轻化制浆造纸原理工程复习题重点.docx

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轻化制浆造纸原理工程复习题重点

制浆原理与工程复习——08轻化工程

制浆常用名词术语

碱法制浆：

活性碱：

烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH+Na2S,通常以Na2O（或NaOH）表示。

有效碱：

烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH+1/2Na2S,通常以Na2O（或NaOH）表示。

硫化度：

指碱液中Na2S含量占活性碱NaOH+Na2S含量的百分比，

即：

硫化度（%）=〔Na2S/（NaOH+Na2S）×100%

用碱量：

指蒸煮时活性碱用量（重量）对绝干原料重量的百比。

液比：

指蒸煮时绝干原料重量（kg或t）与蒸煮液总液量体积（L或m3）之比。

纸浆得率：

（1）粗浆得率：

蒸煮后所得绝干粗浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比。

（2）细浆得率：

粗浆经筛选后所得绝干细浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比。

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。

亚硫酸盐法：

化合酸：

与盐基组成正盐的SO2

游离酸：

亚硫酸的形式以及酸式亚硫酸盐的一部份和以物理方式溶解于其中的SO2

总酸：

化合酸与游离酸之和

酸比：

游离酸/化合酸

红液：

亚硫酸盐蒸煮废液

高得率浆分类及有关术语

SGW磨石磨木浆BMP生物机械浆

PGW压力磨石磨木浆SCP半化学法浆

TGW高温磨石磨木浆NSSC中性亚硫酸盐法半化学浆

RMP盘磨机械浆ASSC碱性亚硫酸盐法半化学浆

TMP预热盘磨机械浆

CMP化学盘磨机械浆

CTMP化学预热机械浆

APMP碱性过氧化氢化学机械浆

刀高、刀距、刀刃角等有关的名词术语也会考！

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洗涤术语

2洗涤筛选和净化术语

固形物（Solids）

洗净度：

纸浆洗净后的干净程度

表示法有以洗后每吨风干浆中所含的残余药品量表示以洗后纸浆中所含的残余药品量表示以洗后纸浆滤液消耗高锰酸钾的量表示

置换比（DisplacementRatio）：

在洗涤段里浆中可溶性固形物实际减少量与最大可能减少量之比

稀释因子（DilutionFactor）：

指洗涤每吨风干浆时进入所提取的废液中的水量

洗涤损失（washingloss）：

指洗涤过程的化学损失，一般用残留在每吨绝干浆中的溶质表示

洗涤效率：

指浆料通过洗涤后提取出的固形物占总固形物的百分比

黑液提取率：

指每吨浆提取出来送蒸发的黑液溶质量对蒸煮后吨浆黑液总容质量的百分比。

筛选净化效率=（浆尘埃数-良浆尘埃数）/进浆尘埃数

排渣率=被筛出粗渣量/进入筛浆机纤维总量

浆渣中的好纤维率浆渣中能通过40目网的好纤维率量占总纤维量的百分比

漂白有关常用名词术语

1.有效氯：

有漂白作用的那一部分氯，以氧化能力的大小表示，g/L或%。

2.有效氯用量：

加入有效氯量对纸浆绝干质量的百分率。

3.漂率：

将浆漂到一个指定的白度所需要的有效氯量对纸浆绝干质量的百分率。

4.卡伯因子：

施加的有效氯用（%）与含氯漂白前纸浆卡伯值之比

5.残氯：

漂白终点时，尚残存（未消耗）的有效氯，通常以g/L或%表示。

第一章

1、制浆;就是利用化学或机械的方法，或两者结合的方法，只织物纤维原料离解，变成本色浆或纸浆的生产过程。

2、制浆方法的分类

1、化学法：

碱法、亚硫酸盐法

2、高得率法：

机械法、化学机械法、半化学法

第二章要点

1、制浆造纸对植物原料有何要求P4

⑴纤维素含量要高，至少40%，其他树脂，糖等杂质含量较少。

⑵纤维形态要求细长且较软

2、制浆原料备料流程P9木材备料P17非木材备料

原木备料：

原木锯断、原木的剥皮、原木的除节和劈木、原木和板皮的削片

3、木材原料为什么要去皮、去皮的原理、设备P9-10

去皮必要性：

①皮占原木体积13~15%②重量占5~8%③化学成分中纤维含量低、木素灰分以及杂质含量高，所以应将其除去，可减少化学药品的消耗和提高纸浆的质量

方法：

（1）人工去皮

（2）机械去皮（刀式去皮、摩擦去皮、水力去皮、化学去皮）

摩擦去皮原理：

利用原木之间、原木与筒壁之间发生摩擦、碰撞

设备一般用圆筒剥皮机

木片去皮原理：

根据比重、弹性、粘性差别运用碾压法去皮

4、圆盘削片机的基本参数，如何控制削片质量P12/14

如何减小刀片的厚度、等等、

基本参数：

①刀距B一般11-14mm；②刀高H一般18-20mm；③刀刃角β一般34°~42④切削面刀片朝向刀牙的一面；⑤安刀面背朝刀牙的一面；⑥安刀角竖直方向与安刀面的夹角（详细见P12图1-7）

削片质量控制：

1原木的质量和水分水分含量高有利，为40%；原木不腐烂，不能过短

2刀距、刀高和安刀角参数选取要合适

③刀刃角一般为30°~42°

④削片刀与底刀的间距一般为~0.5mm

⑤冬天刀刃角一般大些，夏天一般小些；大厂刀刃角可小些，小厂可大些

5、木片筛选原理、主要设备P15

常用的木片筛选主要设备有圆筛、平筛和盘式筛三类。

圆筛筛选原理是利用不同的筛孔的筛板在回转时使木屑、合格木片、长条等分开。

平筛分为高频振动式和低频振动式，通过振动或摇摆利用不同筛孔的筛板，将长条、木片和木屑分开。

盘式筛的间距是控制木片厚度的唯一因素。

6、原料的贮存方法，各有何优缺点

（1）、.水上贮存：

优点：

充分利用水的浮力，省去繁重的搬运操作，提高劳动生产率，使木材水分均匀、防止菌类和虫类的滋生和原木变蓝和腐烂

缺点：

原木树脂难于降解、原木沉底易沾染泥沙、木材的溶出物污染水体

（2）．地面贮存：

降低水分与树脂含量，腐烂变质问题；

注意：

堆垛方法、堆垛规格、堆垛间距

7、为什么要贮存原料P7

（1）.改进原料质量：

植物纤维原料通过一段时间的贮存，会受到风化、发酵等自然作用，使水分逐渐与环境平衡而降低并均匀：

木材原料的贮存还能降低树脂等有害成分的含量，稳定原料质量，而有利于制浆并节约后续化学处理的药品质量。

（2）维持正常的连续生产：

随着制浆造纸企业的日趋大型化、连续化，日趋植物纤维原料量越来越多，所以贮存足够的原料来保证生产需求。

（木材原料要考虑运输周转时间的问题;草类原料考虑收购季节性问题）

第三章要点：

1、化学法制浆的分类、各种制浆方法的特点。

P26（有关于化学浆部分的是考试的重点）

石灰法（Ca（OH））：

易脱脂、脱色，不易脱木素，适用于木素含量低的植物。

烧碱法（AP法）：

NaOH（主）Na2CO3（少），得率大雨硫酸盐法

硫酸盐法：

优点1、纸浆强度高，2、原料来源广3、反应速度快4、废液回收技术成熟

缺点1、得率低2、浆颜色比较3、污染比较大4、投资比较大

亚硫酸盐法：

优点1、浆的颜色浅（易漂白）2、可漂性能好3、得率高4、废液利用价值高缺点1、对原料要求高2、纸浆强度低3、化学反应速率慢

分类：

酸性亚硫酸氢盐法：

亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸氢盐法、中性亚硫酸盐法、碱性亚硫酸盐法。

2、不同制浆方法蒸煮药液的组成

①烧碱法蒸煮液的组成主要是NaOH,此外还存在Na2CO3；

②硫酸盐法蒸煮液的组成主要是NaOH+Na2S,此外，还有来自碱回收系统的Na2CO3、Na2SO4、Na2SO3、和Na2S2O3,甚至还可能有少量Na2Sn；

③亚硫酸盐蒸煮液中，含有SO2和相应的盐基（Ca2+、Mg2+、Na+、NH4+）

不同亚硫酸盐法蒸煮，其蒸煮药液组成不同，详见P28，表2-1P27

3、蒸煮液的浸透作用方式及影响因素P35/36

蒸煮液的浸透作用方式；毛细管作用和扩散作用

（1）、毛细管作用：

主要靠外加的压力和表面张力产生的压力作用浸透，通过导管-、管胞、纤维的胞腔进行。

影响因素：

纹孔的多少及其大小、原料品种、边材与心材、水分含量、压力差。

（2.）、扩散作用：

主要靠药液浓度差造成的离子浓度梯度的推动力使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料切片内部，通过导管、管胞、纤维的胞腔和细胞壁进行。

影响因素：

原料密度、水分含量、蒸煮液组成

4、蒸煮脱木素阶段性P42

木材碱法蒸煮的反应历程：

（以马尾松为例）

初始脱木素阶段

大量脱木素阶段

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

大量脱木素阶段：

补充脱木素阶段：

残余脱木素阶段：

5蒸煮过程有哪些参数选择原则P63

选择参数的原则：

原料、产品质量、现有条件、经济

1、原料对蒸煮的影响2、用碱量3、药液浓度4、硫化度5、温度和时间

6如何确定蒸煮参数重点、具体的看书本

影响碱法蒸煮的主要参数：

用碱量、液比、硫化度、温度等、

具体的影响必须写详细、看书本（论述题、必考）

7何为H-因子、意义与应用P47

①H—因子（H—factor）定义：

各蒸煮温度下相对反应速率常数对蒸煮时间的定积分称为H—因子，即：

H—因子=fKr（T）dt

相对数率常数Kr是指任何温度T下的数率常数与100℃时数率常数之比。

Kr与蒸煮温度和脱木素反应的活化能有关，不同原材料和不同蒸煮方法的脱木素反应活化能是不同的。

②H—因子的意义：

同一原料，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。

3应用：

H—因子不仅在相关的研究工作上有价值，而且在工厂实践中也非常有用。

它可以在保持固定脱木素作用的情况下，改变时间--温度周期。

现代化蒸煮器的控制系统在蒸煮时自动地运算积累H—因子，以补偿预定蒸煮周期的偏差

8制浆蒸煮工艺规程包括哪些，什么叫蒸煮工艺曲线P62

碱法蒸煮的基本操作过程或程序包括装料、送液、升温、小放气、在最高温度或压力下的保温、大放汽和放料等步骤。

蒸煮工艺曲线：

蒸煮过程中蒸煮器内温度（压力）随时间变化的情况。

P65

9、小放汽的作用P62

小放气的作用主要有三个方面：

（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，锅内产生自燃沸腾，减少了锅内不同部位的温度差和浓度差，利于药液蒸透和均匀蒸煮；（3）松木原料蒸煮小放气时除了能排除空气以外，还能排出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。

10、喷放的优缺点P63

优点：

1、放料时间短；2、浆料在喷放时易分散，浆渣少；3、喷放后浆料温度高，浓度高，有利于黑液提取和碱回收；4操作方便，劳动强度小。

缺点：

纸浆的强度会有一定程度的损失

11、添加助剂蒸煮的目的，常用蒸煮助剂有哪些P74

蒸煮过程中添加助剂的主要目的是加速脱木素和保护碳水化合物。

实际生产中使用的蒸煮助剂主要有蒽醌及蒽醌类似物、多硫化钠、亚硫酸钠、绿氧、表面活性剂等。

12、深度脱木素的基本原理P89

在深度脱木素的同时必须尽量减少碳水化合物的降解

（1）蒸煮全过程碱浓尽量均匀；

（2）大量脱木素阶段HS-、S-2浓度要高；

（3）黑液（指蒸煮器内）中的固形物含量尽可能低（特别蒸煮后期）

（4）采用较低的最高温度。

13、化学浆的性质、质量标准、用途P100

化学浆的性质：

取决于原料种类、蒸煮方法和工艺条件、聚糖种类、含量及分布、木素含量及分布、细胞类型与纤维形态、得率和强度、漂白性能、打浆性能、滤水性能等

质量标准：

国家标准：

GB、企业标准：

QB、工厂自定指标

用途：

化学浆的用途，需根据原料的种类、蒸煮方法和产品的质量指标而定。

途广泛：

一般文化用纸、高级文化用纸、纸袋纸、包装纸、工业用纸、国防用纸、人造纤维（粘胶纤维）浆粕、纤维复合材料等

第四章要点

2、盘磨机磨浆机理、影响因素P115

盘磨机磨浆机理

一.盘磨机磨浆分为三个区段：

1.破碎区2.粗磨区3.精磨区

要使木片被磨成良好的浆料，应使之经历两个过程：

1．使木片离解2．进一步纤维化和细纤维化

影响盘磨机磨浆的有关因素

①材种与料片规格②磨浆浓度：

③预热温度（压力）和时间

④磨浆能耗与能量分配。

⑤磨盘间隙⑥磨盘特性⑦磨盘转速：

3.磨木机磨浆原理、影响因素P124

（1）由磨擦及压力脉冲产生的能量（摩擦能与振动能）被木材吸收后，转化为热能，使木材温度升高，胞间层木素软化；

（2）经软化的纤维在摩擦力及剪切力的作用下由木材表面剥离下来；

（3）  剥离下来的纤维与纤维束聚集于磨石刻纹的沟槽中，在移出的过程中受到复磨与精磨。

影响磨木机磨浆的因素

①原木质量：

②磨石的表面状态③磨木比压：

④磨石线速：

⑤磨木温度与浆浓：

⑥.磨石浸渍深度：

4、高得率浆化学处理的作用

化学处理对木片的基本作用主要有两个：

木材纤维的润胀和木素的改性。

（课本P136）

使原料（木片）软化，有助于降低磨浆能耗，较多地分离出完整的纤维，增加浆料中的长纤维组分，提高纸浆强度。

木素的软化温度：

（1）与木材中的水分含量有关，在一定范围内随水分含量增加而降低；

（2）与化学处理后木素的磺化度有关，随磺化度的增加木素的软化温度呈直线下降。

碱的作用：

促进纤维润胀，增强半纤维素和木素的水合作用，降低软化温度，为磨浆时纤维的离解创造有利的条件，降低能耗，但影响纸浆白度。

亚硫酸钠的作用：

木素的磺化使其软化温度降低，亲水性增加，热塑性增大，磨浆时纤维易于离解，浆的质量提高（浆中的长纤维比例、纤维的比表面积和浆的结合强度均增加。

第五桌纸浆的洗涤筛选和净化要点

1.纸浆洗涤、筛选和净化目的与要求

纸浆的洗涤

目的：

尽可能完全地将纤维从废液中分离出来，而得到洁净的纸浆

要求：

黑液提取率高，浆洗得干净，稀释因子要小，黑液浓度要高

纸浆的筛选与净化

目的：

除去杂质，以满足质量和正常生产需要

要求：

筛选净化效率高，尾渣损失少，设备流程简单，操作维修方便，

2.纸浆洗涤原理及常用洗涤设备P163/167

原理：

（1）.过滤：

（2）.挤压：

（3）.扩散（4）.置换（5）.吸附作用：

洗涤设备：

（一）转鼓式洗浆机

鼓式真空洗浆机（兼有过滤、扩散置换的作用）压力洗浆机（兼有过滤、扩散、置换作用）鼓式置换洗浆机（DD洗浆机）

（二）带式洗浆机（三）扩散洗涤器（四）挤压洗涤设备

2、浆的筛选和净化的原理和设备

筛选是利用粗浆中杂质与纤维的几何尺寸大小和形状不同，利用带有孔或缝的筛选，在一定的压力下使细浆通过筛板，杂质被阻留在进浆侧，从而和纤维分离的过程。

净化：

是利用杂质和纤维的密度不同来分离的。

目的：

一是满足纸浆的质量要求，二是保护后续设备不因浆中含有杂质而被破坏

筛选设备

一振动式筛浆机二离心式筛浆机三压力式筛浆机

3·纸浆净化设备

1、沉砂沟2.筒形除砂器（低压除砂器）3.锥形除砂器

6.纸浆筛选、净化流程及特点

级——指原浆和良浆通过筛（净）设备的次数

段——指原浆和尾浆通过筛（净）设备的次数

二级三段的流程图（问老师必考）

第六章纸浆的漂白要点

1.纸浆漂白的目的P245

答：

漂白的主要目的是提高纸浆的白度和白度的稳定性。

改善纸浆的物理化学性质，纯化纸浆，提高纸浆的洁净度，也是漂白的主要目的。

2、纸浆产生颜色的原因――助色基团的存在与发色基团产生共轭反应

3纸浆漂白的原理与方法P250

①破坏或改变发色基团的结构（溶出木素或改变木素的结构）

②防止或消除发色基团与助色基团之间的联合

③阻止发色基团的共轭

④防止产生新的发色基团

方法：

二氧化氯、过氧化氢、等等

化学浆的漂白必须用化学氧化电势比较低的、以减少纤维素的降解、

4、什么叫氯水体系，其在纸浆漂白中的作用P252

氯气溶于水后，在纸浆中所形成的体系

作用：

PH<2时、体系主要以Cl2为主、进行的是酸性氧化

2

PH>9时、体系主要以HCLO-为主、会加快对纤维素的降解、因此反应应该避免在此条件下进行（这题具体的在问下老师）

5.次氯酸盐漂白的影响因素P254

（1）有效氯用量

视未漂浆浆种、硬度、漂白的白度、强度而定，用氯量过多，不但浪费，而且破坏纤维强度。

（2）pH值初始pH值11～12，漂白过程产生HCl、CO2和有机酸，pH下降，要求漂终pH不低于

（3）浆浓浆浓增加，单位容积产量上升，漂白有效浓度上升，蒸汽用量下降。

（4）温度温度每提高7℃，漂白的速度加快1倍，但漂液分解加快，纤维降解增加。

漂白温度一般控制在35～40℃。

但提高pH值，可提高温度

（5）时间关键是确定漂白终点.漂终残氯～l;洗后残氯

6.、单段漂白、多段漂白的区别和特点

在白度要求一致时，多段漂白总化学用量少，纤维损失少，且漂白剂选择余地大，但比较耗费时间单段漂比多段漂的浆易返黄多段漂末端漂剂氧化电势越高，越易返黄

特点单段漂白

优点漂剂来源丰富，设备、操作简单，使用方便

缺点漂浆质量差（白度低、纤维降解、易返黄）。

7.纸浆氯化的影响因素

（1）用氯量：

总用氯量视浆种、硬度和要求白度而定，氯化用量占总的2/3（60～70％）

（2）pH值：

由于HCl生成，pH值很快降至～，无需调节

（3）温度：

氯化反应速度很快，一般在常温下进行

（4）浆浓：

一般3-4％，浓度太高，不易混合均匀，浓度太低，用水量增加，污染增加，设备大，电耗高

（5）时间：

常温下5min内已耗氯85-90％

一般KP木素60-90minSP木素45-60min草浆木素20-45min

（6）混合氯气-水-浆系统的非均一性，因此混合很重要，静态浆氯混合器，浆流通过扭曲时发生分支，转向

8、漂白过程碱处理的目的、影响因素

氯化木素只有一部分能溶于氯化时形成的酸性溶液中，还有一部分难溶的氯化木素需要在热碱溶液中溶解。

碱处理的主要是出去木素和有色物质，并溶出一部分树脂。

影响漂白过程的碱处理因素主要有：

用碱量、温度、时间和浆浓等。

提高温度可以提高氯化木素的溶解速度和溶解量，但温度高，热量消耗大，并且会增加碳水化合物的溶出。

一般碱处理的温度为60~70℃。

碱处理时间受到用碱量、温度和浆浓度的影响，提高温度可缩短时间。

氯化后的碱处理时间一般为60~90min。

碱处理浆浓度一般为8%~15%，但趋向于上限浓度。

浓度高，可节省蒸汽，碱浓度高，反应也快，可缩小碱处理塔的容积，减少废液排放量。

补充漂白的方法有：

次氯酸盐漂白和二氧化氯漂白，近年来又发展了用过氧化氢、过氧酸和臭氧等含氧漂剂的漂白。

9.纸浆二氧化氯漂白和H2O2漂白的特点

二氧化氯：

特点:

能够选择性地氧化木素和色素，而对纤维素没有货很少有损伤。

漂白后纸浆的白度高，返黄少，浆的强度好。

但ClO2必须现场制备，生产成本较高，对设备耐腐蚀性要求高。

H2O2：

特点既能减少或消除木素的有色基因，也能碎确木素使其溶出。

影响因素：

（1）材种、材质和浆种，主要与浆中抽出物含量有关，要解决树脂分离与去除问题、阔叶木浆比针叶木浆易漂、亚硫酸盐浆比硫酸盐浆好漂

2）H2O2用量

视浆种、白度要求及漂白条件等因素而定。

一般来说，3％-10％H2O2用量增加，白度相应提高。

但H2O2用量增至一定值，白度提高缓慢（白度停滞）漂终应有10～20%的残余H2O2，否则浆易返

黄。

（3）pH值

为了保证漂液中有必要的HOO-浓度，必须有足够的碱度。

pH过低，漂白作用减少。

pH过高，H2O2无效分解增加。

一般初pH—。

，终pH～。

pH值通常用总碱（TA）与H2O2用量比来调节。

TA%=NaOH（%）+×Na2SiO3%

（41°Be＇）

4）漂白温度和时间

温度提高，时间可缩短；温度过高，H2O2易分解；时间过长，残余H2O2消失，易产生“碱性发黄”；趋势是采用较高的温度。

50-60度1-4小时

（5）纸浆浓度

浆浓提高，加快漂白反应，节约蒸汽，提高白度关键是纸浆和漂白药品的充分均匀混合、趋势是采用中浓和高浓漂白，10％-15％

11.影响纸浆返色的因素

纸浆的返黄都是有热和光诱导的。

高得率浆和化学浆返黄的影响因素1.材种和材质2.制浆方法3.漂白的方法和条件4金属离子和树脂5.杂细胞6.纸浆干燥、贮存7.纸浆水分

13.稳定白度减轻返黄的方法

1、提高末漂纸浆的质量

①加强备料。

②掌握好蒸煮工艺和操作条件，稳定蒸煮质最，避免过煮,减少纤维素、半纤维素的氧化降解。

③加强漂前的洗涤和筛选，草浆漂前用跳筛除上杂细胞。

2、选用合适的漂白剂和漂白方法

选用氧化电势低的漂剂（二氧化氯和过氧化氢）；化学浆尽量避免采用次氯酸盐单段漂，而采用多段漂白，段间加强洗涤，漂后纸浆用酸处理，以迸一步除去浆中的重金属离子，提高白度稳定性。

3、采用合理的漂白工艺

①氯化时应避免因用氯量过多，温度过高，时间过长或混合不均匀②纸浆用热碱处理，既可除去浆中的树脂、半纤维索，又可以破坏浆中的羰基，对纸浆减少返黄有显著的效果③pH值在7-11范围内，pH值越高返黄越轻，pH值9以上时，羰基能进一步氧化成对返黄影响较小的羧基，可以减少返黃④二氧化氯在酸性条件下漂白，不会在纤维素和半纤维素中引入醛基和酮基，因而返黄少⑤漂白终点时，浆中应剩有少量漂剂，漂后应充分洗涤

4、掌握合理的浆板干燥和贮存条件

5、抑制高得率浆的光诱导返黄①木素功能基的化学改性②添加抑制剂