制漿原理與工程是輕化工程專業(yè)的核心課程,主要介紹制漿的基本原理、工藝技術(shù)與工程應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解制漿的基本知識(shí)與理論,熟悉國(guó)內(nèi)外制漿科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力,為從事制漿造紙科學(xué)技術(shù)工作打下厚實(shí)的基礎(chǔ)。
《制漿原理與工程》(第四版)是經(jīng)中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)批準(zhǔn)的中國(guó)輕工業(yè)十三五規(guī)劃立項(xiàng)教材。本教材根據(jù)教學(xué)改革和現(xiàn)代制漿工業(yè)的需要,結(jié)合各院校本課程的教學(xué)實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn),并吸收國(guó)外最新教材之精華,在《制漿原理與工程》(第三版)的基礎(chǔ)上修訂、編寫而成。
本教材在內(nèi)容和章節(jié)編排上做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。將原第七章更改為蒸煮廢液堿回收及綜合利用,重點(diǎn)闡述黑液堿回收的過程原理和工程技術(shù),而將固體廢棄物的回收與利用及第八章制漿過程節(jié)能與熱能回收的內(nèi)容歸到各章工藝過程闡述,這樣更有針對(duì)性,并避免前后相關(guān)部分的內(nèi)容重復(fù);趪(guó)內(nèi)外生物質(zhì)精煉技術(shù)的迅速發(fā)展,增設(shè)了第八章生物質(zhì)精煉,以適應(yīng)現(xiàn)代制漿工業(yè)的發(fā)展要求。內(nèi)容上,在強(qiáng)調(diào)基本概念、基本理論的基礎(chǔ)上,盡可能反映本課程領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外的最新進(jìn)展與科技成果,介紹制漿新理論、新工藝、新設(shè)備,使本教材具有新穎性、先進(jìn)性和可讀性。此外,對(duì)重要的術(shù)語或名詞在首次出現(xiàn)處加注英文,以利開展雙語教學(xué),也便于讀者掌握專業(yè)英語詞匯。為了便于讀者理解和掌握所學(xué)內(nèi)容,每章均附有習(xí)題與思考題。
本教材的編寫參考了國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)資料、教材和專著,若將其全部列出,將占很大篇幅。因此,只在每章后列出主要參考文獻(xiàn)。
本教材由國(guó)內(nèi)有關(guān)院校的任課教授編寫,其中緒論、第一章和第六章由華南理工大學(xué)李海龍、詹懷宇編寫,第二章由天津科技大學(xué)劉秋娟編寫,第三章由齊魯工業(yè)大學(xué)孔凡功編寫,第四章由南京林業(yè)大學(xué)翟華敏編寫,第五章由華南理工大學(xué)付時(shí)雨編寫,第七章由陜西科技大學(xué)韓卿編寫,第八章由大連工業(yè)大學(xué)王海松編寫。全書由詹懷宇主編,付時(shí)雨、劉秋娟副主編。
本教材供輕化工程專業(yè)制漿原理與工程課程教學(xué)之用,也可供有關(guān)科研人員、工廠技術(shù)人員和高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。
本教材編寫過程中,得到教育部高等學(xué)校輕工專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的指導(dǎo)和支持,也得到許多前輩和同行的賜教與幫助,在此表示衷心的感謝!
由于編者學(xué)識(shí)水平有限,錯(cuò)誤和不當(dāng)之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正!
編者
2019年2月
緒論
一、制漿的概念和現(xiàn)代制漿的基本過程
二、制漿方法的分類和紙漿品種的分類
三、制漿方法和制漿技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
參考文獻(xiàn)
第一章 備料
第一節(jié) 原料的貯存
一、原料貯存的目的與原料貯場(chǎng)的要求
二、木材原料的采運(yùn)與貯存
三、非木材原料的收集與貯存
第二節(jié) 木材原料的備料
一、木材備料過程與設(shè)備
二、木片的篩選與質(zhì)量控制
三、木材原料備料的工藝計(jì)算
第三節(jié) 非木材原料的備料
一、麥草的備料
二、蘆葦?shù)膫淞?/p>
三、竹子的備料
四、蔗渣的備料
五、棉桿的備料
六、非木材原料備料的工藝計(jì)算
第四節(jié) 備料過程節(jié)能與固體廢棄物的處置和利用
一、木材原料備料過程節(jié)能
二、非木材原料備料過程節(jié)能
三、備料固體廢棄物的處置與利用
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第二章 化學(xué)法制漿
第一節(jié) 概述
一、化學(xué)法制漿的分類
二、蒸煮液的組成與性質(zhì)
三、化學(xué)法制漿常用術(shù)語
四、蒸煮液的制備
五、硫酸鹽法制漿與亞硫酸鹽法制漿的優(yōu)缺點(diǎn)
第二節(jié) 蒸煮原理
一、蒸煮液對(duì)料片的浸透作用
二、堿法蒸煮的化學(xué)原理
三、亞硫酸鹽法蒸煮的化學(xué)原理
四、堿法和亞硫酸鹽法蒸煮過程中脫木素的局部化學(xué)
第三節(jié) 蒸煮過程與技術(shù)
一、堿法間歇蒸煮過程與技術(shù)
二、堿法連續(xù)蒸煮過程與工藝
三、亞硫酸鹽法蒸煮過程與工藝
四、添加助劑的蒸煮技術(shù)
五、預(yù)水解硫酸鹽法蒸煮技術(shù)
六、改良的硫酸鹽法蒸煮技術(shù)
七、有機(jī)溶劑法制漿簡(jiǎn)介
八、蒸煮計(jì)算
第四節(jié) 蒸煮設(shè)備
一、間歇式蒸煮設(shè)備
二、連續(xù)式蒸煮設(shè)備
三、堿法蒸煮系統(tǒng)
四、亞硫酸鹽法蒸煮設(shè)備
第五節(jié) 蒸煮過程節(jié)能與熱能回收
一、蒸煮過程能耗的影響因素
二、蒸煮過程節(jié)能
三、蒸煮過程熱能回收
第六節(jié) 化學(xué)漿的性能、用途與質(zhì)量控制
一、化學(xué)漿的性能
二、化學(xué)漿的用途
三、化學(xué)漿的質(zhì)量指標(biāo)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第三章 高得率制漿
第一節(jié) 概述
一、高得率制漿的定義與分類
二、高得率制漿的名詞術(shù)語
三、高得率制漿的歷史與發(fā)展
第二節(jié) 盤磨機(jī)械法制漿
一、盤磨機(jī)及其磨漿原理
二、普通盤磨機(jī)械法制漿(RMP)
三、熱磨機(jī)械法制漿(TMP)
四、其他盤磨機(jī)械法制漿(Bio-MP等)
第三節(jié) 化學(xué)機(jī)械法制漿
一、化學(xué)熱磨機(jī)械法制漿(CTMP)
二、堿性過氧化氫機(jī)械法制漿(APMP)
三、其他化學(xué)機(jī)械法制漿(SCMP、Bio-CMP等)
第四節(jié) 半化學(xué)法制漿
一、木材原料半化學(xué)法制漿
二、非木材原料半化學(xué)法制漿
第五節(jié) 高得率制漿過程節(jié)能與熱能回收
一、高得率制漿過程節(jié)能
二、熱能回收與利用
第六節(jié) 高得率漿的性質(zhì)與應(yīng)用
一、機(jī)械漿的潛態(tài)性與消潛
二、高得率漿的質(zhì)量指標(biāo)
三、幾種高得率漿的性能比較
四、高得率漿的應(yīng)用
習(xí)題與思?題
參考文獻(xiàn)
第四章 紙漿的洗滌、篩選與凈化
第一節(jié) 紙漿的洗滌
一、紙漿洗滌的目的
二、洗滌術(shù)語與工藝計(jì)算
三、紙漿洗滌的原理與方式
四、影響洗滌的因素
五、洗滌設(shè)備
第二節(jié) 紙漿的篩選與凈化
一、篩選與凈化的目的
二、篩選的原理及影響因素
三、篩選設(shè)備與工藝
四、凈化原理及其影響因素
五、凈化設(shè)備與工藝
第三節(jié) 紙漿的濃縮與貯存
一、紙漿的濃縮
二、紙漿的貯存
第四節(jié) 洗滌、篩選與凈化的流程
一、洗滌、篩選與凈化工藝流程的組合
二、篩選與凈化流程中的級(jí)和段
三、木漿洗滌、篩選與凈化的流程
四、竹漿洗滌、篩選與凈化的流程
五、草漿洗滌、篩選與凈化的流程
第五節(jié) 漿渣處理與回用
一、漿渣的來源與特性
二、漿渣處理回用
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第五章 廢紙制漿
第一節(jié) 廢紙的分類與立法
一、廢紙回用的意義
二、廢紙的分類、收集與立法
第二節(jié) 紙和紙板的可回用性
一、化學(xué)漿廢紙?jiān)偕^程中性質(zhì)的變化
二、機(jī)械漿廢紙?jiān)偕^程中性質(zhì)的變化
三、影響廢紙漿性質(zhì)的因素
四、廢紙?jiān)偕^程纖維衰變的機(jī)理
第三節(jié) 廢紙制漿的主要單元操作
一、纖維懸浮液的流體力學(xué)
二、分離過程的評(píng)價(jià)和模型
三、廢紙的離解
四、廢紙漿的凈化
五、廢紙漿的濃縮
第四節(jié) 廢紙脫墨
一、印刷方法與印刷油墨
二、廢紙脫墨原理
三、廢紙脫墨化學(xué)品
四、廢紙脫墨方法
五、廢紙脫墨流程
六、廢紙脫墨的影響因素
七、廢紙脫墨設(shè)備
第五節(jié) 膠粘物和其他特殊物質(zhì)的處理
一、瀝青的分散處理
二、熱熔膠的處理
三、熱分散在廢紙制漿系統(tǒng)中的應(yīng)用
四、生物酶對(duì)于膠黏物降解和控制的作用
第六節(jié) 廢紙制漿過程節(jié)能及廢棄物的處理處置與利用
一、廢紙制漿過程節(jié)能
二、非纖維廢棄物的回收與利用
三、尾渣和脫墨污泥的處置與利用
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第六章 紙漿的漂白
第一節(jié) 概述
一、漂白的分類與發(fā)展
二、漂白化學(xué)品與漂白流程
三、紙漿的光學(xué)性質(zhì)與漂白原理
第二節(jié) 化學(xué)漿傳統(tǒng)含氯漂白的危害及其改進(jìn)
一、化學(xué)漿的次氯酸鹽漂白
二、化學(xué)漿的CEH三段漂白
三、傳統(tǒng)含氯漂白的危害
四、傳統(tǒng)含氯漂白的改進(jìn)
第三節(jié) 化學(xué)漿的ECF和TCF漂白
一、ECF和TCF漂白技術(shù)的發(fā)展
二、氧脫木素
三、二氧化氯漂白
四、堿抽提及其強(qiáng)化
五、臭氧漂白
六、過氧化氫漂白
七、過氧酸漂白
八、生物漂白
九、化學(xué)木漿的ECF和TCF漂白工藝
十、化學(xué)竹漿的ECF和TCF漂白工藝
十一、化學(xué)草漿的ECF和TCF漂白工藝
十二、化學(xué)漿的ECF和TCF漂白的選擇與比較
第四節(jié) 高得率紙漿的漂白
一、高得率紙漿漂白的特點(diǎn)
二、高得率紙漿的過氧化氫漂白
三、高得率紙漿的連二亞硫酸鹽漂白
四、高得率紙漿的甲脒亞磺酸漂白
第五節(jié) 廢紙漿的漂白
一、廢紙漿漂白的特點(diǎn)
二、廢紙漿的過氧化氫漂白
三、廢紙漿的連二亞硫酸鹽和甲脒亞磺酸漂白
四、H2O2、Na2S2O4或甲脒亞磺酸的組合漂白
五、本色廢紙漿的降解木素式漂白
第六節(jié) 漂白工藝計(jì)算與過程節(jié)能
一、漂白化學(xué)品計(jì)算
二、漂白設(shè)備計(jì)算
三、漂白用汽量計(jì)算
四、漂白工藝設(shè)計(jì)參數(shù)示例
五、漂白過程節(jié)能
第七節(jié) 紙漿的返黃及減輕返黃的措施
一、紙漿的返黃和返黃值
二、化學(xué)漿的返黃原理與減輕返黃的措施
三、高得率漿的返黃原理與抑制返黃的措施
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第七章 蒸煮廢液堿回收及綜合利用
第一節(jié) 概述
一、蒸煮廢液的種類和污染特性
二、蒸煮廢液回收利用的目的和意義
三、蒸煮廢液回收利用的方法
四、蒸煮黑液堿回收及綜合利用的現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展
第二節(jié) 蒸煮廢液的基本特性
一、物理特性(組分組成、濃度、粘度、燃燒值)
二、化學(xué)特性(起泡性、腐蝕性、表面活性、膠體性、粘結(jié)性、分散性)
三、生物特性(發(fā)酵性、腐敗性)
第三節(jié) 蒸煮廢液預(yù)處理
一、除渣
二、氧化
三、除硅
四、除皂
第四節(jié) 廢液蒸發(fā)(或黑液蒸發(fā))
一、 黑液蒸發(fā)的目的和意義
二、 名詞術(shù)語
三、 工藝流程及工作原理
四、 影響因素
五、 運(yùn)行要點(diǎn)
六、 蒸發(fā)器結(jié)垢與控制技術(shù)
第五節(jié) 黑液燃燒
一、 黑液燃燒的目的和意義
二、 名詞術(shù)語
三、 工藝流程及工作原理
四、 影響因素
五、 運(yùn)行要點(diǎn)
六、 燃燒爐安全運(yùn)行與控制技術(shù)
第六節(jié) 綠液苛化
一、 綠液苛化的目的和意義
二、 名詞術(shù)語
三、 工藝流程及工作原理
四、 影響因素
五、 運(yùn)行要點(diǎn)
第七節(jié) 白泥回收
一、 白泥回收的目的和意義
二、 名詞術(shù)語
三、 工藝流程及工作原理
四、 影響因素
五、 運(yùn)行要點(diǎn)
第八節(jié) 堿回收過程節(jié)能
一、 蒸發(fā)節(jié)能
二、 燃燒節(jié)能
三、 苛化節(jié)能
第九節(jié) 堿回收技術(shù)進(jìn)展
一、 直接苛化法堿回收技術(shù)
二、 化學(xué)漿和化機(jī)漿黑液混合燃燒技術(shù)
三、 黑液流化床燃燒技術(shù)
第十節(jié) 蒸煮廢液綜合利用技術(shù)
一、 廢液熱解技術(shù)
二、 廢液發(fā)酵技術(shù)
三、 廢液中木素回收及利用技術(shù)
四、 廢液中低聚糖回收及利用技術(shù)
習(xí)題和思考題
參考文獻(xiàn)
第八章 生物質(zhì)精煉
第一節(jié) 概述
一、 生物質(zhì)精煉的概念
二、 生物質(zhì)精煉的發(fā)展與意義
三、 制漿產(chǎn)業(yè)與生物質(zhì)精煉
第二節(jié) 生物?預(yù)處理技術(shù)
一、預(yù)處理的目的
二、預(yù)處理方法
第三節(jié) 生物質(zhì)資源的高效利用
一、纖維素
二、木質(zhì)素
三、半纖維素
四、其它組分的高效利用
第四節(jié) 生物質(zhì)精煉的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈
一、生物質(zhì)精煉的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展
二、基于制漿產(chǎn)業(yè)生物質(zhì)精煉的產(chǎn)業(yè)鏈與發(fā)展
三、生物質(zhì)精煉的產(chǎn)業(yè)政策
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)