升流式带压漂白塔结构和强度计算软件的设计与开发文献综述

 2022-04-27 20:25:10

文献综述

漂白过程是白纸浆加入漂剂,使纸浆中的纤维在发生的化学反应之中脱去带有发色物质的木素组成或改变木素的发色基团的过程从而获得具有一定白度和适当的物理及化学性能的纸浆[1]

纸浆的漂白方法也多种多样,从其发展历史来看,人们主要从漂白剂、漂白 助剂和漂白设备及工艺两方面进行研究和开发。最早是手工业时代的氧漂。直到1774年瑞典化学家K.W.Sheele发现氯气漂白作用,才将其用作造纸。后来 又逐渐发展到用次氯酸钠、次氯酸钙、连二亚硫酸盐、过氧化氢、二氧化氯、臭氧等漂白剂 [2]。1900年初,在纸浆漂白过程的第一阶段,氯成为主要步骤。氯和氯基化合物被认为是重要的漂白化学品,但它们与氯仿和有机氯化合物的形成有关[3]。我国纸浆漂白技术发展较缓慢,漂白剂迄今除少数机械浆漂白使用过氧化氢外,生产漂白化学浆的工厂主要是单段次氯酸盐或CEH三段漂白为主的含氯漂剂[4]

当然,各种漂白段的配备基本上都是由输送设备、混合设备、反应塔和西江设备组成,这些设备又同漂白段中的纸浆浓度有关。浓度可以在低、中、高不同的纸浆浓度下进行,通常认为3.5%~4%为低浓,8%~15%为中浓,而25%~30%为高浓,其中漂白反应塔在各种漂白段都有广泛应用,而漂白塔有升流式和降流式两大类,浆料由塔底送入浆泵的压力上升流动的是升流塔,浆料在塔内流动的时间内完成化学反应,经塔顶流出;升流塔须满塔操作,浆料在塔中的反应时间比较稳定。降流塔中的浆料由塔顶送入,在塔朝下降流完成化学反应后由塔底送出,降流塔可根据需要决定塔内的操作浆位[5]

低浓升流塔的塔底中心有一顶端为圆锥形的锥柱体,构成环形沟槽,内装有1~2个推进器;也有在整个塔体高度上安装2~3个推进器的设计,但其氯化反应速率很快,会造成局部过漂。中浓升流塔在塔底带有分散器,塔顶带有刮浆器,分为塔顶带压的和塔顶为常压的两类,前者多用于带压氧脱木素段,其塔顶压力为0.2~0.5MPa;后者则通用于各漂白段。国内升流氯化塔的主要技术参数如下图所示[5]

升流式带压漂白塔是纸浆漂白系统中的常用设备,其结构设计必须满足相应标准及规范的要求,因此需要查阅大量的资料,进行计算并且强度校核的工作量也非常巨大和繁琐,而利用计算机语言编制工艺计算软件,实现计算的电算化,可以较为方便的实现设备结构和强度校核的计算,从而达到提高设计效率的目的。

随着科学技术发展的日新月异,计算机应用的逐渐普及,化工设备的设计也逐渐采用计算机辅助设计[6]。Qt 是一个跨平台C 图形用户界面应用程序(GUI)开发框架。能够非常轻松的实现“一次编写,随处编译”的功能。不同编译下可在Windows、Linux、Mac OSX、Android、handheld等不同平台上运行[7]。除了QT的跨平台特性[8],相比于其它的图形界面开发库,QT具有丰富的API类库,它已不仅仅是GUI库。比如数据库编程、网络编程接口等等。Qt的良好封装机制使得Qt的模块化程度非常高,可重用性较好,对于用户开发来说是非常方便的。QT提供了一种称为signals/slots的安全类型来替callback,这使得各个组件之间的协同工作变得十分简单[9]。Qt Creator 是一个全新的跨平台集成开发环境,功能强大,同时C 语言拥有很多优点比如对类型的检查更加严格,增加了异常处理的机制,有自己的标准模板库,并且是一种面向对象的编程语言,增加了运算符的重载等,它的执行效率非常高,在各个平台上代码级的移植性非常高,能够轻松的实现跨平台[10]

随着计算机应用技术的日益普及,计算机作为一种先进的计算工具和现代辅助设计手段已经渗透到化工领域的各个分支[11]。计算机技术在化学工业的普及和应用已经非常广泛和深入。比较典型的应用如:化工过程设计、化工过程控制、化工过程分析与开发、实验数据的分析与处理等方面[12]。这些方面的应用大大缩短了化工产品的研究、开发和设计周期, 提高了产品质量和企业竞争力。因此化学工业计算机应用也越发的重要。

参考文献:

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