制浆原理与工程汇总讲解

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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Na2OE⑷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(16)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。⑦允许木片

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蒸煮时产生的恶臭气体污染大气。亚硫酸盐法蒸煮的有缺点

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存在经济问

4.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?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50~1 00 倍。扩散浸透效果主要取决于毛细管的有效截面积和药液的浓度差,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。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。

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70~85C后送入蒸煮器内。④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”(即将多余的药

液抽出并加以回收)。⑥液相变压法:

5.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?

碱法木素的化学反应类型:酚型a -芳基醚或a -烷基醚键的碱化断裂、酚型P - 芳基醚键的碱化断裂和硫化断裂、非酚型P-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: a -碳原子脱除

酚型和非酚型的木素结构单元中的a -碳原子磺化。②碱性和中性亚硫酸盐法蒸煮木素的反应:酚型Ca和C Y的磺化反应、酚型P -芳基醚键的断裂和磺化、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?如何减少纤维素的降解?

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? 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。

8、试述碱法蒸煮得影响因素

答:㈠用碱量(effect of alkali charge )

a.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的降解程度

b.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率、缩短蒸煮时间、提高产量的有效措施。

c.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。

d.蒸煮终了时蒸煮液中还必须有一定的残碱,一般4 - 10g/L,以利于后期木素的溶出。

(2)液比(Effect of Liquor-to-Wood Ratio) 液比与用碱量共同决定药液的浓度( C)。C 会影响反应速率。

①用碱量一定时,液比J ,则C T,结果:

a.加快脱木素,缩短蒸煮时间;

b.增加碳水化合物的降解,得率J;

C.汽耗

d.若液比过小,液与料混合不匀,蒸煮不匀,粗渣率T 。

②直接通汽加热,液比可小些;间接加热,液比要大点。③回转式蒸煮器蒸煮,

液比可小些。

④快速蒸煮,可适当缩小液比,但要保证药液良好循环。⑤若生产物理强度大,a -纤维素含量高的浆,宜用较低的药液浓度,较大的液比。⑥结构紧密的原料,可用较小的液比。

(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T,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。

②硫化度对浆得率和质量的影响用碱量一定,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。

(4)蒸煮最高温度(Effect of Maximum Pulping Temperature - Tmax )

Tmax T,脱木素速率T。

9、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?

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,漂白浆泡沫多,打浆掃化慢,漂白困难多硫化钠得作用:增加[OH"],保护碳水化-合物,

S2 ■在碱性条件下把纤维素或半纤维素的还原性-CHO氧化为-CO OH以减少剥皮反应。缺点对设备腐蚀性强,温度大雨100°C 时,Na2Sn 分

解。亚硫酸钠的作用:(Na2SO3+NaOH呆护碳水化合物,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?

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量的控制需要一个公式或数学模型。

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-液比;H-H-因子

11 、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的确定(④大放气和放料

12、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?

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一些,接近蒸煮终了时碱液浓度适当高一些:②蒸煮液中HS—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HS—浓度;③蒸煮液中的溶解木素和Na+浓度应尽量低,特别是在残余木素脱除阶段;④保持较低的蒸煮温度,尤其是在蒸煮初期和后期。

15、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是什么?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°C,蒸煮至终点,在扩散洗涤区加冷黑液降温至130C进行喷放,在这种情况下,蒸煮液中的碱浓度愈来愈低,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到了逆流扩散洗涤区,而且整个系统都以同样的温度160C进行蒸煮;EMCC技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%的白液以维持较高的碱浓。;卡米尔连续蒸煮器采用传统ITC 技术时,在用碱量和得率相近的情况下,纸浆粘度对卡伯值的比较,ITOMCOC说明,ITC和MMC技术的纸浆不但脱除

木素较多,而且纤维收到损伤也比较少。

低固形物蒸煮的工艺特点:在蒸煮器的前段和后段同时抽取黑液;在黑液抽取处下方得蒸煮循环回路中加进白液和洗涤液,以保持恒定的液比和利用稀释作用以降低各蒸煮区内固形物得浓度;蒸煮白液在三处加入。与EMCC法相比,低固形

物蒸煮有效碱浓度分布曲线更加均匀,制浆选择性进一步提高。深度脱木素的四个基本原则在低固形物的蒸煮过程中都得到了充分的应用。低固形物蒸煮技术得几个工艺参数的变化:白液浓度低而均匀,浸渍开始后,整个蒸煮器碱浓度均低于15g/L (以NaOH 计,下同);浸渍后至大量脱木素,残碱只有4g/L,而硫化度较高,HS—/OH-摩尔比〉3;由于洗涤区也改为逆流蒸煮区,蒸煮将结束时,浆中木素含量很低;整个过程,蒸煮液中溶解的木素等固形物含量低;蒸煮温度均匀。

16、为什么置换蒸煮可获得较低的硬度和较高黏度(聚合度)的纸浆?答:用温黑液加压预浸渍,再用热黑液置换,可充分利用黑液中的热能,蒸煮加热到最高温度,(如170C)仅需要少量的蒸汽。同时还利用了黑液中硫化物,因此,置换蒸煮比传统KP蒸煮更有选择性。传统的KP蒸煮开始的有效碱浓度高,而硫化度较低。相反,在RDH蒸煮里,开始有效碱浓度低而硫化度非常高,例如, 温黑液硫化度73%,热黑液71%,因为蒸煮开始时大量温黑液和热黑液流过木片,所以木片受到大量的硫化物作用,置换蒸煮以高硫化度的液体进行循环,脱木素选择性很高。这就是为什么置换蒸煮有可能蒸煮出低卡伯值得浆料,而又能维持较好强度的原因。

19、为什么硫酸盐法蒸煮的脱木素速率比烧碱法快?答:硫酸盐法蒸煮过程中,除去氢氧化钠和木素的反应外,硫化钠和木素的反应是脱木素的主要的反应,在Na2S的水溶液中,由于Na2S的离解,溶液中同时存在HS—硫氢根离子和S2-,OH■的反应与烧碱法与木素的反应情形一样,除了OH—作用外,由于还有HS—和S2-的存在,这些离子比OH■具有更强的亲核作用。因此,木素结构单元聚合体与亲核性较强的HS—和S2—起的反应优于氢氧根离子的反应,所以木素与硫化钠的反应比氢氧化钠强,所以硫化钠引起的木素降解作用比氢氧化钠强,而且硫酸盐法蒸煮时,还能使在氢氧化钠作用下很难起反应的酚形P-芳基醚键也断开,而P -芳基醚键在木素结构中占相当大的比例,从而加速了木素的反应,加速了木素的降解。, 所以说硫酸盐法蒸煮的脱木素比烧碱法的快。

量462.58kg(5)补加水量为36922L

第三章高得率制浆

1.什么是高得率浆?有哪些种类?高得率浆在制浆过程中涉及机械处理过程的一类制浆方法。该类制浆方法就制浆得率来讲要高于相应的化学浆,故称为高得率制浆。

2.磨木机的磨浆机理和影响因素是什么?

( 一) 磨浆原理现代的磨浆理论, 是压力脉冲理论, 磨木过程中纤维的离分为3个阶段::

(1)由于磨石对原木的摩擦和压力脉冲作用,使木材加热,木素软化。

(2)在摩擦力和剪切力的作用下离解纤维。

(3)分离下来的纤维与纤维束进行复磨和精磨。磨浆过程是一个能量传递和转换的过程,能量以摩擦能与动能两种形式表现出来。

质量的工艺因素

①原木的质量

木材水分、密度、材种及木材状况等。水分40%- 45%^宜.

②磨石表面状态

在一个刻石周期内, 磨石经历三个变化阶段:

(1) 自动磨钝阶段;(2) 主要磨浆阶段;(3) 缓慢下降阶段

③磨木比压

比压表示每单位磨碎面积上所受的压力。磨木压力以平均压力表示。当其他条件不变时,增加比压可以提高磨木机的生产能力,单位电耗略有降低,适当增加磨木比压,可改纸浆质量,但比压太大,产量虽增加,但粗大纤维增多, 强度降低。

④磨石线速度

磨石线速增加, 磨木机生产能力和动力消耗随之增加,但在一定范围内单位动力消耗有所降低。

⑤磨木温度和浓度

磨木温度应指磨碎区温度, 生产中将浆坑温度作为磨浆温度, 浆坑温度由喷入的白水温度和喷水量来调节,喷水量可调节浆坑浓度.磨浆温度高,纤维充分软化, 易于完整分离,可获得强度高、滤水性好的磨木浆.通常浆坑温度为75?95C。

⑥. 磨石浸渍深度

高温低浓是较理想的磨浆条件,浆浓低于2.0%为低浓。(磨石在浆中的浸渍深度由浆坑档板调节, 磨石浸入浆坑可清洗磨石表面, 均匀冷却磨石。无浆坑磨木, 使磨石不浸入浆中, 减少了磨石运行中的阻力, 使磨石可在较大负荷与线速下磨浆, 采用高压喷水, 消除了复磨, 降低了浆料打浆度及能耗, 延长了刻石周期, 使浆料质量更稳定。)

4.为什么应分段磨浆?

合理的磨浆过程分为两步: 首先将木片离解成单根纤维,而尽量减少碎片生成及保持纤维长度, 这个阶段,磨浆浓度应高些,磨浆间隙大些, 使木片在相互磨擦作用下离解,减少纤维的切断;其后使离解的纤维束及单根纤维,进一步纤维化与细纤维化, 纤维应受到较多的机械作用, 增加单位时间内纤维与齿盘刀缘接触的次数,此时磨浆浓度应低些,盘磨间隙小些。根据这个原则, 盘磨机械浆的生产通常采用分段磨浆。

5.CTMP 是如何发展起来的?其特点及应用范围如何?

CTMP是化学热磨机械浆,具有得率高、污染负荷低,生产费用低和容易上马等优点,因此发展速度较快。

特点:CTMP的平均纤维长度较高,碎片含量低,起得率在90%-93%£围。由于化学处理程度很轻,CTMP所产生的污染很小。与化学浆相比,CTMP纤维粗度较大,纤维较挺硬,具有优良的光学性能。

对比TMP CTMP具有的优点为:①.长纤维组分多,纤维束少;②.具有较好的柔韧性,主要表现在具有较大的紧密性,改善了抗张强度与撕裂强度;③.可漂性

得到改善,白度较高;④.CTMP中易于脱除树脂,这是因为在碱性条件下,磨浆时树脂组分得以很好分离,在随后的洗涤中极易除去。

应用范围:①新闻纸②印刷书写纸③.薄型纸④纸板⑤绒毛浆

6.CTMP 的发展前景怎样?

由于CTMP的特性在较大的范围内可以调整,其在工业上的应用范围不断扩大,课制造各种文化用纸、薄型纸、生活用纸及纸板。

①新闻纸的生产

②印刷书写纸③ .薄型纸④纸板⑤绒毛浆P141

7.何为APMP其生产流程、主要设备、特点及应用范围如何?

碱性过氧化氢机械浆(APMP是在CTMP即BCTMP基础上发展起来的。APMP具有其他制浆方法所不能替代的优点:

①.A PMP制浆采用了最新发展的木片预处理技术使制浆和漂白合二为一,不需单

独的漂白车间,设备投资减少25%以上。

②与BCTMP相比,木片预汽蒸和化学浸渍都是在常压下进行,操作简单且能耗低。

③磨浆在常压下进行,无需建造热回收系统。

④. 采用高压缩比螺旋撕裂机将木片挤成疏松的木丝团,扩大了比表面积,药液渗透作用增强。

⑤浆的物理性能和化学性能有所改善,可实现较高强度和较高白度。

⑥APMP制浆过程中不使用亚硫酸盐,只用碱和过氧化氢等化学药品,废水中不含硫的化合物,治理相对容易,减轻了废水的污染负荷。

设备:常压预蒸仓、螺旋压榨浸渍器、滤液槽、浸渍管、磨浆机特点:将制浆和漂白合二为一,制浆的同时完成漂白过程。

生产流程:木片洗涤-预汽蒸-一段挤压疏解-一段化学预浸渍-常压汽蒸-化学反应T二段挤压疏解-一段磨浆-段间洗涤-二段磨浆-消潜-成浆应用范围:印刷纸

8.P-RC APMP与APMP有何区别?制浆性能有何不同?

P-RC APMP制浆工艺流程与传统APMP制浆工艺大体相似,但仍有不同之处:

①P-RC APMP工艺在浸渍后取消了汽蒸处理;

②P-RC APMP工艺在第一段磨浆后不进行段间洗涤,二十设置了一个高浓贮浆

(漂白反应)塔。P-RCAPMP浆与传统APMP浆相比,传统APMP浆具有较高的紧密和物理强度,而P-RC APMB浆具有较高的松厚度和光学性能。

9.化学机械浆有哪些?常见的有哪些?

化学机械浆有化学热磨机械浆CTMP化学机械浆CMP碱性过氧化氢机械浆APMP 磺化化学机械浆SCMP化学磨石磨木浆CGW爆破法制浆SEP热磨机械化学浆OPCO 无硫化学机械浆NSCMP

生物化学机械浆Bio-CMP常见的有:化学热磨机械浆CTMP化学机械浆CMP碱性过氧化氢机械浆APMP

10.什么是半化学浆?常见的半化学浆有哪些?其生产流程和特点如何?

半化学浆SCP其化学处理程度较化学机械浆激烈,但较化学浆温和,原料受化

学处理后,尚未达到纤维分离点,仍需靠机械方法进一步离解,但其粗浆较软, 离解成纤维所需动力较少。木材原料得率 65%-85%称半化学浆。

常见的半化学浆有:中性亚硫酸盐法半化学浆NSSC 碱性亚硫酸盐半化学浆ASSC 生产流程:蒸汽预热7药液浸渍7汽相蒸煮及液相蒸煮综合7第一段磨浆7段间 洗涤-第二段磨浆-贮存特点:浆中保留较多的木素,抄出的纸页挺度大、耐折 度低。

11. 生产半化学浆和化学机械浆进行化学处理的目的是什么? 化学处理的目的, 一是在保证高纸浆得率的基础上, 制造出能满足某些产品性能 (包括物理强度和光学性能)的高得率纸浆; 二是为了降低生产成本,少用或不用高价的唱纤维化学浆; 三是开辟制浆原料来源,充分利用其他制浆方法不太适宜或较少使用的阔叶木, 特别是蓄量较大的中等密度的阔叶木;四是软化纤维,为提高强度,减少碎片, 改善质量创造条件。 此外, 通过化学处理还可节约磨浆能耗, 延长磨浆设备的齿 盘或盘石的寿命等。

12. 中性亚硫酸盐半化学浆NSSC 有哪些特点?

从化学浆含有木素 10%-20%,适于漂白的半化学浆也含木素 8%-12%,由于浆中保留 较多的木素,抄出的纸页挺度大、耐折度低。得率高低对浆的性质有显著影响, 当NSSC 浆得率超过80%寸,物理强度较低,随着得率下降,强度也逐渐稳定的提 高。在得率70%-80%范围内,NSSC 浆的强度可满足生产瓦楞原纸、 粗包装纸和挂 面纸板等的要求。由于高的半纤维素含量,纸页变得挺硬、较脆并发出响声。由 于易于打浆,适于制造防油纸与证券纸, 但不适合生产卫生纸、 餐巾纸和海报纸。 漂白NSSC 浆可生产强度高、成形好的优良的印刷纸,也可替代部分化学木浆抄 造书写纸、杂志纸和透明纸。

13. 试述木片在盘磨机内的磨浆过程 .

木片在磨浆时的变化过程为: 木片在破碎区前收到轴头上转动的星形螺帽的撞击 , 而破裂成粗大纤维束与少量碎片; 在盘磨机磨浆区圈, 有相当数量的粗大纤维束 产生再循环作用,即沿定盘的齿沟回流到破碎区, 在沿动盘齿沟流向磨碎区外圈; 在粗磨区, 纤维受到盘齿剪切里面、 压力、纤维间摩擦力及离心力等应力的复合 作用而分级; 在精磨区, 纤维沿齿和齿沟向前流动, 对纤维所作的大部分功在此 区完成,且不会显著降低纤维的长度,浆强度在这区得到迅速发展。

14. 比较常见高得率浆的性能特点及用途。

① 磨石磨木浆

磨石磨木浆的浆料均一性较差, 含有较多的纤维碎片及细小纤维, 因此其强度性 能较TMP 等其他机械浆差。磨石磨木浆强度虽较低。但具有优良的不透明度,而 且其单位动力消耗最低,使其生产成本低。因此,在新闻纸等印刷用纸中,仍作 为主要的应用浆种。 ② 盘磨机械浆

与SGW 和RMP 相比,TMP 含有相当多的长纤维和少量的细小组分,这是由于 TMP 在磨浆前木片经汽蒸后,能使大部分纤维保持完整。TMP 在强度性能上较RMP 有 了较大改善, 但由于解离了的单根纤维有可能被软化木素所覆盖, 维进一步帚化,因而其纤维较挺硬,柔韧性较低。另一方面,也导致 面强度不高与SGW ?比其松厚度较大,因此抄出的纸页纸面较粗糙,容易起毛、 掉粉,影响了应用

范围的进一步扩大。

③ 化学机械浆工艺大大提高了浆料强度,使阔叶木纤维的应用范围扩大。

CTMP 或BCTMF 已成为TMP 工艺的一种改进方法,它通过适度的化学预浸,以略微 降低散射系数(即降低不透明度)为代价,改进了纸浆的结合性能,并降低了碎 片含量。结合已有的过氧化物漂白技术, CTMP 工艺已以合理的成本制造出了高 白度纸浆,广泛用于高级文化用纸、多层纸板和生活用纸等。

④ 半化学浆(以NSSC 为代表,上已述及) 第四章纸浆的洗涤、筛选与进化

妨碍了分离纤 TMP 纤维表

(完整word版)环境工程原理第三版课后答案

1.2简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 1.3去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么? 解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么? 解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为:物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解:土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面:①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类?它们的主要作用原理是什么? 解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么? 解:该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气(包括室内空气)污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染(热污染、辐射污染、噪声、振动)控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和现象以及污染控制装置的基本原理,为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求: (1)在1.013×105Pa、25℃下,用μg/m3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83×105Pa和15℃下,O3的物质的量浓度为多少? 解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题,在所给条件下,1mol空气混合物的体积为V1=V0·P0T1/P1T0=22.4L×298K/273K=24.45L

纸浆原理与工程试题

四川理工学院试卷(2014 至2015学年第 1 学期)课程名称:纸浆原理与工程 命题教师: 适用班级:轻化工程 考试(考查):考试年月日共页 1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方,否 则视为废卷。 3、考生必须在签到单上签到,若出现遗漏,后果自负。 4、如有答题纸,答案请全部写在答题纸上,否则不给分;考完请将试卷和答题卷 分别一同交回,否则不给分。 试 题 一、填空题。(10小题,每题2分,共 20 分) 1、木材原料的地面贮存中堆垛方法、和。 2、备料的工艺分为、 、。 3、碱法蒸煮时碳水化合物的降解反应有:、。 4、硫酸盐法制浆称为浆、亚硫酸盐法制浆称为浆。 5、碱法制浆的废液叫做,酸法制浆的废液叫做,苟化绿液制得的溶液叫。 6、在影响过滤速度的因素中,过滤面积越,生产能力越,压差越,过滤速度越。 7、碱法制浆中产生缩合反应的条件是。 8、吸收系数是指衡量衡量光能转变为其他能的程度,主要由纸浆中发色基团的 和所决定。 9、纸浆中的是颜色的主要来源,漂白是通过化学药品的作用除掉浆中的的结构来实现的。 10、CTMP中化学处理的主要任务是实现。 11、蒸煮液的渗透作用表现为和。

二、选择题(请将正确的结果填在括号内.有5小题,每题2分,共10分) 1、漂白的优点是( ) A 提高纸浆白度 B 灵活性大 C 节省漂白剂 D 减少纤维流失 2、下列筛选净化流程图是1级3段的是( ) C D 3、原料贮存是对原料场的要求有( ) A 要有防火安全措施 B 通风要良好 D 要靠近制浆造纸企业 D 排水要通畅 4、化学机械法制浆主要有( ) A CTMP B CMP C TMP D APMP 5、在20世纪80年代中后期以深度脱木素为目的的新方法有( ) A 全无氯漂白 C 改良硫酸盐法蒸煮 C 无元素氯漂白 D 改良烧碱法蒸煮 6、置换蒸煮具有的特点 ( ) A 蒸煮终点以稀黑液置换热黑液是置换蒸煮的核心 B 液比大,蒸煮全过程蒸煮器内部充满了蒸煮液 C 在蒸煮开始阶段具有独特的木片浸渍段 D 用温黑液加压预浸渍,再用热黑液置换充分利用黑液中的热能,蒸煮加热到最高温度仅需要少量的蒸汽 三、判断题(10个小题,每题2分,共20分)

制浆原理

2010--《制浆原理与工程》习题与思考题 备料 1.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过程有何不同? 原木备料流程:一般包括原木贮存、锯木、去皮、除节、劈木、削片、筛选和再碎等。 磨木浆不需要把木材削成片,只需锯成一定长度,同时直径不能太大,不能有木节。 2.草类原料备料的一般流程是什么?以稻麦草为例说明之。 干法备料:喂料与切料、筛选和除尘 3.试述影响削片质量的因素。 ①原木的质量和水分 ②刀刃角度 ③刀距:刀距的大小决定木片的长度。 ④刀高:刀高直接影响木片的厚度。 ⑤虎口间隙(削片刀与底刀的距离):一般为0.3~0.5mm,太大会使原木外部切不断,使长木片增加,影响木片合格率。 ⑥削片操作:要求连续不断地投入原木,并尽量减少原木的跳动,经常检查削片质量。 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? 酚型β-芳基醚键在烧碱法蒸煮时,由于其主反应是β质子的消除和β-甲醛消除,只有少量通过OH-对α-C的亲核攻击形成环氧化物时才能碱化断裂。但在硫酸盐蒸煮时,由于HS-的电负性比OH-强其亲核能力也强,所以能顺利迅速的形成环硫化合物而促使β-芳基醚键硫化断裂 2.木材、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? 在100~120℃之间,麦草浆中的木素以大量的溶出,而木材大量脱木素阶段在150~170℃之间,这是木材、草类原料碱法蒸煮的反应历程中的不同。 反映在蒸煮工艺条件上:草类原料不需要较高的温度,蒸煮时间较短 3.草类原料碱法蒸煮脱木素的特点是什么? 特点:脱木素早、脱木素快、不需要较高温度 原因:①草类纤维原料组织结构疏松,木素含量低,半纤维含量高;②草类木素中酚羟基含量高,在碱性介质中具有较强的亲液性而易容。酚型结构单元的醚键较非酚型结构单元的醚键易于发生磺化和碱化断裂,使木素大分子易于小分子化而溶出;③草类木素的分子量低、分散度大,易脱除;④草类木素中含有较多的酯键,在碱性介质中极易发生皂化断裂;⑤草类原料的半纤维素的分子量小,聚合度低,蒸煮时易溶出,为蒸煮药液的浸透和木素的溶出打开了通道; 4.试述碱法蒸煮脱木素化学反应。 ①酚型α-芳基醚或α-烷基醚键的碱化断裂 ②酚型β-芳基醚键的碱化断裂和磺化断裂 ③非酚型β-芳基醚键的碱化断裂和磺化断裂:具有α-羟基的非酚型β-芳基醚键,能进行碱化断裂;具有α-羰基 的非酚型β-芳基醚键,能进行碱化断裂 ④芳基-烷基和烷基-烷基间的C-C间的断裂 ⑤甲基芳基醚键的断裂 ⑥Cα-Ar、Cβ-Cγ、酚型木素结构单元或木素降解产物与甲醛的缩合反应 ⑦减法蒸煮时木素发色基团的形成:对,对’-二羟-茋结构的氧化反应;邻,对’-二羟-茋结构的环化-氧化反应

环境工程原理第三版课后答案

1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系 解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2 是环境工程学的学科体系。 1.3 去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么? 解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么? 解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。上述方法对应的技术原理分别为:物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解:土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面:①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染:②污染土壤通过土壤颗 粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入:③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类?它们的主要作用原理是什么? 解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么?解:该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气(包括室内空气)污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染(热污染、辐射污染、噪声、振动)控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和现象以及污染控制装置的基本原理,为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中03的浓度是0.08 X10-6(体积分数),求: (1)在1.013 X05Pa、25C下,用口g/n3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83 X05Pa和15C下,03的物质的量浓度为多少? 解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等

《制浆造纸原理与工程》(二)试卷A知识分享

《制浆造纸原理与工程》(二)试卷A

《制浆造纸原理与工程》(二)试卷A 姓名班级学号成绩 一、名词解释(10%) 纸料与合格纸料纤维絮聚 助留助滤作用流送功能元 喷射角与着网点 二、基本概念题(35%) 1、试述纸浆四种不同磨(打)浆方式其浆料的特征以及成纸的特性。 2、施胶的目的是什么?纸张的施胶按不同施胶程度的要求可分为哪几类和方式? 3、纸料调量和稀释的目的和作用是什么?目前有哪几种方法?选择依据是什 么? 4、什么是宽压区压榨和靴式压榨? 5、纸页成形过程中的泄水、定向剪切和湍动的含义是什么? 6、什么是浆网速比?对纸页成形质量有何影响? 7、干燥部的通汽方式分为哪几种?说明通汽情况和各有什么特点? 三、问答题(55%) 1.纸袋纸所用浆料和质量性能指标有什么特殊要求?试分析在纸 料制备的磨(打)浆工艺过程中应采用什么措施来满足纸袋纸 的质量要求?

2.什么是纸张的印刷适性?为什么说合格的印刷涂料纸(即铜版 纸)比胶版印刷纸(未涂布纸)的印刷适性要好?在生产过程中采取什么措施来提高印刷涂料纸(铜版纸)的印刷适性?

《制浆造纸原理与工程》(二)试卷A参考答案 一、名词解释 纸料:指经过纸料制备系统后由一种或几种造纸用的纤维和非纤维物质混合的纤维悬浮液。 合格纸料:纸料再经过净化和精选而不被除去的那部分的纸料。 纤维絮聚:纤维与纤维之间相互发生碰撞产生机械交缠而连接起来的结果。 助留助滤作用:助留是提高填料和细小纤维的留着。助滤是改善滤水性能,提高脱水速率。助留助滤多数情况是同时进行的。 流送功能元:能够产生湍流、分散纤维絮聚和消能整流功能的水力布浆整流元件的组合,一般是由湍流发生器和消能整流元件所组成。 喷射角:纸料自堰板喷浆口喷出之后,其喷浆轨迹与堰板下唇之间的夹角。 着网点:堰板喷射口喷出的纸料与成形网的接触点。 二、基本概念题 1.答:(1)长纤维游离磨(打)浆 以疏解为主,能分散成为单纤维,只需适当切断,尽量保持纤维的长度,不要求过多细纤维化。浆料滤水性好,成纸吸收性好,透气度大,有较好的撕裂强度和耐破度,不透明度高,形稳性好,但匀度不是很好,纸面不甚平滑。 (2)长纤维粘状磨(打)浆

制浆原理与工程

1. 2. 3.备料的目的:贮存、净化、制备合格的料 4.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。 17.化学制浆的分类 (一)碱法制浆:1.烧碱法(烧碱+蒽醌法),活性药剂:氢氧化钠,国内草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。2.硫酸盐法:KP,活性药剂:氢氧化钠+ 硫化钠,木浆蒸煮。 (二)亚硫酸盐法活性化学药剂:二氧化硫及其相应的盐基组成的酸式盐或正盐的水溶液(酸性)。 18.硫酸盐法制浆的优点:(1)适应任何原料:可使用任何树种和非木材原料 (2)蒸煮时间短(3)纸浆具有较高的强度(4)易于现代漂白方法结合(5)树脂障碍和草类的表皮细胞群块少问题较少(6)黑液回收完善(7)可以从一些材种中制取松节油和塔罗油等副产品 19.碱法蒸煮简介 (1)送料:植物纤维原料经过备料后,合格的料片送至蒸煮器中。 (2)汽蒸:对于木材原料,木片先经蒸汽汽蒸,将木片中的空气驱除,以利

环境工程原理课后答案

3.6 水在圆形直管中呈层流流动。若流量不变,说明在下列情况下,因流动阻力而产生的能量损失的变化情况: (1)管长增加一倍;(2)管径增加一倍。 解:因为对于圆管层流流动的摩擦阻力,有 220328d l u r l u p m m f μμ==? (1)当管长增加一倍时,流量不变,则阻力损失引起的压降增加1倍 (2)当管径增加一倍时,流量不变,则 u m,2=u m,1/4 d 2=2d 1 ,2f p ?=,1f p ?/16 即压降变为原来的十六分之一。 4.10在套管换热器中用冷水将100℃的热水冷却到50℃,热水的质量流量为3500kg/h 。冷却水在直径为φ180×10mm 的管内流动,温度从20℃升至30℃。已知基于管外表面的总传热系数为2320 W/(m 2·K )。若忽略热损失,且近似认为冷水和热水的比热相等,均为4.18 kJ/(kg·K ).试求 (1)冷却水的用量; (2)两流体分别为并流和逆流流动时所需要的管长,并加以比较。 解:(1)由热量守恒可得 q mc c pc ΔT c =q mh c ph ΔT h q mc =3500kg/h×50℃/10℃=17500kg/h (2)并流时有 ΔT 2=80K ,ΔT 1=20K 2121 802043.2880ln ln 20m T T K K T K T T ?-?-?===?? 由热量守恒可得 KAΔT m =q mh c ph ΔT h 即

KπdLΔT m =q mh c ph ΔT h 23500/ 4.18/()50 3.582320/()0.1843.28mh ph h m q c T kg h kJ kg K K L m K d T W m K m K ππ????= ==????? 逆流时有 ΔT 2=70K ,ΔT 1=30K 2121 703047.2170ln ln 30m T T K K T K T T ?-?-?===?? 同上得 23500/ 4.18/()50 3.282320/()0.1847.21mh ph h m q c T kg h kJ kg K K L m K d T W m K m K ππ????===????? 比较得逆流所需的管路短,故逆流得传热效率较高。 8.2吸收塔内某截面处气相组成为0.05y =,液相组成为0.01x =,两相的平衡关系为2y x *=,如果两相的传质系数分别为51.2510y k -=?kmol/(m 2·s),51.2510x k -=?kmol/(m 2·s),试求该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。 解:与气相组成平衡的液相摩尔分数为220.010.02y x *==?= 所以,以气相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.050.020.03y y y ?=-=-= 同理,与液相组成平衡的气相摩尔分数差为*0.05/20.025x == 所以,以液相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.0250.010.015x x x ?=-=-= 以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为 ()()555110.83101/1/1/1.25101/2 1.2510x x y K k mk ---===?+?+?? kmol/(m 2·s)

制浆造纸毕业设计开题报告

本科生毕业设计(论文) 开题报告 题目: 300t/d挂面箱纸板造纸车间真空系统 姓名: 学号: 指导教师: 班级:轻化班 所在院系:轻工与能源学院

日产300吨挂面箱纸板造纸车间真空系统 1.设计目的、意义 随着造纸工业的发展,现代造纸工业的首要任务是加快调整原料结构和发展方向,特别是二次纤维(如废旧纸张)的再利用已成为发展现代造纸的重要举措。废纸再利用不仅减少了城市垃圾的污染,更减少了森林砍伐,维护了生态环境,同时节省了原料资源。它既拥有经济效益,又有着明显的社会、环境效益。近几年废纸再生制浆造纸占全国纸和纸板产量的60%左右。 节约能源是我国经济建设中的基本国策,节能降耗,降低成本的各项措施不仅给企业带来了经济效益,而且给社会环境也带来了一定的益处。2011年挂面箱板纸和高强瓦楞原纸的产量已达到约4000万吨,占纸和纸板总产量的近40%,节能降耗的实施尤其重要。 造纸车间真空系统包括真空吸水箱、真空伏辊、真空吸移、真空压榨等,采用合理优化的设计对节能降耗的实施效果明显,具有现实意义。 真空系统设备的正确选择与正确安装对纸机的运行是十分重要的。如果纸机的真空系统选择不当,将会导致网部和压榨部脱水能力下降,增加干燥负荷,严重时会影响纸机运行效率,使纸机车速降低,成本提高。如何合理的设计纸机的真空系统,既能满足工艺要求,又能降低动力消耗,这对造纸机的工程设计来说是至关重要的。 通过生产和毕业实习、收集及查询有关资料,结合制浆造纸原理与工程,对日产300吨挂面箱纸板造纸车间真空系统进行设计和说明,如纸机真空系统和真空泵循环水回收系统的工艺设计计算、选取和确定,以及设备布置设计与绘制,和相关经济技术指标的确定与计算等。为今后从事制浆造纸行业的生产实践工作打下良好的基础。 造纸车间内依靠真空压差脱水、排水、排气(汽)的设备及附属装置都可归类于造纸机真空系统,包括湿部真空系统,蒸汽冷凝水系统末端的冷凝水排出真空装置以及Vac(瓦克缸),辊的配套真空装置等。湿部真空系统主要包括真空元件、前级气水分离器、真空泵(或风机)、后级气水分离器、真空管道等。真空技术主要用于上网浆料脱水和白水除气(针对高速纸机),在网部、压榨部可用于脱除纸页和毛毯的水分;在纸机蒸汽和冷凝水系统中用真空技术保持烘缸部多段通气的压差。因此真空技术在纸机生产过程中的应用十分普遍。 在满足生产工艺要求的同时,我们还必须考虑到节能降耗。据统计,造纸真空系统耗电量约占造纸总电量的15%-18%。其中,1/3用于网部、2/3用于压榨部,网部吸水箱占11%、网部伏辊占23%、真空吸移辊占11%、真空压榨辊占23%、毛毯吸水箱占32%。因此,降低真空系统耗电量是造纸企业节能降耗的重要手段。

《制浆造纸原理与工艺》课程复习内容

《制浆造纸原理与工艺》(上)复习内容(09级) 一、名词概念 1、纸张: 纤维水悬浮液在一个细筛网上所形成的粘连状薄片。泛指用于书写、印刷、包装、生活等方面的片状材料。 纸板:大于0.3mm厚度的薄片; 大于224g/m2的材料(ISO标准) 2、纤维素:由β-D-吡喃葡萄糖基彼此以(1-4)-β-苷键连接而成的线性高分子化学结构为:(C6H10O5)n 3、半纤维素:高等植物细胞壁中非纤维素也非果胶类物质的多糖 4、a-纤维素:长链纤维素 5、机械法制浆:主要利用机械能制浆的方法,其主要包括:磨石磨木法,盘磨机械发,热磨机械发三种方法。 6、半化学浆:采用综合化学法和机械法的半化学法制得的浆料。 7、热磨机械法:木片在带有加压蒸汽预处理后,用盘磨机碎解和纤维化。 8、亚硫酸盐法:凡是用亚硫酸盐水溶液来蒸煮植物纤维原料制取纸浆的过程 9、制浆:利用化学方法、或机械方法、或化学与机械相结合的方法,使植物纤维原料中的纤维离解,成为本色纸浆(未漂浆)或漂白纸浆的生产过程。10、纸浆得率:浆重/木材重=蒸煮后纸浆重量/蒸煮前原料的重量 12、纸浆硬度: 13、硫酸盐制浆 14、有效碱:EA P77 15黑液、绿液和白液:白液:含活性蒸煮化学品强氧化钠,硫化钠的溶液。绿液:碳酸钠和硫化钠的无机熔融物溶解形成的液体。黑液:木片在白夜中蒸煮之后,含有木素溶解产物的残留液。 16、总碱:P77 17、硫化度:硫化钠与活性碱(AA)或总滴定碱(TAA)之比 18、Kamyr蒸煮器(P92)用于硫酸盐法制浆的降流立式蒸煮器 19、稀释因子:稀释因子(Dilution Factor)——洗涤1kg干浆用的洗涤水中,进入所提取黑液中的那部份水量(Kg H2O/Kg 干浆)叫稀释因子或稀释度。 表示提取的黑液的稀释程度,有时称稀释度,P104,图9-7 D f =V1-V2(1-S2),D f—稀释因子;V1—进入洗涤系统的洗涤水量(Kg /Kg风干浆);V2—离开的浆层中的液体量(Kg /Kg风干浆);S2—离开的浆层中所含液体的固形物浓度(Kg /Kg风干浆)。 20、置换比:置换比(DR)=Cv- Cs/ Cv- Cw;C v —网槽黑液固形物浓度;C w —洗涤液固形物浓度;如以水为洗涤液时C w =0。C s—离开洗涤机的浆层中固形物浓度21、浓缩因子:浓缩因子(TF)=( m进口- m出口)/ m进口;m进口——每kg入口纸浆的含黑 ——每kg出口纸浆的含黑液量,kg 液量,kg;m 出口

制浆原理与工程习题与思考题

《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15mm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

为什么硫酸盐法比烧碱法蒸煮有较快的脱木素速率?1. 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。 并比较其优缺点。说明深度脱木素蒸煮的原理,为例,EMCC和RDH

环境工程原理试卷答案

河南工程学院 2009 至 2010 学年第 1 学期 环境工程原理试卷A 卷 考试方式:闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 % 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 核分人 得分 复查总分 总复查人 (本题 10 分)一、判断题 1.( F )对于所有废水,其COD 一定大于BOD 5的浓度。 2.( T ) 滤料应有足够的机械强度,足够的化学稳定性,其孔隙率和比表面积越大越 好。 3.( T ) 完全混合式曝气池比推流式曝气池抗冲击负荷能力强。 4.( T ) 在电除尘器电场中,颗粒荷电愈多,所处位置的电场强度愈大,则迁移的速度愈大。 5.( T ) 吸附净化废气中化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力产生的。 6.( T ) 活性污泥去除有机物分吸附和氧化与合成两个阶段 7.( F )通常认为COD/ BOD 5比值在0.3以上的才认为该废水具有可生化处理性。 8.( T )氯化消毒过程中在可能产生致癌性的三氯甲烷等化合物。 9.( T ) SVI 低,活性污泥沉降性能好。 10.( F )当γ>γd 时,层结处于稳定状态。 (本题 30 分)二、填空题 1.水中被取出的杂质按颗粒大小可分为:粗大颗粒物、悬浮物和胶体物质、溶解物质 三大类。 2据悬浮颗粒在水中沉降时的浓度及特性可将沉淀分为四大类:自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降、压缩沉降。 3根据微生物利用氧的能力可以将微生物分为好氧微生物、兼性微生物、厌氧微生物三类。 4. 有机物厌氧消化过程在微生物学上分为两个阶段:酸性消化阶段和碱性消化阶段,分别由非产甲烷菌和产甲烷菌两类细菌作用。 5. 人工湿地可以分为表面流湿地、地下潜流湿地、垂直下渗湿地三种类型。 6. 静电除尘器的除尘过程分为 气体电离 、 粒子荷电 、 荷电粒子迁移 和 颗粒的沉降于清除 等四个过程。 7. 噪声污染涉及 噪声源 、 传播途径 和 接受者 三个环节组成的声学系统。 8. 危险废物常用的固化方法有 水泥固化 、 石灰固化、热塑性材料固化、有机聚合物固化、自交结固化和玻璃固化。 (本题 20 分)三、选择题 1.格栅、筛网和微滤机主要去除的对象是:( A ) A 粗大颗粒物 B 悬浮物 C 胶体 D 溶解物质 2.下列属于沉砂池去除的对象的是: ( C ) A 树枝 B 汽油 C 煤渣 D 藻类 3.混凝的去除对象是:( C ) A 粗大颗粒物 B 重金属 C 胶体 D 溶解物质 4.下列不属于胶体脱稳机理的是:(C ) 系部名称: 专业班级: 姓名: 学号: 密 封 线 内 不 得 答 题 线 封 密 得分 评卷人 得分 评卷人 得分 评卷人

制浆原理与工程

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。 17.化学制浆的分类 (一)碱法制浆:1.烧碱法(烧碱+蒽醌法),活性药剂:氢氧化钠,国内草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。2.硫酸盐法:KP,活性药剂:氢氧化钠+硫化钠,木浆蒸煮。 (二)亚硫酸盐法活性化学药剂:二氧化硫及其相应的盐基组成的酸式盐或正盐的水溶液(酸性)。 18.硫酸盐法制浆的优点:(1)适应任何原料:可使用任何树种和非木材原料(2) 蒸煮时间短(3)纸浆具有较高的强度(4)易于现代漂白方法结合(5)树脂障碍

环境工程原理试题库更全

《环境工程原理》试题库 试题一 一:问答题(36分) 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量 损 失变为原来的多少倍? 2、何谓气缚现象?如何防止? 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问: (1)传热管的壁温接近于哪一种流体的温度? (2)传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3)那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 二:填空题(18分) 1、某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH , __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类型为 ______________。 3、流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________s m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 三:计算题(46分) 1、如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ,现发现压力表上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数?

《制浆造纸原理与工程》(二)试卷B

《制浆造纸原理与工程》(二)试卷B 姓名班级学号成绩 一、名词解释(10%) 纸浆与浆料碎解和疏解 湿纸强度与干纸强度流送功能元 剥离点与剥离角 二、基本概念题(35%) 1.说明磨(打)浆的目的和对纤维的作用及其对纸页性质的影响。 2.松香胶料在施胶过程中是如何沉淀和定着在纤维上?纸页的抗水性是如何取得的? 3.什么是纸页纵向定量波动?其状况特点和产生原因是什么?有什么影响?目前有哪些消除方法? 4.什么是压榨辊的中高度和偏心距?对压榨脱水有何影响和作用? 5.水力式流浆箱的结构组成是怎样的?有哪些类型? 6.湿纸页的传递有哪些方法?比较这些方法的特点,使用各种传递方法应注意什么问题? 7.干燥部的通汽方式分为哪几种?说明通汽情况和各有什么特点? 三、问答题(55%) 1.说说纸张抄造过程各脱水段的脱水工艺过程和脱水原理。如何解决纸页成形和纸料脱水的关系? 2.什么是纸张的印刷适性?为什么说合格的涂布白板纸比挂面白板纸的印刷适性要好?在生产过程中从哪几方面考虑和采取相应的技术措施来提高涂布白板纸的印刷适性?

《制浆造纸原理与工程》(二)试卷B 参考答案 一、名词解释 纸浆:泛指纸料或浆料,即经过制浆系统处理可供进一步加工的纤维物料,一般指来源于天然植物物料。 浆料:又称造纸用浆,即供制造纸和纸板用的纸浆。 碎解:利用水力碎浆机等碎解设备,使干浆板、损纸、废纸等分离在水中成为分散浆料的工艺过程。 疏解:利用疏解设备将碎解后的浆中残留着的纸片或浆点子疏解分散的工艺过程。 湿纸强度:指纸页抄造过程未经干燥的湿纸页的强度,一般是指进入烘缸前即干度为20%-50%的湿纸页强度。 干纸强度:指经干燥后成品纸的强度。 流送功能元:能够产生湍流、分散纤维絮聚和消能整流功能的水力布浆整流元件的组合,一般是由湍流发生器和消能整流元件所组成。 剥离点:开式引纸中,湿纸幅离开伏辊的位置。 剥离角:开式引纸中,伏辊在剥离点的切线与湿纸页的夹角。 二、基本概念题 1.答:原纤维太长、太粗、光滑、挺硬,种类不多而纸种多,性能要求各不相同,未打浆的纤维成纸强度低。打浆后,纸页成形好,达到不同种类纸张质量指标的要求。 打浆对纤维起横向切断,纵向分裂、压溃、产生起毛和两端帚化的作用。打浆后, 纸张的裂断长、耐破度、耐折度、撕裂度等会不同程度地提高,而纤维的平均长度、透气度、吸收性会不同程度地降低。 2.答:定着机理:界面动电学说和配位理论。动电现象表明:纤维素表面带负电荷,松香胶也带负电荷,硫酸铝水解呈正电荷;硫酸铝水解生成Al3+和SO42-,Al3+与水 分子配位生成水合铝离子,带负电荷的松香胶或中性化合松香的悬浮颗粒优先吸附 水合铝离子,生成的松香酸铝与纤维素表面的阴离子起络合反应,生成大量的微细 颗粒,导致其憎液性能。施胶效应是在纸张干燥后取得的。干燥后,纸张取得较低 且稳定的表面自由能,从而提高接触角,改变了纸页的毛细管大小和形状,使水扩 散和渗透能力降低,这样纸页就取得抗水性。 3.答:纸页纵向定量波动:指抄造过程中纸页纵向定量随时间变化而变化的状况。状况和特点:非周期性波动(无规则,没有特定频率,频率低,幅度大)和周期性波 动(有规则,有一定频率范围,频率高)。影响纸张质量,不符合使用要求和影响 纸张正常抄造。产生原因和解决方法:非周期性波动是流送过程中高湍动区域发生 浆流分流,纸料中含有空气,纸料流的不适当混合,浓度波动,除气器回流浆料波 动,稀释调量系统控制不当,白水盆和网下白水池设计或操作不当造成液位不稳定。 解决方法:加强检查和控制,保证操作条件的稳定和各部分控制参数的稳定,要除 掉纸料中的空气。周期性波动是由筛浆机、冲浆泵等的压力脉动和建筑物及设备(包 括支架)的振动造成的。解决方法:消除压力脉动和解决共振问题。 4.答:压榨辊的中高度:辊子中间直径D和辊子两端直径D0差称之为中高度:K=D-D0。 作用:弥补压榨辊产生的挠度引起的压榨脱水不均匀的问题。偏心距:上下两压辊 的中垂线之间的距离。作用:预压作用和赶走空气。 5.答:水力式流浆箱的结构组成:矩锥形布浆总管、稀释水控制阀和稀释水管、布浆器、湍流发生器、均衡室、飘片、叶片和薄片、堰板等。类型:满流式、满流气垫 结合式和多层水力式流浆箱。

制浆原理与工程.

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。⑦允许木片 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蒸煮时产生的恶臭气体污染大气。亚硫酸盐法蒸煮的有缺点 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存在经济问 4.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? 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。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。

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