最新制浆原理与工程
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了解制浆过程中的最新技术和创新现代制浆行业是纸浆生产的重要环节,而了解制浆过程中的最新技术和创新对于提高纸浆质量和生产效率具有重要意义。
本文将为您介绍制浆过程中的一些最新技术和创新。
一、生物质预处理技术生物质是纸浆制造的主要原料,而生物质的预处理对于提高纸浆质量和生产效率起着至关重要的作用。
最新的生物质预处理技术包括生物质热处理和生物质化学处理。
生物质热处理利用高温和压力加热生物质,使其纤维结构更容易被分离和转化为纸浆。
而生物质化学处理则是利用化学方法对生物质进行分解和转化,以提高纸浆的产量和质量。
二、高浓度制浆技术传统的纸浆制备方法多采用低浓度制浆,但是低浓度制浆存在产能低、能耗高等问题。
为了解决这些问题,最新的技术采用高浓度制浆方法。
高浓度制浆通过增加制浆设备的处理能力和改进纤维分散技术,使得制浆浆料的浓度得以提高。
这不仅可以提高制浆的产能,还可以降低能耗和减少废水排放,实现节能环保。
三、纸浆脱墨技术纸浆中的墨污染是一直以来纸浆制造的难题之一。
为了解决这个问题,最新的技术采用了多种纸浆脱墨技术。
其中最常用的是浮选法和洗涤法。
浮选法利用纤维与墨颗粒的密度差异,通过气泡和化学试剂来实现纤维与墨颗粒的分离。
洗涤法则是通过多次洗涤纸浆来去除墨污染。
这些脱墨技术的应用可以大大提高纸浆的质量和造纸效率。
四、封闭式制浆技术传统的制浆过程中,会产生大量的废水和废气,对环境造成严重污染。
为了解决这个问题,最新的技术采用了封闭式制浆技术。
封闭式制浆技术通过在制浆设备和工艺中增加密闭设备和系统,使得废水和废气得以回收和处理,实现零排放。
这不仅可以保护环境,还可以降低生产成本和提高工作环境的安全性。
综上所述,了解制浆过程中的最新技术和创新对于纸浆生产具有重要意义。
生物质预处理、高浓度制浆、纸浆脱墨和封闭式制浆等技术的应用不仅可以提高纸浆质量和生产效率,还可以实现节能环保和降低生产成本。
随着科技的进一步发展,相信制浆技术将继续不断创新,为纸浆行业带来更多发展机遇。
制浆原理与工程一、制浆原理概述制浆是造纸工业中的关键过程之一,它是将纤维素原料转化为纸浆的过程。
纸浆是造纸的基础材料,其质量直接影响到纸张的品质。
制浆原理主要包括纤维素原料的分解和纤维分离两个步骤。
1. 纤维素原料的分解纤维素原料一般采用木材、废纸等植物纤维作为主要原料。
在制浆过程中,首先需要对原料进行分解,使纤维素与非纤维素物质分离。
这一步骤主要通过化学方法或机械方法来实现。
化学方法主要是采用化学药剂对纤维素原料进行处理,使其在特定条件下发生化学反应,使纤维素与非纤维素物质分离。
常用的化学药剂有氢氧化钠、硫酸等。
机械方法主要是通过物理力学的作用将纤维素原料进行分解。
常用的机械方法有磨浆、切割等。
2. 纤维分离纤维分离是将纤维素与非纤维素物质进行分离的过程。
在制浆工程中,常用的纤维分离方法有浆液分离、筛选和洗涤等。
浆液分离主要是通过物理力学的作用,将纤维素与非纤维素物质分离。
常用的浆液分离设备有离心机、压滤机等。
筛选是通过筛网将纤维素与非纤维素物质进行分离。
常用的筛选设备有振动筛、压力筛等。
洗涤是将纤维素原料中的杂质通过水洗的方式进行分离。
常用的洗涤设备有洗涤机、洗涤塔等。
二、制浆工程概述制浆工程是指将制浆原理应用于实际生产中的一系列工艺和设备。
它包括制浆设备的选择、制浆工艺的设计和操作流程的优化等。
1. 制浆设备的选择制浆设备的选择是制浆工程的关键环节之一。
根据纤维素原料的性质和生产要求,选择适合的制浆设备可以提高制浆效率和纸浆质量。
常用的制浆设备有磨浆机、切割机、洗涤机、筛选机等。
根据不同的原料和工艺要求,可以选择单一设备或者多种设备的组合。
2. 制浆工艺的设计制浆工艺的设计是制浆工程的核心任务之一。
根据纤维素原料的特性和生产要求,设计合理的制浆工艺可以提高纸浆的质量和产量。
制浆工艺的设计包括原料处理、分解、分离和洗涤等步骤的参数选择和操作条件的确定。
同时还需要考虑能耗、设备投资和生产成本等因素。
1 制浆定义:利用化学或机械的方法,或两者结合的方法,或辅以生物能(酶解工程)的方法,是植物纤维原料离解成单根纤维的生产过程 制浆的基本流程:原料采储—备料—磨浆(或蒸煮、洗涤或蒸煮、磨浆)—筛选,净化—漂白—漂白浆 制浆方法:化学法(碱法、亚硫酸盐法)和高得率法(机械法、化学机械法、半化学法) 原料的贮存的目的:维持正常的连续生产、改进原料质量,以满足蒸煮和磨浆的需要 堆垛方法:层叠法;平列法;散堆法 木材原料的备料的流程:木材—贮存—拉木机—辊式输送机—锯断—皮带输送机—削片机—旋风分离器—筛选—皮带输送进入料片仓 原料厂的要求:防火严密、运输方便、排水畅通、通风良好 原木去皮的目的:降低尘埃度,降低药品消耗,不易霉变腐烂,均衡水分 木片挤压去皮的原理:利用木片和树皮受热以后的黏性不同以及受压以后的弹性系数不同来达到分离树皮和木片的目的. 刀高:刀刃到刀牙的垂直距离H 刀距:刀刃到突出刀盘面的距离h 安刀角:安刀面与刀盘平行面之间的夹角α 影响木片合格率的因素:木片的长度、木片的厚度、木片的斜度、树种、水分、安刀角、刀刃角、削片刀与底刀的间距等 木片质量对制浆的影响:影响药业的渗透、影响木片在料仓中的流动性、影响装锅量、影响合格率(过煮问题) 木片的筛选方法:圆筛和平筛 草类原料的特点:灰分含量高、水抽出物高、1%氢氧化钠抽出物多、半纤维素含量高、木素含量低、纤维素含量低、组成不均一 灰分含量高的影响:滤水性差、纸机网部脱水困难、强度差、脆性大、碱回收困难、 抽出物含量高的影响:碱耗高、碱法制浆泡沫多、不易漂白、得率低 草类原料的备料方法:干法备料、湿法备料、干切湿净化备料 草类纤维的特点:组织结构疏松、纤维细且短、杂细胞含量高 干法备料流程:麦稻草原料→原料车→喂料胶带→喂料辊→切草机→筛选除尘设备→胶带→预浸器→蒸煮 草片长度:草片长度=喂料辊线速/(飞刀刀片数*飞刀辊转速)*1000 湿法备料特点:除尘效率高、生产能力高、浆料易洗易漂、劳动条件改善、刀片易磨损、动力消耗大、投资大 干切湿净化流程:干法切草—干法除尘—水力碎浆机—过滤分离—除砂器—澄清器—螺旋压榨机—料片—螺旋预浸器—蒸煮器 碱法制浆的定义:用碱性化学品水溶液处理植物纤维原料,溶出其中的木质素、尽可能保留纤维素,适当保留半纤维素,使植物纤维原料分解成单根纤维AP 法特点:设备简单、操作容易、纸张松软、吸水性好、不透明度高、得率低、强度差KP 法特点:对原料适应性广、纸浆强度高、黑液回收技术成熟污染负荷低、得率较低、漂白难度大、滤水性差、空气污染负荷大、黑液回收投资大SP 法制浆特点:浆料颜色浅,易漂白、得率高、制溶解浆无需预水解、综合利用程度高、对材质适应性差、浆料强度低、蒸煮时间长、设备耐腐蚀NSSC 法制浆特点:得率高、颜色浅、滤水性好,易打浆、挺度好、对设备腐蚀小 高得率浆的特点:得率高,成本低、印刷性能好,高松厚度,高不透明度、污染处理负荷少、物理强度低、漂白性能差,易反黄,纤维会卷曲和扭结2 GP 浆特点:成本低、得率高、生产过程简单、浆料印刷性能好,颜色浅、污染处理少、成纸强度低、纸易脆易黄 化学机械浆特点:得率高、强度比GP 浆高、制浆材料广、电耗较低、浆料强度低、易返黄、印刷适应性不如TMP 、GP CTMP 浆特点:投资费用低、强度,不透明度和松厚度类似于化学浆,浆料光学性能好、得率高、污染少、对原料适用性强 碱法制浆系统:配料系统、配碱系统、蒸煮系统、热量回收系统、浆料洗涤和废液提取系统、浆料筛选和净化系统、漂液之辈系统、制浆漂白系统、浆板抄造系统、废液回收系统、水处理系统KP 法制浆基本工艺流程:原料厂—备料,木片—蒸煮—除节—筛选—洗浆—氧脱木素—洗浆—漂白—漂白浆筛选净化—浆板抄造 总碱:烧碱法是NaOH+碳酸氢钠 硫酸盐法是含钠的化合物 活性碱:指在烧碱法蒸煮液中NaOH 的含量;在硫酸盐法中指NaOH+Na2S 的含量,以Na2O 计。
制浆原理与工程一、判断题1、原木的贮存有层叠法、平列法和散堆法三种方式。
(√)2、木片或竹子组织紧密、内部空气较少,故蒸煮时可以不进行小放气。
(×)3、硫酸盐法蒸煮时,草类原料的硫化度为25%左右,木材原料的硫化度为10—20%。
(×)4、一般地说,草类原料采用连续蒸煮时,由于对原料的质量要求较高,最好采用全湿法或干湿结合法备料工艺。
(√)5、蒸煮时真正消耗于溶解木素的碱并不多,大部分用于中和碳水化合物的酸性降解物。
(√)6、黑液燃烧时所须空气含量分三处通入燃烧炉,造成炉子结构复杂化,为了简化炉体结构可以改成一处通入所须空气量。
(×)7、于木浆相比,草浆的溶水性差,但扩散性好,所以在洗涤时草浆宜采用薄层浆洗涤。
(×)8、为了避免浆的强度下降返黄,次氯酸盐漂白,PH最好控制在中性。
(×)9、前两个蒸发器进新鲜蒸汽后,三个蒸发器进二次蒸汽作热源称为四体五放。
(×)10、纸张的光吸收系数越高,纸张的白度越低。
(√)11、纤维原料存放过程中会导致=其质量的下降,所以蒸煮前对原料存放的时间越短越好。
(×)12、硫酸盐法蒸煮时中采用的化学药品就是硫酸钠和硫代硫酸钠等。
(×)13、对纤维原料进行蒸煮的目的就是降解碳水化合物,而保护纤维素。
(×)14、磨石磨木法是一种适合各种纤维原料生产机械浆的制浆方法。
(×)15、废纸浆一般质量较差,所以不适合高级文化用纸。
(√)16、对纸浆进行洗涤的目的就是去除其中的废液污染物,所以采用尽量多的水进行洗涤是目前流行的方法。
(×)17、与木浆相比较,草浆的溶水性好,但扩散性差。
(×)18、次氯酸盐漂白的PH一般控制在中性偏酸性。
(×)19、两个蒸发器同时使用新鲜蒸汽后,三个蒸发器使用二次蒸汽作热源的间接蒸发流程。
(√)20、绿液苛化就是将NaOH转化成Na2CO3的过程。
制浆原理与工程洗筛漂制浆原理与工程洗筛漂是纸浆制备过程中非常重要的步骤。
制浆原理是将木材等原料经过一系列工艺流程加工成纸浆的过程。
工程洗筛漂是纸浆制备中的关键环节,通过对纸浆进行洗涤、筛选和漂白等处理,得到适合纸张生产的纸浆。
制浆原理主要包括机械制浆和化学制浆两种方法。
机械制浆是将木材经过切割、破碎、磨浆等步骤,使得纸浆中的纤维与其他物质进行分离。
机械制浆过程中,主要采用回转球磨机和磁选机等设备进行操作。
化学制浆是先对原材料进行化学处理,然后再进行分离。
化学制浆主要使用化学药剂对原材料进行蒸煮、漂白等处理,通过化学反应使得纤维与其他成分分离。
化学制浆的工艺流程较为复杂,但可以得到较高品质的纸浆。
工程洗筛漂是制浆原料在制浆过程中的关键步骤,对纸浆的质量和性能有重要影响。
工程洗筛漂主要包括洗涤、筛选和漂白三个环节。
洗涤是将制浆原料中的杂质、木屑等物质去除的过程。
洗涤可以通过水洗或者化学药剂进行。
水洗是将原料进行反复冲刷,使得杂质与纤维分离。
化学洗涤则是使用化学药剂对原料进行处理,通过化学反应使得杂质溶解或沉淀,从而分离纤维。
筛选是将洗涤后的原料进行分级的过程,目的是将不同粒度的纤维分离开。
筛选通常使用筛分设备进行,如振动筛、压力筛等。
通过调整筛孔大小和筛网形式,可以实现对不同粒度纤维的分离。
漂白是为了去除制浆原料中的色素和杂质,提高纸浆的白度和洁净度。
漂白过程中通常使用漂白剂进行处理,如氯气、次氯酸钠等。
漂白剂可有效去除原料中的色素和杂质,并改善纸浆的品质。
工程洗筛漂的目的是提高纸浆的质量,使得制备的纸张具有更好的性能。
通过洗涤去除杂质和木屑,能够减少纸张中的颗粒杂质,提高纸张的光滑度和透气性。
筛选可以将纸浆中的细小颗粒分离开,得到较为均匀的纤维分布,减少纸张的破碎和毛糙度。
漂白能够去除原料中的色素和杂质,使得纸浆的白度和洁净度明显提高。
综上所述,制浆原理与工程洗筛漂是纸浆制备过程中非常重要的步骤。
制浆原理与工程实验指导书制浆原理与工程实验指导书内容:实验:植物原料制浆性能实验1. 目的要求植物原料制浆性能实验综合性实验,是在课堂理论教学后进行。
不采用固定实验条件的教学模式,在教师的指导下学生根据采集的原料自行制定的制浆工艺条件及实验操作步骤,在实验中实施验证。
从植物原料开始,制备出漂白纸浆,实验注重理论与实践相结合,以理论指导实践对实验结果进行分析讨论。
使课堂上学的理论知识与实践相结合,提高理论知识在实际工作中的应用能力。
按照实验指导书的实验操作规范和学生设计的工艺配方,完成以下实验项目的操作植物纤维原料采集,原料切片及水份测定蒸煮工艺的制定,蒸煮操作纸浆得率测定制浆废液残碱分析测定漂白工艺条件的制定及计算,溧白操作纸浆白度测定2. 实验原理蒸煮原理蒸煮过程包括:1、药液浸透原料过程,2、药液与原料起化学反应过程,3、反应产物从原料中容出过程;蒸煮液的浸透作用蒸煮液的有效成份浸入原料内部有:A.毛细管作用:蒸煮液靠外加的压力或表面张力产生的压力作用而浸透;纤维轴向的毛细管作用总是大于横向毛细管作用50~200倍;在纤维原料水分含量低而又排除了原料毛细管内的空气后,药液对原料切片的浸透主要是毛细管作用,且速度很快;B.扩散作用:靠药液的浓度差造成的离子浓度梯度为推动力,使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料内部切片;在纤维原料水分含量高至纤维饱和点时,离子浸入原料内部切片主要靠扩散作用;浸透理论强调浸透的重要性,认为药液浸透先于化学反应;蒸煮升温前期,必须让药液充分浸透入原料切片;随着浸透作用完成,蒸煮温度升高,化学反应逐渐加剧,因此认为浸透时间对蒸煮影响很大。
强调在显著脱木素反应前,药液须充分浸透,即蒸煮过程应保留一段低温时间,不易升温太快。
强调:只有充分浸透,才能保证蒸煮质量。
表面化学反应理论强调化学反应,认为碱液与木片接触后,一开始就在木片表面发生脱木素反应,当部分木素从木片表面脱去后,便打开了“通道”,新鲜药液经过通道浸入原料切片内部。
制浆原理与工程制浆是指将植物纤维在化学或机械作用下分散和溶解,为造纸或其他化工过程中的后续加工提供材料。
制浆原理与工程的研究旨在深入探究造纸必须的原料材料-浆料的制备方法和工艺过程,使浆料的质量越来越符合纸质的要求,达到可持续发展的目的。
本文将从制浆原理、制浆过程、制浆工程等三个方面进行详细介绍。
制浆原理主要分为物理制浆和化学制浆两种方式。
1.物理制浆:是通过机械力的作用将木材压碎、分离木质纤维,逐步将木材加压、切削、挤压,从而达到粗浆和纤维分离的目的。
这种制浆方式适用于样纸、艺术纸和牛皮纸等制造过程中需要纤维柔韧度高的纸张。
2.化学制浆:是在一定程度上加入一种化学试剂对木材进行分解、降解,以分离出纸质纤维。
化学制浆中主要使用的化学试剂有氢氧化钠、过氧化氢、硫酸和氯,而其中最常用的是硫酸制浆。
化学制浆中还可以细分为硫酸盐制浆、过氧化物制浆、硫代硫酸盐制浆、氢氧化钠制浆和丝素制浆等。
二、制浆过程1.机械制浆:机械制浆包括石灰和钠碱蒸汽浸制浆法、砂磨制浆法、按摩制浆法和喷雾制浆法等。
石灰和钠碱蒸汽浸制浆法是在高压下,通过蒸汽将原料中的纤维分离,以获得浆液。
砂磨制浆法是通过将原料放入进一步挤压、加热的设备中,然后用砂磨碾磨成所需的粒度大小。
按摩制浆法是对原料进行按摩、压缩,以将其压紧,从而将纤维分离。
喷雾制浆法是通过在喷雾器中直接喷雾液体原料,使其均匀散布在气流中,从而实现纤维分离的目的。
2.化学制浆:化学制浆包括硫酸盐制浆、过氧化物制浆、硫代硫酸盐制浆、氢氧化钠制浆和丝素制浆等。
硫酸盐制浆是在破碎后混合硫酸盐和硫酸试剂,起到分解纤维的作用。
过氧化物制浆是在混合过氧化物和碱性溶剂后,通过氧化分解纤维。
硫代硫酸盐制浆是通过交换金属离子来分解纤维。
氢氧化钠制浆是通过氢氧化钠的分解作用来实现纤维的分离。
丝素制浆是在水中加入一定量的丝素,然后将原料添加到水中,从而实现纤维分离。
制浆工程主要包括设备设计、浆液制备、浆液输送等方面的实践。
制浆原理与工程制浆是造纸工业中的重要工艺环节,它将纤维素原料转化为可用于造纸的纸浆。
制浆过程不仅涉及物理、化学等多个学科的知识,还需要掌握一系列工程技术。
本文将从制浆原理和制浆工程两个方面进行探讨。
一、制浆原理制浆的目标是将纤维素原料中的纤维素分离出来,形成纸浆。
纤维素原料可以是木材、竹子、废纸等。
制浆的原理主要包括机械制浆、化学制浆和热力制浆。
1. 机械制浆机械制浆是利用机械作用将原料进行破碎和分散,以分离纤维素。
常见的机械制浆方法有磨浆和打浆。
磨浆是将原料放入磨浆机中,通过机械磨碎的方式将纤维素分离出来。
磨浆机内部有高速旋转的磨盘和固定的磨盘,原料在两者之间受到剪切和冲击力,使纤维素脱离原料。
打浆是将原料放入打浆机中,通过高速旋转的刀片将原料切割和撕裂,使纤维素从原料中脱离。
打浆机的刀片设计得十分精细,以确保纤维素能够有效地分离出来。
2. 化学制浆化学制浆是利用化学药剂对原料进行处理,以溶解或者改变原料中的非纤维素成份,从而分离纤维素。
常见的化学制浆方法有硫酸盐法和碱法。
硫酸盐法是将原料与硫酸盐溶液混合,通过化学反应将非纤维素成份溶解掉。
这种方法适合于木材等纤维素原料。
碱法是将原料与碱性溶液混合,通过化学反应将非纤维素成份转化为可溶性物质。
这种方法适合于废纸等纤维素原料。
3. 热力制浆热力制浆是利用高温和高压对原料进行处理,以改变纤维素的结构和性质,从而分离纤维素。
常见的热力制浆方法有蒸煮法和蒸汽爆破法。
蒸煮法是将原料放入蒸煮器中,在高温和高压下进行蒸煮,使纤维素变得柔软易分离。
蒸汽爆破法是将原料放入蒸汽爆破器中,在高温和高压下进行爆破,使纤维素分离。
二、制浆工程制浆工程是将制浆原理应用于实际生产中的一系列工程技术。
它包括原料预处理、制浆设备、制浆过程控制等环节。
1. 原料预处理原料预处理是将纤维素原料进行清洁和筛分,以去除杂质和不符合要求的纤维。
这一环节的目的是为了提高制浆效率和纸浆质量。
制浆原理与工程制浆是指将原材料(如木材、废纸等)通过物理或化学处理,使其成为可用于造纸的纤维状物质的过程。
制浆的原理主要分为机械制浆和化学制浆两种。
机械制浆主要通过物理方法将原料进行细分和破碎,以达到分离纤维的目的。
机械制浆的工艺流程一般包括下面几个步骤:1. 初级制浆:将原料进行粗制,主要通过切割、破碎等机械力使原料分离成纤维束、纤维片或纤维束条。
2. 二次制浆:将初级制浆得到的纤维进一步进行加工,通过破碎和搅拌等操作,将纤维再次细分为更小的颗粒,以提高纤维分散度。
3. 高浓化:将二次制浆后的纤维与适量的水混合,形成较高浓度的纤维悬浮液。
这一步骤一般通过高浓化器(如盘式过滤器、压滤机等)实现。
4. 去杂质:在高浓化过程中,通过不同的筛选装置将悬浮液中的杂质去除,如石块、金属、玻璃片等。
5. 脱墨:对于废纸制浆过程中,常常需要进行脱墨处理,以去除墨污。
一般采用浮选、逆流洗涤、酸洗等方法实现。
化学制浆是通过化学反应改变纤维的结构和性质,以提高纤维利用率和纸张质量。
常见的化学制浆方法包括:1. 碱法制浆:采用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质和木材进行反应,使木材中的木质素溶解,从而获得纤维素。
2. 硫酸法制浆:通过硫酸与木材中的木质素反应,将木质素转化为溶解于浆液中的化合物,从而获得纤维素。
3. 硫酸氢盐法制浆:类似于硫酸法,但使用的是硫酸氢盐。
4. 氯酸法制浆:通过氯酸与木材中的木质素反应,将木质素转化为溶解于浆液中的化合物,从而获得纤维素。
需要注意的是,制浆工艺中的每个步骤都需要严格控制操作参数,以确保纤维质量和产量的稳定。
此外,根据不同的原料和生产要求,制浆工艺也会有所差异。
《制浆原理与工程》考试纲要(06级造纸专业用)绪论部分1、制浆造纸工业方向(从三个主要方面简述)。
2、按克╱米2标准,纸和纸板的规格国际规定的统一标准是怎样规定的?3、制浆造纸主要应用植物原料的什么成分?4、掌握制浆概念和纸浆的主要方法。
5、制浆工程主要考虑的六个方面。
第一章备料1、备料的概念和备料的两个主要阶段及备料的目的。
2、稻麦草、木材、蔗渣分别在原料场贮存的时间。
3、原料场建设:(1)原料场的位置、照明设施要求,厂内原料场的面积和防火隔离带要求。
(2)原料场垛基建设的高度、坡度要求,原料垛与原料场周边距离和常年主导风向的要求。
4、我国北方和南方对木材备料各采用什么方式?5、原料场备料:(1)木材陆地备料在原料场堆垛的主要方式和厂家多采用的堆垛方式。
(2)原料场长期贮存木片容易出现的问题、主要原因和预防办法。
(3)稻麦草、芦苇、蔗渣堆垛时的最大含水量,观察稻麦草堆垛发生霉变和氧化自燃征兆简要方法。
(4)竹子在原料场的主要堆垛方式。
6、制浆前原料的备料细加工(1)掌握制浆前木材备料细加工的主要工艺。
(2)蒸煮制浆对切削木片的形状、规格(长、宽、厚)、合格率的要求。
(3)切削木片时进料管的喂料方式和厂家实际采用的方式。
(4)掌握筛选概念。
木片筛选后的大木片、厚木片、长木条、三角木作何处理?(5)切削木片有两种削片机:普通圆盘削片机和多刀圆盘削片机,各按有多少把飞刀?切草机按有几把飞刀?(6)软草类全湿法备料使用的机械、对水温和浸泡时间的要求。
(7)芦苇和植物芒杆切断后,旋风分离器和筛选除尘机能分别除去草片中的哪类杂质?(8)竹子备料细加工的两种方法。
(9)除去蔗渣中残留糖分的常用方法。
蔗渣中危害制浆造纸、含量最大、并且难以出去的成分是什么?(10)向蒸煮制浆工艺输送植物原料片有哪四种方法?哪种方法已基本淘汰?(11)掌握以下几种原料制浆前备料细加工的工艺流程。
木材、稻麦草、竹子、蔗渣。
第二章化学法制浆1、制浆方法总体上的分类(三类)。
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。
1.备料的目的:贮存、净化、制备合格的料2.麦草:除尘、干燥蔗渣:除水、除髓3。
贮存的目的:1、维持正常连续生产的需要2、改善原料质量的需要——稳定原料质量,有利于制浆并节约后续化学处理的药品用量——降低并均衡原料水分4.剥皮原因:树皮中纤维含量低、灰分和杂质含量高,在制浆中会增加药品消耗、降低纸浆质量并使废液处理困难。
5.去节原因:树节坚硬,并含有树脂和尘埃等,影响生产和浆的质量。
机械浆:在磨木时易损害磨石表面,损坏削片机的刀刃,降低磨木机的生产能力、增加电耗,而且使磨木浆中的尘埃增加,影响浆的质量。
化学浆:在蒸煮时引起渗透困难,致使纸浆质量下降,颜色较深。
6.削片目的:便于药液在各个方向渗透均匀,适应化学木浆和各种高得率化学木浆蒸煮需要,以及满足木片磨木浆的生产需要.木片规格:根据木材结构特牲,要求木片的长度为20~25毫米,厚3~5毫米,宽10~20毫米,合格率在90%以上.7.切削木片质量对制浆生产的影响:1)影响药液的渗透:长度与厚度方向,2) 影响木片在料仓中的流动性.木片过大会“架桥”,3) 影响装锅量,4)碎细片及粉末增多,抽液时变实,药液循环困难,因此部分会过煮.8.稻、麦草备料方法:干法备料,湿法备料,干湿法结合。
9.干法备料的主要设备:切断设备:辊式切草机,筛选设备: 辊式除尘机(羊角除尘器)10.湿法备料流程:在湿法备料中,草片经水洗、压榨,除尘效果好,能大大降低制浆后黑液中灰分的含量,减少碱回收中硅干扰问题。
处理的条件:草料浓度5%~6%,NaOH用量1%(对绝干草片),温度45℃,时间约15min.11.将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆12.制浆目的:溶出原料中的木素13.制浆过程:备料—-制浆—-洗涤-—筛选—-净化——漂白-—纸浆14.木质素的作用是将纤维素、半纤维素粘结在一起,构成坚韧的细胞壁,使木材具有强度和硬度。
烧碱法15.化学法制浆的定义:是指采用化学方法,尽可能多地脱除植物纤维原料中使纤维粘合在一起的胞间层木素,使纤维细胞分离或易于分离,成为纸浆. 16.化学法制浆的要求:(1)尽可能多地脱出木素,(2)使纤维细胞壁中的木素含量适当降低,纤维素溶出最少,半纤维素有适当的保留。
1第二章化学法制浆21.解释化学法制浆常用名词术语。
3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4NaOH+Na2S,常以Na2O或⑷有效碱:烧碱法指NaOH,硫酸盐法指NaOH+1/2Na2S,5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6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7Na2S 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8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910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11为普遍。
122.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13的特点是什么?14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1516法、纯碱法等。
最常用的是硫酸盐法和烧碱法。
17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1819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20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。
21223.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2324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25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2627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。
28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29树脂问题和草类浆的表皮细胞群问题。
⑦允许木片30中有相当量的树皮。
⑧可从一些材种的蒸煮放气时回收松节油和从蒸煮废液31中提取塔罗油等副产品。
缺点:①纸浆得率低。
②成浆颜色较深,比亚硫酸盐浆难漂。
③蒸煮时产生3233的恶臭气体污染大气。
亚硫酸盐法蒸煮的有缺点34优点:①本色浆较白,易漂。
②得率较高。
③生产精制浆不需要预水解。
④各种原料的废液可用于生产饲料、酵母、粘合剂、香兰素等,针叶木的制浆废3536液可生产酒精。
缺点:①原料要求比较严格。
②大都需要耐酸设备。
③蒸煮时37间较长。
④亚硫酸盐浆的强度较硫酸盐浆低。
⑤亚硫酸盐法蒸煮废液的回收仍38存在经济问394.蒸煮药液浸透的原理、影响因素和强化药液浸透的措施是什么?40蒸煮药液浸透的原理:根据药液浸透推动力的不同,浸透形式可分为两类:一类是压力浸透,它的推动力是压力差,即毛细管作用和外加压力的作用。
另4142一类是扩散浸透,即扩散作用,它的传质推动力是药液的浓度差。
外加压力的43高低和药液的黏度的大小都会影响压力浸透。
纤维轴向的毛细管作用总是大于横向毛细管作用的50~100 倍。
扩散浸透效果主要取决于毛细管的有效截面积和4445药液的浓度差,同时还与药剂分子或离子的活性和大小有关,且受温度和原料水分影响。
4647影响因素:药液的组成温度、压力纤维原料的种类和料片的格。
48强化药液浸透的措施:①蒸汽装锅和预气蒸。
②蒸煮器外药液的预浸。
③装锅送液时,适当提高药液温度,一般将药液预热至70~85℃后送入蒸煮器内。
④4950抽真空。
⑤盐硫酸盐法蒸煮初期加入过量药液,浸透完全时“回水”(即将多51余的药液抽出并加以回收)。
⑥液相变压法:525.碱法和亚硫酸盐法蒸煮过程中木素和碳水化合物的反应类型有哪些?53碱法木素的化学反应类型:酚型α-芳基醚或α-烷基醚键的碱化断裂、酚型54β-芳基醚键的碱化断裂和硫化断裂、非酚型β-芳基醚键的碱化断裂和硫化断裂、芳基-烷基和烷基-烷基间C-C 键的断裂、甲基-芳基醚键的断裂、碱法蒸煮5556时木素发色基团的形成。
碱法蒸煮的碳水化合物的化学反应类型:①纤维的反57应:纤维素的剥皮反应、纤维素的终止反应、纤维素的碱性水解。
②半纤维素的反应:脱乙酰基、半纤维素总的反应情况、聚木糖的反应和保留、己烯糖醛5859酸。
亚硫酸盐法木素的化学反应:①酸性亚硫酸盐蒸煮时木素的化学反应:α-60碳原子脱除酚型和非酚型的木素结构单元中的α-碳原子磺化。
②碱性和中性亚61硫酸盐法蒸煮木素的反应:酚型Cα和Cγ的磺化反应、酚型β-芳基醚键的断裂62和磺化、酚型或非酚型甲基-芳基醚键的亚硫酸盐解。
亚硫酸盐法碳水化合物的63化学反应:酸性水解、酸性氧化反应、单糖的氧化和分解反应6.碱法蒸煮过程中,纤维素在什么情况下发生剥皮反应和碱性水解?如何减少6465纤维素的降解?66高温强碱的条件下发生剥皮反应和碱性水解。
将末端羰基氧化为羧基、将末端羰基还原为伯醇羟基、蒸煮时加入能与羰基起反应的化合物将还原性末端封6768锁。
7、试述木材与草类原料减法蒸煮脱木素反应历程的异同?6970答:木材碱法蒸煮脱木素反应过程可分为三个阶段:初始脱木素阶段,大量71脱木素阶段,和残余木素脱除阶段。
草类原料硫酸盐法或烧碱法蒸煮脱木素反应历程近视可分为大量脱木素阶段,补充脱木素阶段,残余木素脱除阶段。
72738、试述碱法蒸煮得影响因素74答:㈠用碱量(effect of alkali charge)75a.用碱量的大小会影响脱木素速率和脱木素程度,同时也会影响碳水化合物76的降解程度77b.当纸浆得率和质量要求和其它工艺参数不变时,提高用碱量是加快蒸煮速78率、缩短蒸煮时间、提高产量的有效措施。
79c. 蒸煮用碱量的大小,主要决定于原料的种类、质量和成浆的质量要求。
80d. 蒸煮终了时蒸煮液中还必须有一定的残碱,一般4 - 10g/L,以利于后期81木素的溶出。
82(2)液比(Effect of Liquor-to-Wood Ratio)83液比与用碱量共同决定药液的浓度(C)。
C 会影响反应速率。
84①用碱量一定时,液比↓,则C ↑,结果:85a.加快脱木素,缩短蒸煮时间;86b. 增加碳水化合物的降解,得率↓;c. 汽耗↓;8788d.若液比过小,液与料混合不匀,蒸煮不匀,粗渣率↑。
②直接通汽加热,液比可小些;间接加热,液比要大点。
③回转式蒸煮器蒸8990煮,液比可小些。
91④快速蒸煮,可适当缩小液比,但要保证药液良好循环。
⑤若生产物理强度92大,α–纤维素含量高的浆,宜用较低的药液浓度,较大的液比。
⑥结构紧93密的原料,可用较小的液比。
94(3)硫化度①硫化度的大小影响蒸煮速率在一定范围内,硫化度↑,可加快蒸煮,但若超过一定范围,效果不明显,甚至降低蒸煮速率。
9596②硫化度对浆得率和质量的影响97用碱量一定,适当提高硫化度,可提高得率,若过高,硫化木素不能充分溶出,浆质量下降。
9899(4) 蒸煮最高温度(Effect of Maximum Pulping Temperature – Tmax )100Tmax ↑,脱木素速率↑。
1019、添加助剂的碱法蒸煮过程仲,蒽醌、多硫化钠和亚硫酸钠的作用各是什么?102答:AQ(蒽醌)的作用:提高脱木素速率,缩短蒸煮时间,保护碳水化合物,提103高纸浆得率。
缺点:蒽醌在碱法中溶解度小,蒽醌与浆料难以混合均匀,漂白104浆泡沫多,打浆掃化慢,漂白困难多硫化钠得作用:增加[OHˉ],保护碳水化-105合物,S2ˉ在碱性条件下把纤维素或半纤维素的还原性-CHO 氧化为-COOH,以减106少剥皮反应。
缺点对设备腐蚀性强,温度大雨100°C 时,Na2Sn 分107解。
亚硫酸钠的作用:(Na2SO3+NaOH)保护碳水化合物,减少剥皮反应。
10、什么叫H-因子?H-因子的意义是什么?如何如利用计算机控制蒸煮?108109答:H—因子是个蒸煮温度得相对反应速率常数与蒸煮时间的定积分。
H-因子的意义:同一原料,在用碱量,硫化度,液比等蒸煮条件相同时,控制H—因子110111相同,则其纸浆得率及浆中木素含量相同。
利用计算机控制蒸煮:用计算机来112控制间接蒸煮,连续蒸煮器的蒸煮质量,受到良好的效果。
由于蒸煮质量有很多影响因素,如有效碱,H-因子和硫化度等因此用微型计算机综合进行蒸煮质113114量的控制需要一个公式或数学模型。
115其中T-因子是H-因子的改进形式,它考虑了化学药品浓度的影响,T-因子的116定义如下:T=[S/(2-S)]([EA/(L:W)]2 )式中S—硫化度;EA-有效碱用量;L:W-117液比;H-H-因子11811、碱法蒸煮操作过程包括哪几个部分?答:①装料,送液②升温,小放气③在最高压力或温度下的保温和蒸煮终点119120的确定(④大放气和放料12112、小放气的作用是什么?答:①排除蒸煮器内的空气和其他气体,消除假压,以利于温度的上升②小放122123气时,锅内产生自然沸腾,减少锅内不同的温度差和浓度差,利于药品得浸透124和均匀蒸煮③松木原料蒸煮小放气时除了能排除空气以外,还能排除松节油和125其他挥发性物质,通过小放气可对松节油进行收集。
此外草类原料装液送料时126由于草片吸收药液较快,因此草片中存在的空气没有木片多,升温时,进行或127不进行小放气都可以。
13、提高碱法蒸煮脱木素选择性的四个基本原则是什么?128129答:①蒸煮过程仲得碱液浓度尽量保持均匀,即在蒸煮初期碱液浓度适当低130一些,接近蒸煮终了时碱液浓度适当高一些:②蒸煮液中HSˉ浓度应尽量高,特别是蒸煮初期和大量脱木素阶段开始时,应保持较高的HSˉ浓度;③蒸煮液131132中的溶解木素和Na+浓度应尽量低,特别是在残余木素脱除阶段;④保持较低的133蒸煮温度,尤其是在蒸煮初期和后期。
13415、与传统的卡米尔连续蒸煮相比较,EMCC(ITC)和低固形物蒸煮技术的特点135是什么?136答:传统的卡米尔连续蒸煮器在木片预浸渍后,采用木片和全部蒸煮液一开始就接触,然后向同一方向移动并进行蒸煮,在171℃,蒸煮至终点,在扩散洗137138涤区加冷黑液降温至130℃进行喷放,在这种情况下,蒸煮液中的碱浓度愈来愈139低,溶在蒸煮液中的木素浓度越来越大,这就限制了木片中的木素进行深度的脱除。
EMCC 将蒸煮区分为顺流和逆流蒸煮区两部分,而又将逆流蒸煮部分扩大140141到了逆流扩散洗涤区,而且整个系统都以同样的温度160℃进行蒸煮;EMCC 技142术采用了分段加入白液的方法,浸渍阶段加入了白液的总量的65%,顺流蒸煮区143继续加入5%,原逆流区再加入10%,最后在原逆流洗涤区加入20%的白液以维持144较高的碱浓。