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制浆造纸工艺学教学大纲
5.17制浆工艺学课程教学大纲
先修课程:
有机化学、化工原理、天然高分子科学
适用专业:
轻化工程(方向一:
制浆造纸工程)
一、课程教学内容
第一章植物纤维原料
第一节植物纤维原料的分类
造纸用植物纤维原料的种类;细胞的概念。
第二节植物纤维原料的细胞结构
植物体的结构;植物体内细胞的种类;各种细胞与制浆造纸的关系。
第三节植物纤维原料的化学组成
纤维素的结构、化学性质、与制浆造纸的关系;半纤维素的结构、化学性质、与制浆造纸的关系;木素的结构、化学性质、与制浆造纸的关系;少量组分的结构、与制浆造纸的关系。
第四节各种植物纤维原料简介
木材纤维类;禾本科茎杆纤维类;韧皮纤维类;叶纤维类;棉花及棉短绒(籽毛纤维)
第五节制浆造纸工艺过程中如何选择植物纤维原料
纤维原料的化学组成;纤维原料的纤维形态;如何选择植物纤维原料。
第二章备料
第一节原料的贮存
原料贮存的目的和原料厂的要求;原木的贮存;木片的贮存;非木材原料的贮存。
第二节备料过程及其质量控制
木材原料的备料;非木材原料的备料。
第三节料片的输送和贮存
料片的输送;料仓。
第三章化学法制浆
第一节化学法制浆的分类、蒸煮液的组成及计算
化学法制浆的分类;常用术语的含义及蒸煮计算实例;蒸煮液的组成和性质。
第二节蒸煮原理
蒸煮液对木片及草片的浸透作用;蒸煮过程的脱木素化学;蒸煮过程中的碳水化合物降解化学。
第三节蒸煮方法和技术
蒸煮过程或程序;间歇式蒸煮技术。
第四节蒸煮设备
蒸煮设备及其选型;碱法蒸煮系统及其设计要求。
第五节化学浆的性质、用途及质量指标
化学浆的性质和用途;化学浆的质量指标。
第四章机械法、化学机械法、半化学法制浆
第一节磨石磨木浆
磨木机的类别及比较,磨石种类和性能;磨浆原理及其影响因素。
第二节盘磨机械浆和化学机械浆
盘磨机磨浆机理及影响因素;普通盘磨机械浆(RMP);预热盘磨机械浆(TMP);化学机械浆(CTMP);生物机械浆(BMP);爆破法制浆;挤压法机械浆(ExtruderMechanicalPulping,EMP)。
第三节半化学法制浆
中性亚硫酸盐法半化学浆(NSSC);其它半化学法制浆。
第四节机械法制浆的质量检查和技术经济指标的分析
机械浆的质量等级;机械浆的质量检查;机械浆的技术经济分析。
第五章纸浆的洗涤、筛选与净化
第一节纸浆洗涤与废液的提取
概述;洗涤的原理、方式及影响因素;洗涤设备;泡沫的形成与消泡。
第二节纸浆的筛选与净化
概述;纸浆的筛选;纸浆的净化;筛选与净化流程;浆渣的处理。
第三节纸浆的浓缩与贮存
纸浆的浓缩;纸浆的贮存。
第六章废纸制浆
第一节概述
废纸回用的意义;废纸的分类与收集;废纸再生过程性质的变化。
第二节废纸的离解和废纸浆的净化与浓缩
废纸的离解;废纸浆的净化;废纸浆的浓缩;热熔物和其他特殊物质的处理。
第三节废纸脱墨
废纸脱墨原理;脱墨剂的性能作用与种类;废纸脱墨方法;废纸脱墨流程及工艺;废纸脱墨的影响因素;废纸脱墨设备;废纸再生新技术。
第七章纸浆的漂白
第一节概述
漂白历史及发展趋势;漂白目的与分类;漂白化学品和漂白流程。
第二节纸浆的颜色、白度发色基团及漂白原理
颜色、白度与亮度、色度学的基本原理;纸浆的光学性质;纸浆的发色基团与纸浆漂白原理。
第三节化学浆的含氯常规漂白
次氯酸盐单段漂;常规的CEH三段漂;含二氧化氯漂段的常规多段漂白;多段漂白的设备。
第四节化学浆的无元素氯与全无氯漂白
ECF和TCF漂白技术的发展;氧脱木素;氧强化的碱抽提;臭氧漂白;过氧化氢漂白;过氧酸漂白;生物漂白;ECP和TCF漂白的选择及比较;置换漂白与封闭循环漂白。
第五节高得率浆的漂白
高得率纸浆漂白的特点;机械浆和化学机械浆的过氧化氢漂白;机械浆和化学机械浆的连二亚硫酸盐漂白。
第六节废纸浆的漂白
废纸浆的过氧化氢漂白;废纸浆的连二亚硫酸盐漂白;
过甲脒亚硫酸的组合漂白;废纸浆含氧、臭氧漂段的多段漂白。
第七节纸浆的返黄和白度的稳定性
纸浆的返黄和返黄值;纸浆返黄的机理和影响因素;稳定白度减轻返黄的方法。
第八章蒸煮废液的回收与利用
第一节蒸煮废液的回收
废液的组成和性质;废液回收方法和流程;废液的蒸发与浓缩;废液的燃烧;绿液苛化和白泥回收;废液回收新技术新方法的评述。
第二节蒸煮废液的综合利用
黑液的综合利用;亚硫酸盐制浆废液的综合利用。
二、习题课、课堂讨论内容
1.植物纤维原料种类及其变化;
2.备料的目的,如何保证备料的质量;
3.化学法制浆的分类及其发展方向;
4.高得率浆用途,目前高得率浆的生产状况;
5.纸浆洗涤筛选及净化的流程及设备;
6.废纸浆的用途及目前存在的主要问题;
7.漂白方法及其最新进展,漂白废水的污染问题;
8.废液处理及综合利用的主要方法。
教学大纲说明书
一、课程的性质与任务
《制浆原理与工程》是制浆造纸工程本科专业的一门必修课,通过本课程的学习,使学生掌握制浆过程的基本概念、基本原理、计算、工艺流程及设备,系统学习原料、备料、蒸煮或磨浆、筛选、净化及漂白、废液处理各部分的基本原理与现代工艺技术,掌握制浆造纸专业的国内外最新动态,为从事制浆造纸生产和科学研究工作打下良好的基础。
二、课程与其他课程的联系与分工
本课程的先修课是有机化学、化工原理、和天然高分子科学。
通过对有机化学的学习,使学生掌握化工生产中常用化学药品的性质;为学习制浆中所用化学药品奠定基础,通过对化工原理的学习,掌握化工生产中各单元操作的基本原理,为学习制浆过程中各工段流程及设备创造条件;通过对天然高分子科学的学习,掌握纤维素、半纤维素、木素的结构及性质,使学生能更好地学习制浆中的蒸煮理论。
本课程系统学习制浆工艺过程,为造纸工艺及其它专业课的学习打下基础。
三、各章内容的基本要求及重点、难点
第一章植物纤维原料
基本要求:
了解目前我国制浆造纸工业面临的纤维原料状况;掌握植物纤维原料的分类、细胞种类、纤维形态和化学组成,掌握选择原料的原则。
重点:
植物纤维原料的选择。
难点:
植物纤维原料的细胞结构。
第二章备料
基本要求:
了解各种原料备料的生产流程,掌握木材及草类原料备料的流程、设备及工艺参数。
重点:
木材及草类原料备料的流程、设备,工艺参数。
难点:
如何保证备料的质量。
第三章化学法制浆
基本要求:
了解化学法制浆的常用方法及流程,掌握碱法及亚硫酸盐法制浆的流程、设备、工艺参数及计算,掌握化学法制浆的现状、存在问题、及其发展方向。
重点:
化学法制浆的原理及设备。
难点:
化学法制浆中的质量控制。
第四章机械法、化学机械法、半化学法制浆
基本要求:
了解机械法、化学机械法、半化学法制浆的分类和生产流程,以及目前我国高得率浆用途及生产现状;掌握盘磨机械浆和化学机械浆的生产过程、设备及相关机理。
重点:
盘磨机械浆和化学机械浆的生产过程、设备及工艺条件
难点:
APMP生产过程、设备及工艺条件。
第五章 纸浆的洗涤、筛选与净化
基本要求:
了解纸浆的洗涤、筛选与净化的目的及作用;掌握纸浆的洗涤、筛选与净化流程设备及工艺参数。
重点:
选用合理的流程及设备,保证纸浆洗涤、筛选与净化的质量。
难点:
洗涤、筛选与净化设备的结构及合理选用。
第六章废纸制浆
基本要求:
了解废纸的分类,目前我国废纸浆生产现状;掌握废纸制浆生产基本过程、设备及相关工艺参数。
重点:
废纸制浆设备及工艺条件。
难点:
废纸制浆中胶粘物的去除、脱墨生产过程、设备及工艺条件。
第七章纸浆的漂白
基本要求:
了解漂白方法的分类和目前主要的漂白方法及工艺;掌握各种纸浆漂白的工艺流程、设备及相关工艺参数。
重点:
化学浆的无元素氯漂白及全无氯漂白。
难点:
漂白工艺对纸浆性质的影响。
第八章蒸煮废液的回收与利用
基本要求:
了解蒸煮废液的组成及性质及目前废液处理及综合利用的方法,掌握黑液碱回收的流程、设备及工艺参数。
重点:
碱法蒸煮黑液碱回收的流程、设备及工艺参数。
难点:
草浆废液的处理及综合利用。
四、习题课、课堂讨论要求
1.结合企业实际生产情况,查阅大量最新研究资料。
2.通过课堂讨论加深对相关知识的深入了解,了解相关内容最新的发展动态,使理论与生产实际联系的更为密切。
五、学时分配建议
讲课学时
小计
第一章
4
4
第二章
6
6
第三章
12
(2)
12
第四章
10
10
第五章
9
9
第六章
7
7
第七章
10
(2)
10
第八章
6
6
合计
64
64
六、推荐教材和主要参考教材
推荐教材
1.制浆原理与工程,谢来苏、詹怀宇主编,中国轻工业出版社,2001年5月。
参考教材
1.速生杨制浆造纸技术与原理,陈嘉川等著,科学出版社,2006年8月。
2.制浆工艺学,窦正远著,中国轻工业出版社2000年3月。
3.制浆工艺与技术,韩金梅主编,化学工业出版社,2004年4月。
七、考核方式
期末考试和平时考核相结合。
其中,期末考试成绩占80%,平时考核成绩占20%。
期末考试采取闭卷考试形式;平时考核包括作业和平时上课到课率、提问情况。
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 造纸 工艺学 教学大纲
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