制浆造纸工程原理课程第二章 化学法制浆
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课程教学大纲“制浆原理与工程”教学大纲Principle and Engineering of Pulping课程编号:学时/学分:60/3.5一、大纲说明本大纲根据轻化工程专业本科2006版培养计划制订。
(一)教学对象轻化工程专业本科学生。
(二)教学目的与要求本课程是轻化工程专业的专业必修课程。
通过本课程的教学,使学生了解和掌握二十一世纪制浆工程的主要科学与技术;使学生在掌握了一定的基础理论的前提下,将所学的知识用于分析研究制浆过程中所出现的问题及现象,从理论和实际生产两个方面对制浆过程有一个系统全面的了解,同时培养分析问题和解决问题的能力。
在学习过程中,要求学生理论联系实际,灵活掌握所学内容,重点学习基本理论和主要方法及过程,同时注意学习该领域的最新成果及动态。
(三)主要先修课程和后续课程1.先修课程:化学类基础课,化工原理,植物纤维化学。
2.后续课程:造纸原理与工程、制浆造纸机械与设备。
(四)教学方式与重点和难点1.教学方式:课堂讲授、课堂讨论。
2.重点和难点。
重点:各种制浆方法的基本原理和新型的制浆技术,各种纸浆的基本漂白方法、漂白流程的组合与技术。
难点:蒸煮曲线的制订及H-因子的计算。
(五)考核方式考试。
二、教学内容绪论1.了解制浆造纸工业的特点与发展。
2.了解制浆的概念和现代制浆的基本过程。
3.了解制浆方法分类和国内外发展趋势。
第一章备料1.原料的贮存。
了解原料贮存的目的和对原料场的基本要求,掌握木材原料的贮存和非木材原料的贮存。
2.备料过程及质量控制。
掌握木材原料的备料和非木材原料的备料。
3.料片的运输和贮存。
了解料片的运输和贮存。
第二章化学制浆1.化学制浆的分类、蒸煮液的组成和计算。
了解化学制浆的分类,掌握常用术语及蒸煮计算,了解蒸煮液的组成和性质。
2.化学浆蒸煮原理。
掌握蒸煮液对木片或草片的浸透作用,掌握蒸煮过程中脱木素化学,掌握蒸煮过程中的碳水化合物降解化学。
3.蒸煮方法和蒸煮技术。
《制浆原理与工程》习题与思考题第一章备料1.原料为什么要贮存?不同原料的贮存方法有何不同?2.陆上贮存原料对原料场有哪些要求?为什么?3.木材原料备料流程有何特点?生产磨木浆和生产化学浆的木材备料流程有何不同?4.草类原料备料的一般流程是什么?以芦苇和稻麦草为例,分别说明之。
5.根据蔗渣原料的特点,说明其备料流程的特点。
6.普通削片机主要由哪些部分组成?削片刀、底刀、旁刀各安装在什么位置?大、小三角板起什么作用?7.影响木片长度与厚度的因素有哪些?生产中是怎样控制的?8.试述影响削片质量的因素。
9.某厂使用四刀削片机,喂料槽与水平面的交角为56°,喂料槽在水平面的垂直面与刀盘垂直面间的夹角为23°,问当刀距为8.5~9.5mm, 刀高为15m m时,切削出来的木片的长度、厚度和木片斜角为多少?10.某厂使用平口喂料10刀削片机,喂料槽与刀盘的夹角为37°,若要求切削出来的木片长度为18~20mm,试计算该削片机的刀距和削出的木片的斜角。
第二章化学法制浆1.为什么硫酸盐法比烧碱法蒸煮有较快的脱木素速率?2.木材、竹子、草类原料碱法蒸煮的反应历程有何不同?这种差别反映到蒸煮工艺条件有何不同?3.以碱法蒸煮为例,说明为何草类原料比针叶木容易蒸煮成浆?草类原料碱法蒸煮脱木素的特点是什么?4.试述碱法蒸煮脱木素化学反应。
5.在碱法蒸煮中,碳水化合物在什么情况下发生剥皮反应和碱性水解?碳水化合物的碱性降解对纸浆质量有何影响?如何防止碳水化合物的碱性降解?6.碱法蒸煮过程中碱的作用是什么?用碱量对纸浆质量有何影响?怎样选择用碱量?7.蒸煮液浓度与用碱量、液比的关系如何?怎样根据蒸煮的条件和要求来选用液比?8.硫化度对蒸煮速度和纸浆质量有何影响?如何选用硫化度?9.什么叫H-因子?在蒸煮过程中如何利用H-因子?H-因子在实用中有什么局限性?10.纸浆硬度表示什么?它与纸浆中木素含量有何关系?目前常用的表示纸浆硬度的方法有哪几种?11.蒸球和立式蒸煮锅各有什么优缺点?如何选用间歇蒸煮器?12.连续蒸煮有何优点?连续蒸煮器主要有哪些型式?试述各种连续蒸煮器的结构特点。
《制浆造纸原理与工程》课程教学大纲Pulping and Papermaking Principles and Engineering1、开课学院资源科学与造纸工程学院2、学时:96学时;学分:6学分3、适用专业:轻化工程4、课程类别:专业领域课5、授课方式:理论6、课程的性质和任务:通过本课程的学习,使学生掌握制浆造纸过程的基本概念、基本理论及其主要工艺,纸浆的蒸煮、筛选、净化及漂白,纸与纸板的抄造等基本原理与现代工艺技术,通过本课程的学习,使学生对制浆造纸工艺技术有一个较全面、系统的认识。
7、课程内容与基本要求:本课程为轻化工程专业必修的专业课程,主要讲解整个制浆造纸过程的基本概念、基本原理与相关工艺技术,制浆造纸新技术、新工艺及其工程应用。
通过本课程的学习,使学生掌握制浆造纸相关的基本知识与理论,熟悉国内外制浆造纸科学与技术领域新理论、新工艺和新装备,为从事制浆造纸科学技术工作打下良好的基础。
课程的内容主要包括纤维特性与原料备料、化学法制浆、高得率制浆与废纸制浆、纸浆的筛选净化、纸浆的漂白、蒸煮液制备以及制浆废液的回收与利用;纸料的流体与湿部化学特性,磨(打)浆原理与技术,非纤维物质的添加与应用原理,造纸机的供浆与白水系统,纸与纸板抄造过程(纸料上网、纸页的成型与月兑水、纸页的压榨、干燥、纸页的压光、卷曲和完成、纸页的表面处理),纸与纸板的结构与特性等。
8、各章节主要内容及教学计划第一部分制浆原理与工程绪论1学时介绍制浆的基本概念和现代制浆的基本过程;制浆方法的分类和纸浆品种的名称;制浆技术的进展和发展趋势。
第一章备料4学时第一节原料的贮存、介绍原料贮存的目的:维持正常连续生产的需要;改进原料质量的需要二、介绍对原料场的基本要求:在防火与安全、排水、通风、照明、运输这五个方面应注意的问题三、介绍原木的贮存和木片的贮存:木材原料的特点;原木水上贮存与地面贮存两种方式的特点及要求;木片贮存在贮存场地和运输上的特点;外购木片贮存与原木贮存的比较四、介绍非木材原料的贮存:非木材原料的种类与特点;制浆造纸常用非木材原料的贮存方法;打包打捆与堆垛、蔗渣的湿法散堆第二节备料过程及其质量控制一、介绍原料的备料:原木备料的工序,各工序的作用及基本要求二、介绍非木材原料的备料:以稻麦草、芦苇芒杆、竹子、甘蔗渣原料为例,介绍其备料的基本工序,要求与特点;湿法备料与干法备料的比较第三节料片的输送和贮存介绍料片输送的不同方式与特点;料仓的作用、类型及要求。
第二章化学法制浆1.解释化学法制浆常用名词术语。
活性碱:烧碱法蒸液中的活性碱指NaOH,硫酸盐法蒸煮液中的活性碱指NaOH+Na2S,常以Na2O或⑷有效碱:烧碱法指NaOH,硫酸盐法指NaOH+1/2Na2S,常以Na2O 或NaOH 表示。
⑸活化度:碱液中活性碱对总可滴定碱的百分比。
计算时,NaOH 和Na2S 等均以Na2O 或NaOH 表示。
⑹硫化度:白液的硫化度是指Na2S 对活性碱的百分比。
绿液的硫化度是指Na2S 对总可滴定碱的百分比。
计算时,NaOH 和Na2S 等均以Na2O 或NaOH 表示。
⑺蒸煮液:蒸煮液系指原料蒸煮时所用的碱液⒃纸浆硬度:纸浆硬度表示残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量。
可用高锰酸钾、氯或次氯酸盐等氧化剂测定,以用高锰酸钾最为普遍。
2.化学法制浆主要分哪几类?碱法和亚硫酸盐法制浆主要分为哪几种?各自的特点是什么?化学法制浆:碱法制浆、亚硫酸盐法和溶剂法制浆。
碱法:烧碱法、;硫酸盐法、多硫化钠法、预水解硫酸盐法、氧碱法、石灰法、纯碱法等。
最常用的是硫酸盐法和烧碱法。
亚硫酸盐法:酸性亚硫酸氢盐法、亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸氢盐法、中性盐硫酸盐法和碱性亚硫酸盐法。
碱法特点:碱法蒸煮对原料的适应范围比较广,硫酸盐法几乎适用于各种植物纤维原料,还可用于质量较差的废材、枝桠材、木材加工下脚料、锯末以及树脂含量很高的木材。
烧碱法适用于棉、麻、草类等非木材纤维原料,也有用于蒸煮阔叶木的,很少用于蒸煮针叶木。
3.硫酸盐法制浆和亚硫酸盐法制浆的优缺点是什么?硫酸盐法蒸煮的优缺点优点:①对原料适用范围广。
②脱木素速率快,蒸煮时间较短。
③纸浆强度高④蒸煮废液回收技术和设备比较完善。
⑤硫酸盐浆的用途广,针叶木本色硫酸盐浆可用于抄造纸袋纸、电缆纸、电容器纸、包装纸。
漂白浆用于生产文化用纸及其他用途。
阔叶材和草类原料的硫酸盐浆常用于生产文化用纸或生产纸板等。
⑥较少发生树脂问题和草类浆的表皮细胞群问题。