分子模拟在化学工程中的应用介绍2

我们接下来会先从分子模拟的基本原理，以及它在化工中一些主要应用场合（如建立状态方程、研究分子及体系的微观结构及其不均一性以及传递性质的研究等）做一些简要的介绍。

分子模拟方法不仅可以提供对系统的微观结构有一个直观的了解，并且可以将其用于检验和改进各种理论模型，此外，它还可以直接提供实验数据，特别是在某些极端条件下，如：高温高压或低温高压以及实验设备十分昂贵或试剂有剧毒时，采用模拟的方法会更显其优越性。

利用分子模拟技术可以研究分子的微观结构、模拟研究相界面、研究分子的扩散性质等。以模拟分子的扩散为例，目前扩散系数主要来源于实验数据或半经验方程的估算，首先通过收集大量的动力学数据来进行拟合，从而得到相应的扩散方程，然后在不同的状态下对其进行校正，进而获得与实际生产较为相符的模型。通过分子模拟往往可以代替昂贵的实验设备，从而节省大量的人力物力，并获得与实际大致相符的结果。

目前由微扰理论、积分方程理论和密度泛函理论导出的理论公式或模型已经有很多，并且在化工界也已普遍应用。这些公式虽然存在一定的近似性，但可借助于分子模拟的方法来修正及校验，因此两者间的相互校验是十分必要的，这样可以取长补短。在此基础上，借助于分子模拟可以从经验平均公式演化为理论公式或改进已有的理论模型来形成新的热力学理论模型和传递性质模型。

参考文献

[1]李以圭,刘金晨.分子模拟与化学工程[J].现代化工,2001(07):10-13+15.DOI:10.16606/ j.cnki.issn0253-4320.2001.07.003.

[2] 朱达, 郑婧. 分子模拟在化学工程中的应用与研究[J]. 现代职业教育, 2018(2):1.

[3] 吕玲红, 陆小华, 刘维佳,等. 分子模拟在化学工程中的应用[J]. 化学反应工程与工艺, 2014, 30(3):12.

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