر به زبان فارسی برگردانيده شده است که هر کدام به بررسی يکی از بی‌شمار فرآيندهای جداسازی مختلف می‌پردازد. يکی از فرآيندهای جداسازی که دارای کاربردهای عملياتی بسياری در صنعت می‌باشد، جذب سطحی است. کتاب پيش ‌رو، به معرفی يکی از نرم‌افزارهای منحصر به فرد ارائه‌شده در زمينه‌ی شبيه‌سازی و مدل‌سازی فرآيندهای جذب سطحی می‌پردازد که تا‌کنون راهنمای آن به زبان فارسی ترجمه نشده است. اين نرم‌افزار ASPEN Adsim است که دارای قابليت‌های جالب و منحصر به فردی در زمينه‌ی شبيه‌سازی و مدل‌سازی فرآيندهای جذب سطحی می‌باشد.
از جمله فرآیند‌های مهم و پرکاربرد در صنایع شيمیایی می‌توان به فرآیند جذب سطحی اشاره نمود. این فرآیند در مرز بین دو فاز که عموماً یکی از آن‌ها سیال و دیگری جامد است رخ می‌دهد. از جمله اهداف اصلی این فرآیند می‌توان به جداسازی و خالص‌سازی اشاره نمود. این فرآیند از اجزاء و قسمت‌های گوناگونی تشکیل شده است که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به جاذب‌ها که بخش اصلی این فرآیند هستند، اشاره نمود. شما در بخش اول این کتاب می‌توانید به طور کلی با مکانیسم این فرآیند، انواع جاذب‌های استفاده شده در آن و مثال‌های تجربی آن آشنا شوید. امروزه از تأثیرات مهم و روز‌افزون نرم‌افزارهای رایانه‌ای در پیشرفت علوم و صنایع نمی‌توان چشم‌پوشی نمود. از جمله نرم‌افزارهای مهم و کاربردی در مهندسی شیمی، صنایع شیمیایی و پتروشیمیایی می‌توان به نرم‌افزار ASPEN اشاره نمود که متعلق به شرکت ASPEN Tech می‌باشد که در حال حاضر بزرگ‌ترین شرکت فعال در زمینه‌ی شبیه‌سازی فرآیندهای شیمیایی است. از جمله ویژگی‌های این نرم‌افزار و نرم‌افزارهای مشابه می‌توان به مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرآیندها، شناخت دقیق فرآیند و تحلیل رفتار فرآیند در حالت دینامیک، انجام عملیات محاسباتی و موازنه‌های انرژی و جرم به طور دقیق و بسیاری از کاربردهای دیگر اشاره نمود. نرم‌افزار ASPEN از ماژول‌های متفاوتی تشکیل شده است که هر کدام بر روی بخش خاصی تمرکز دارند. برای مثال، ASPEN Plus برای شبیه‌سازی فرآیندهای شیمیایی، ASPEN Properties برای تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی مواد و ASPEN B_JAC برای طراحی مبدل‌های حرارتی به کار می‌روند. یکی دیگر از این ماژول‌ها ASPEN Adsim می‌باشد که هدف آن شبیه‌سازی فرآیندهای جذب سطحی می‌باشد. در بخش دوم این کتاب سعي می‌شود كه چگونگي استفاده از‌ASPEN Adsim برای شبيه‌سازی فرآیند‌های جذب سطحی گازها، جذب سطحی مایعات و هم‌چنين تبادل یون توضیح داده شود.
ویژگی‌هایی را که می‌توان برای ASPEN Adsim بیان کرد عبارتند از:
روش‌هاي عددي براي حل معادلات ديفرانسيل جزئي
تخمين اندازه‌ها
تشكيل چرخه روش‌هاي رسم flow sheet

#مهندسی_شیمی
📕محاسبات مهندسي شيمي
#FEMLAB #MATLAB #EXCEL
فهرست و مقدمه:
@andishesara

#مهندسی_شیمی
📕محاسبات مهندسي شيمي
#FEMLAB #MATLAB #EXCEL
ناشر: انديشه‌سرا
نويسنده: فينليسون
مترجم: اميرحسين شهبازي
قطع: رحلی
تعداد صفحه: 304
شابك: 9786005716139
رده‌بندي ديويي: 0285/660
رده‌بندي كنگره: 3م9ف/184 TP
جلد: شوميز، كاغذ: سفيد خارجي، چاپ: تكرنگ
وزن تقريبي بر حسب گرم: 700

📝#فهرست
پيش‌گفتار مؤلف
پيش‌گفتار مترجمان
1 مقدمه
فصول و ضمايم
معادلات جبري
شبيه‌سازي فرايند
معادلات ديفرانسيل
ضمايم
2 معادلات حالت
معادلات حالت- فرمول‌بندي رياضي
حل معادلات حالت با Excel (يك معادله و يك مجهول)
حل با استفاده از Goal Seek
حل با استفاده از Solver
مثالي از حل يك مسأله‏ي مهندسي شيمي با به كار‌گيري Goal Seek
حل معادلات حالت با MATLAB (يك معادله يك مجهول)
مثالي از حل يك مسأله‏ي مهندسي شيمي با MATLAB
حل مثالي ديگر از مسائل مهندسي شيمي با MATLAB
معادلات حالت در Aspen Plus
مثال
حجم ويژه‏ي مخلوط
خلاصه‏ي فصل
مسائل
3 تعادل بخار- مايع
تبخير ناگهاني و جداسازي فازها
تبخير ناگهاني هم دما- دست‏يابي به معادلات
حل مثالي با Excel
پارامترهاي ترموديناميكي
حل مثال با MATLAB
حل مثال با Aspen Plus
مايعات غير ايده‏آل- بررسي کارايي مدل ترموديناميكي
خلاصه‏ي فصل
مسائل
4 تعادل واكنش شيميايي
تعادل شيميايي
مثال: توليد هيدروژن براي مصرف در پيل سوختي
حل با Excel
حل با MATLAB
تعادل شيميايي با دو معادله يا بيشتر
حل چند معادله چند مجهول با MATLAB
روش 1- استفاده از دستور 'fsolve'
روش 2- استفاده از تابع 'fminsearch'
تنظيمات در MATLAB
تعادلات شيميايي با به كارگيري Aspen Plus
خلاصه‏ي فصل
مسائل
5 موازنه‏ي جرم به همراه جريان‌هاي برگشتي
فرمول‌بندي رياضي
مثال بدون جريان برگشتي
مثال همراه با جريان برگشتي؛ مقايسه روش حل همزمان و متوالي
مثالي از شبيه‌سازي فرايند با Excel براي موازنه‌هاي جرم ساده
مثالي از شبيه‌سازي فرايند با Excel همراه با تعادل واكنش شيميايي
مثالي از شبيه‌سازي فرايند با Excel همراه با تعادل فازي
آيا تكرارها به جواب ‌رسيد؟
نکات الحاقي
خلاصه‏ي فصل
تمرين كلاس
بحث كلاسي
مسائل
6 شبيه‌سازي تجهيزات انتقال جرم
ترموديناميك
مثال: تقطير چند جزئي با روش‌هاي ميان‌بر
تعيين روابط رياضي
تقطير چند جزئي با روش‌هاي دقيقي سيني به سيني
مثال: جذب در بستر پر شده
مثال: جداسازي محصول واحد گاز
خلاصه‏ي فصل
تمرين كلاسي
مسائل
7 شبيه‌سازي فرآيند
كتابخانه‏ي مدل
مثال: فرايند آمونياك
هزينه‌هاي يوتيليتي
نكاتي درباره همگرايي
بهينه‌سازي
خلاصه‏ي فصل
تمرين كلاسي
مسائل
8 راكتورهاي شيميايي
فرمول‌بندي رياضي راكتورها
مثال: راكتور جريان پلاگ و راكتور ناپيوسته
مثال: راكتور مخزني بهم زده پيوسته
كاربرد MATLAB براي حل معادلات ديفرانسيل معمولي
مثالي ساده
استفاده از دستور 'Global'
ارسال پارامترها
مثال: راكتور جريان پلاگ هم‌دما
مثال: راكتور جريان پلاگ غير هم‌دما
به‏كارگيري FEMLAB براي حل معادلات ديفرانسيل معمولي
مثالي ساده
مثال: راكتور جريان پلاگ هم‌دما
مثال: راكتور جريان پلاگ غير هم‌دما
مسائل راكتور با تغييرات مول و چگالي متغير
راكتورهاي شيميايي با محدوديت‌هاي انتقال جرم
راكتورهاي مخزني بهم زده پيوسته
حل با Excel
حل با MATLAB
CSTR با چندين جواب
حل معادلات چند‌گانه با MATLAB
راكتورهاي مخزني به هم زده پيوسته گذرا
خلاصه‏ي فصل
مسائل
9 فرآيندهاي انتقال در يك بعد
كاربردها در مهندسي شيمي- فرمول‌بندي رياضي
انتقال حرارت
نفوذ و واكنش
جريان سيال
انتقال حرارت ناپايا
مثال: مسأله‏ي انتقال حرارت در يك تيغه
مثال: واكنش و نفوذ
حل پارامتري
مثال: جريان سيال نيوتوني درون لوله
مثال: جريان سيال غير نيوتوني در لوله
مثال: انتقال حرارت گذرا
مثال: جذب سطحي خطي
مثال: كروماتوگرافي
خلاصه‏ي فصل
مسائل
10 جريان سيال دو و سه بعدي
مباني رياضي جريان سيال
معادله‏ي ناوير- استوكس
سيال غير نيوتوني
مثال: جريان ورودي به لوله
مثال: جريان ورودي يك سيال غير نيوتوني
مثال: جريان در ابزارهاي ريز سياليمثال: جريان آشفته درون لوله
مثال: شروع جريان در يك لوله
مثال: جريان از ميان روزنه
مثال: جريان درون اختلاط‌گر مارپيچ
شرايط مرزي
بي‌بعد سازي
خلاصه‏ي فصل
مسائل
11 معادله‏ي نفوذ همرفتي در دو و سه بعد
معادله‏ي نفوذ همرفتي
معادلات بي‌بعد
شرايط مرزي
مثال: انتقال حرارت در دو بعد
مثال: رسانش حرارت در حضور حفره
مثال: پخش در دستگاه‌هاي ريز سيالي
اثر عدد پكلت
مثال: گرانروي تابع غلظت
مثال: اتلاف لزج
مثال: راكتور شيميايي
مثال: واكنش‌هاي روي ديواره
مثال: آميختگي در اختلاط‌گر مارپيچ
خلاصه‏ي فصل
مسائل
ضميمه‏ي الف نكاتي در استفاده از Excel
سازماندهي سل‌ها
محتويات سل‌ها
قالب‌بندي
توضيحات
شكل‌ها، معادلات و لينك‌هاي وب
انتخاب ستون‌ها براي نمودار، رگرسيون و چاپ
كپي فرمول‌ها در عرض و ستون صفحه گسترده
افزودن سطرها و ستون‌ها
تقسيم/ تثبيت
فعال كردن تكرار، رواداشت
الصاق
نمودار- xy Scatter، ويرايش، نمودارهاي چندگانه و نمودارهاي سطح
باز‌آرايي صفحه گسترده
صدور و وارد كردن فايل‌هاي متني، هر بار يك ستون
صدور و وارد كردن فايل‌هاي متني، چندين ستون
صدور يك فايل متني
ابزارها
توابع
ماتريس‌ها
راهنماي Excel

موارد به‌كارگيري Excel
ضميمه‏ي ب نكاتي در استفاده از MATLAB
ويژگي‌هاي كلي
شروع برنامه
چيدمان صفحه
توقف/ بستن برنامه
m-file ها
فضاي كاري و انتقال اطلاعات
دستور 'Global'
ابزارهاي نمايش
يافتن خطاها در MATLAB
اشكال‌‌زدايي برنامه
ورود/ خروج
حلقه‌ها
عبارات شرطي
محاسبه‏ي زمان
ماتريس‌ها
ضرب ماتريس
محاسبات درايه به درايه
مقادير ويژه يك ماتريس
محاسبه انتگرال
حل معادلات جبري با 'fsolve'
حل معادلات جبري با 'fzero' يا 'fminsearch'
حل معادلات ديفرانسيل معمولي از نوع مسائل مقدار اوليه
فهرست تطبيقي براي استفاده از ode45 و ساير توابع انتگرال‌گيري
درون‌يابي اسپيلاين
درون‌يابي داده‌ها، تعيين مقدار چند جمله‌اي و رسم نتايج
ترسيم
ترسيم نتايج حاصل از حل معادلات ديفرانسيل جزيي با استفاده از روش خطوط
نمودارهاي ساده
افزودن داده به نمودار موجود
تغيير شكل نمودار
نمودار چندگانه
نمودارهاي سه بعدي
نمودارهاي پيچيده‌تر
استفاده از حروف و علائم يوناني در متن
راهنماي MATLAB
موارد به كارگيري MATLAB
ضميمه‏ي پ نكاتي در استفاده از Aspen Plus
معرفي اجمالي
شروع
Setup
كتابخانه‏ي مدل
قرار دادن واحدها در فلوشيت
اتصال واحدها با جريان‌ها
ورود داده‌ها
تعيين اجزاء
تعيين خواص
تعيين جريان‌هاي ورودي
تعيين پارامترهاي بلوك
اجراي مسأله
بررسي جدول جريان‌ها
بررسي نتايج
انتقال فلوشيت و موازنه‏ي جرم و انرژي به يك برنامه‏ي ويرايشگر متن
تغيير شرايط
آماده سازي گزارش
ذخيره‏ي نتايج
راهنماي Aspen Plus
موارد به كارگيري Aspen Plus
ضميمه‏ي ت نكاتي در استفاده از FEMLAB
تکنيک‌هاي اصلي در FEMLAB
پنجره‏ي آغازين
معادلات
ترسيم
مش
تنظيمات زيردامنه
تنظيمات مرزي
حل
منوي Postprocessing
نمودارهاي سطح
نمودارهاي هم‌تراز
نمودارهاي سطح مقطع
نمودارهاي مرزي
انتگرال‌ها
امكانات پيشرفته
Model Navigator
مرزهاي داخلي
عبارات
متغيرهاي اتصال‌دهنده و هندسه‌هاي افزوده
موارد به‌كارگيري FEMLAB
ضميمه‏ي ث تخمين پارامتر
فرمول‌بندي رياضي
خط مستقيم
برازش خط مستقيم با Excel
رسم خط روند
برازش خط مستقيم با MATLAB
رگرسيون چندجمله‌اي
برازش چند جمله‌اي با Excel
رگرسيون چندجمله‌اي با MATLAB
رگرسيون چندگانه با Excel
رگرسيون غير خطي
رگرسيون غير خطي با Excel
رگرسيون غير خطي با MATLAB
ضميمه‏ي ج روش‌هاي رياضي
معادلات جبري
جانشيني متوالي
نيوتون- رافسون
معادلات ديفرانسيل معمولي به صورت مسائل مقدار اوليه
روش اولر
روش‌هاي رانگ کاتا
معادلات ديفرانسيل معمولي به صورت مسائل مقدار مرزي
روش تفاضل محدود
روش المان محدود
روش‌هاي مقدار اوليه
روش تفاضل محدود در Excel
معادلات ديفرانسيل پاره‌اي وابسته به زمان و تک بعدي
معادلات ديفرانسيلي پاره‌اي در دو بعد فضايي
روش تفاضل محدود براي معادلات بيضوي

✍#مقدمه
مسائلي که حل آن‏ها از دانشجويان مهندسي شيمي و مهندسان شيمي انتظار مي‌رود و در پالايشگاه‌ها، پيل‌هاي سوختي، ريزراکتورها يا کارخانه‌هاي داروسازي کاربرد دارند، در حال پيچيده‌تر شدن مي‌باشند. سال‌ها پيش، دانشجويان برنامه‌هاي خود را با زبان برنامه‌نويسي FORTRAN مي‌نوشتند و سپس به زباني مثل MATLAB رو آوردند. اما با توسعه‏ي رايانه‌هاي شخصي، نرم‌افزارهایی نوشته شد که بسياري از مسائل را براي دانشجويان حل مي‌کند ولي با اين شرط که از برنامه به درستي استفاده گردد. بنابراين افراد کمي که علاقمند به نوشتن برنامه‌هاي خودشان بودند به دانشجويان کثيري بدل گرديدند که از برنامه‌ها استفاده مي‌کنند، اما به نوشتن آن‏ها مبادرت نمي‌ورزند. من در طول 38 سال تدريس در دانشگاه واشنگتن به آن گروه از دانشجويان کم تعداد آموختم که چگونه از آناليز عددي براي حل مسائل پيچيده استفاده کنند. در حال حاضر من به همه‏ي دانشجويانم مي‌آموزم که چگونه به درستی از رايانه استفاده کنند. فقط تعداد قليلي از دانشجويانم علاقمند به آناليز عددي هستند (متأسفانه!) اما همه‏ي دانشجويان آگاهند که بايد قادر به حل مسائل سخت باشند و براي انجام آن‏ها مجبور به استفاده از رايانه هستند.
اهداف اين کتاب تبيين اين موارد است: (الف) مسائلي که مهندسان شيمي بايد حل کنند، (ب) نوع برنامه‏ي رايانه‌اي که براي حل آن‏ها به‏کار مي‌رود و (ج) چگونه مهندسان صحت حل مسائل را بررسي مي‌کنند. اين کار با توجه به اين موضوع که يادگيري دانشجويان امروزي بر مبناي خواندن کم، آموختن درست به موقع و استفاده زياد از رايانه مي‌باشد صورت گرفته است. برنامه‌هاي شرح داده شده در اين کتاب شامل Excel، MATLAB، Aspen Plus و FEMLAB مي‌باشند.
در طي نوشتن اين کتاب، فرضم بر اين بود که خوانندگان افراد مبتدي نيستند. دانشجويان مهندسي شيمي سال سوم و چهارم، تجربه‏ي کار با برنامه‌هاي صفحه گسترده مانند Excel را دارند و مي‌توان اين برنامه‌ها را در صورت وجود راهنمايي و بيان نکات کليدي به راحتي در کنار رايانه فراگرفت. در حقيقت، خيلي از دانشجويان فهم بيشتري از رايانه نسبت به استادان خويش دارند، اما يک دانشجوي مبتدي مهندس شيمي ممکن است برنامه‏ي کاربردي را خيلي خوب نداند و به درک عميقي از پديده‌هاي فيزيکي که در پس يک مسأله نهفته است، نرسيده باشد. بنابراين بايد توضيح داد که چرا دانشجويان بايد برخي مسائل را حل کنند. من از تجربه‏ي خود براي روشن‌‌تر کردن مسائل اين کتاب بهره گرفته‌ام.
فلسفه‏ي تدريس من بدين قرار است که مسائلي که امروزه مهندسان با آن روبرو هستند، معمولاً با روش‌هاي تحليلي قابل حل نيستند، اما با استفاده از نرم‌افزارهاي حرفه‌اي که امروزه در دسترسند مي‌توان به حل آن‏ها مبادرت ورزيد. بنابراين هر مهندس مسأله‌اي را حل خواهد کرد که هيچ کس جواب آن را نمي‌داند و اين وظيفه مهندس است که از بيان صحيح مسأله بر روي کاغذ و در رايانه و حل صحيح آن اطمينان حاصل کند. دانشجويان مهندسي بايد با تعيين درستي کار انجام شده توسط رايانه چگونگي اطمينان از حل صحيح مسأله را بدانند. اگر آن‏ها بتوانند اين کار را انجام دهند، مي‌توانند استاد و يا رئيس آينده خود را متقاعد کنند که جوابي در اختيار دارند که تقريباً مثل حل تحليلي موثق است با اينکه به شکل تحليلي نيست و جواب مسأله‌اي مي‌باشد که به صورت تحليلي قابل حل نخواهد بود.
چگونگي به‏کارگيري اين کتاب در تدريس
اين کتاب ثمره‏ي واحدي است که در دانشگاه واشنگتن ابتدا در زمستان 2003 ارائه نمودم. نظر خواهي دانشکده از دانشجويان روشن ساخت که آنان به کمک بيشتري در هنگام کار با رايانه براي حل تکاليف مهندسي شيمي نيازمندند. گرچه دانشجويان واحدي در ارتباط با علوم رايانه‌اي اخذ مي‌کردند، اما معتقد بودند با دروس مهندسي آن‏ها ارتباط ندارد. درسي اختياري براي دانشجويان سال سوم ارائه کردم که آن‏ها را با برنامه‌هاي رايانه‌اي که در تحصيل خود مورد استفاده قرار مي‌دهند آشنا کند. نام اين درس "مهارت‌هاي رايانه‌اي مهندسي شيمي" است و به همراه درس در کلاس، کار عملي در مرکز رايانه نيز مورد نياز مي‌باشد. هر سال نام‌نويسي بيشتر شد و در سال 2005 هفتاد درصد از دانشجويان سال سوم اين درس را اخذ کردند.

روش تدريس بدين گونه بوده است که در کلاس به تشريح مسأله و تبيين حل آن با استفاده از برنامه‌هاي رايانه‌اي مي‌پردازم و سپس به مرکز رايانه رفته و هر دو دانشجو با حضور افراد کمک کننده به حل همان مسأله تشريح شده مي‌پردازند. در نهايت دانشجويان به تنهايي به حل مسأله‌اي سخت‌تر با استفاده از روش‌هاي مشابه مبادرت مي‌ورزند که به عنوان نمره‏ي تکليف خانه محسوب مي‌گردد. همه تکاليف خانگي باید صحيح باشند، در غير اين صورت فقط يک بار اجازه‏ي تصحيح وجود خواهد داشت. درس حاضر به صورت "نمره/ عدم نمره" تدريس مي‌شود و نمره در صورت تکميل صحيح هشتاد درصد تکاليف داده خواهد شد. فقط ده جلسه پنجاه دقيقه‌اي در کلاس و ده جلسه در مرکز رايانه در يک ترم ده هفته‌اي مورد نياز مي‌باشد. از آنجايي که مطالب موجود اغلب موضوعات مهندسي شيمي را در برمي‌گيرند، به شوخي در کلاس مي‌گويم: "من همه‏ي رشته مهندسي شيمي را در بيست ساعت به شما درس مي‌دهم."
اين کتاب را در دوره‏ي آموزشي طولاني‌تري نيز مي‌توان تدريس کرد. پس از حل مسائل ساده توسط دانشجويان، به سادگي مي‌توان مسائل را با دخيل کردن دروس ديگر و تغييراتي که مورد تأکيد استاد مي‌باشد پيچيده‌تر کرد. نمونه‌هايي از چنين مسائلي در انتهاي هر فصل آمده، به گونه‌اي که مسائل ساده و نيز سخت در آن‏ها گنجانده شده است. راه ديگري که براي استفاده از اين کتاب وجود دارد، بدين ترتيب است که در دروس مختلف به کار گرفته شود. به عنوان مثال پس از تدريس تعادل واکنش شيميايي در درس ترموديناميک استادان مي‌توانند با برگزاري يک جلسه در مرکز رايانه با به‏کارگيري فصل مربوط به تعادل واکنش شيميايي در اين کتاب به آموزش کاربردهاي رايانه در اين مورد بپردازند. ساير فصول را مي‌توان در دروس ديگر به‏کار گرفت. به اين طريق دانشجويان از اين کتاب در کل طول تحصيل استفاده خواهند کرد. اميد است پس از آن دانشجويان قادر به تمرکز بيشتر بر اصول مهندسي شيمي و به‌کارگيري رايانه به عنوان يک ابزار باشند.
در اين کتاب به ويژگي‌هاي چهار نرم‌افزار پرداخته شده است. ممکن است در دانشگاه شما همه اين نرم‌افزار‌ها نصب نشده باشند. گرچه اشكال ظاهري ممکن است متفاوت باشند، اما معاني و طرق حل مشابه مي‌باشند و مسلماً مسائل را با ديگر برنامه‌ها نيز مي‌توان حل کرد. در محيط کار، مهندسان با آنچه شرکتشان مهيا نموده است کار مي‌کنند، بنابراين به دليل در دسترس بودن نرم‌افزار ضعيف‌تر مجبور به استفاده از آن مي‌گردند. نرم‌افزارهاي قوي‌تر معمولاً گران‌تر هستند، بدين دليل در چند فصل يک مسأله با بيش از يک برنامه حل شده است تا دانشجويان درک کنند برنامه‌هايي که امکانات افزون‌تري ارائه مي‌دهند نياز به برنامه‌نويسي بيشتري براي حل مسائل پيچيده‌تر دارند. بر طبق تجربه من در صورت وجود برنامه‌هايي که ارتباط نزديكي به هم داشته باشند، دانشجويان از برنامه‌اي استفاده مي‌کنند که مسأله‏ي آن‏ها را سريع‌تر حل مي‌کند.
نرم‌افزارهای مهندسی شیمی هر روزه در حال رشد و توسعه می‌باشند. همگام شدن با این پیشرفت لازمه‌ی همراهی با جامعه‌ی جهانی و دور نماندن از رقابت تنگاتنگ علمی و فنی می‌باشد. این کتاب به محدودیت‌ها و برتری‌های چند نرم‌افزار در کاربرد آن‏ها به عنوان ابزاری در مهندسی شیمی می‌پردازد و به عنوان مرجعی شناخته شده در حوزه‌ی به‌کارگیری رایانه در حل مسائل مهندسی شیمی به شمار می‌رود.
علم بر مزایای این کتاب ما را بر آن داشت تا با ترجمه و چاپ آن به معرفی اثری پرارزش به جامعه علمی ایران بپردازیم. روشن است بیان مسائلی کاربردی و اشاره به نکات ارزنده باعث تبدیل این کتاب به مرجعی ارزشمند برای دانشجویان کارشناسی، کارشناسی ارشد و حتی دکتری گردد. از نظر مترجمان، این کتاب برای درک بهتر روابط مهندسی شیمی و نیز افزاینده‌ی کارایی فعالان این حوزه می‌باشد.
"رايانه" سبب ايجاد انقلابي در طراحي و تحليل فرايندهاي مهندسي شيمي، از جمله واحدهاي بزرگ توليد پلي اتيلن يا ريزراكتورهاي كوچك به منظور آشكارسازي عوامل زيستي، شده است. در حقيقت مسائل مهندسي كه امروزه دانشجويان كارشناسي مطالعه مي‌كنند، از نظر پيچيدگي همانند مسائلي است كه 30 يا 40 سال پيش، دانشجويان مقطع دكتري با آن روبرو بودند. امروزه برنامه‌هاي رايانه‌اي مسائل سخت را در زمان بسيار كمي حل مي‌كنند. در حال حاضر ديگر مجبور به نوشتن نرم‌افزارهاي خود براي استفاده مؤثرتر از رايانه نيستيد. برنامه‌هاي رايانه‌اي مي‌توانند محاسبات عددي را براي شما انجام دهند، اما هنوز هم بايد چگونگي به‏كار‌گيري اين برنامه‌ها را در چالش‌هاي خاص در مهندسي بياموزيد و درك كنيد.

هدف اين كتاب، كمك به شما براي تمرين بهتر مهندسي شيمي است. رايانه‌ها ابزاري ارزشمند هستند كه پيشرو بودن و دست‌يابي به موارد دور از دسترس را در مهندسي شيمي ممكن مي‌سازند. اما به اين نكته بايد توجه داشت که با رايانه‌ها نمي‌توان به سادگي كار با دستگاه پخش CD كار كرد. به اين صورت كه ابتدا CD را در دستگاه پخش‌كننده قرار داد و سپس با فشردن دكمه، صدا يا تصوير مطلوب بدون تغيير در هر زمان پخش شود. گاهي اوقات برنامه‌هاي رايانه‌اي با پارامترهايي كه به آن داده شده، به طور مطلوب كار نمي‌كنند. بنابراين بايد به درستي از آن‏ها استفاده كرد.
اين كتاب همچنين:
(1) مسائلي را كه شما به عنوان يك مهندس شيمي ممكن است مجبور به حل آن شويد، مشخص مي‌‌كند.
(2) انواع برنامه‌هاي رايانه‌اي را كه شما مي‌توانيد استفاده كنيد، مقايسه مي‌كند و كاربرد هر كدام را در موارد خاص تبيين مي‌نمايد.
(3) چگونگي بررسي صحت نتايج و اطمينان از حل صحيح مسائل را توضيح مي‌دهد.
اين كتاب چهار برنامه‌‏ي رايانه‌اي Excel، MATLAB، Aspen Plus و FEMLAB را توضيح مي‌دهد، به‏طوري‏كه اگر از نرم‌افزارهاي ديگر مهندسي استفاده كنيد، اگر چه جزئيات مشابه نخواهد بود ولي مراحل و مسير كلي يكسان است.
به عنوان يك مهندس دارا بودن مهارت‌هاي رايانه‌اي كافي نيست، بلكه بايد درك درستي از پديده‌هاي فيزيكي داشته باشيد. هر كدام از فصول اين كتاب با يكي از كاربردهاي مهندسي شيمي، با توضيح فيزيك مسأله و در قالب عبارات كلي و فيزيكي، شروع مي‌شود. سپس آن عبارات در قالب رياضي قرار گرفته تا بتوان با استفاده از رايانه آن را حل كرد. سپس مثال‌هاي متعددي از مسائل مشابه حل گرديده است. اين راه‌حل‌ها با راهنمايي گام به گام بوده، به گونه‌اي كه مي‌توانيد شخصاً به حل آن مبادرت ورزيد. در مواردي هم يك مسأله با برنامه‌هاي مختلفي حل شده است که با اين كار از نقاط قوت و ضعف برنامه‌هاي مختلف مطلع مي‌گرديد. در پايان مسأله‌هاي پيچيده‌تري آمده است كه مي‌توانند به عنوان تكليف در نظر گرفته شوند.
مثال‌هاي موجود در كتاب چگونگي بررسي مسأله و تحليل نتايج حاصل از رايانه را نشان مي‌دهد. وقتي از رايانه استفاده مي‌گردد، مهم است كه بدانيم جواب درستي به دست آمده يا خير. اگر از خط مشي ذكر شده در زير پيروي كنيد، مشكلي نخواهيد داشت. چون براي مسأله‌اي كه از طريق تحليلي حل نمي‌شود، نتايجي خواهيد داشت كه جزء به جزء آن همانند يك حل تحليلي، منطقي و قابل اتكا است:
(1) حل مسأله
(2) بررسي صحت كار انجام شده
(3) درك چگونگي دست‌يابي به نتيجه
فصول و ضمايم
اين كتاب شامل يازده فصل و شش ضميمه است (جدول 1-1). هر فصل مربوط به يكي از بخش‌هاي مطرح در مهندسي شيمي، مانند شبيه‌سازي فرايند يا نفوذ همرفتي است. ضميمه‌ها نيز جزئيات بيشتري درباره‌‌‏ي هر نرم‌افزار ارائه مي‌دهند.
به عنوان يك دانشجوي مهندسي شيمي امروزي، بسياري از شما آشنا به رايانه هستيد و در اين كتاب فرض شده است كه شما مقدماتي از برنامه‌هاي صفحه گسترده مثل Excel مي‌دانيد. فصول اين كتاب شامل مثال‌ها و راهنمايي‌هاي گام‌ به گام استفاده از نرم‌افزار براي حل مسائل مهندسي شيمي است. اگر لازم باشد، جزئيات بيشتري درباره‏ي نرم‌افزار‌ها در پيوست‌ها آمده است.