制浆工艺考核试题及标准答案

制浆工艺考核试题及标准答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.适用于制取白色、强韧纸张的制浆方法通常是：A.机械法制浆B.硫酸盐法制浆C.亚硫酸盐法制浆D.半化学法制浆2.在化学制浆过程中，用于蒸煮段加药的碱性物质主要是：A.硫磺B.硫酸钠C.烧碱（氢氧化钠）D.碳酸钠3.下列哪种设备主要用于从蒸煮后的料液中分离出纸浆，并去除大部分黑液？A.蒸煮锅B.洗涤机C.筛浆机D.多圆筛4.在制浆工艺中，筛选的主要目的是去除浆中的：A.纤维束B.未蒸解的木片C.粘液、树脂、树皮、沙石等杂质D.色素5.下列关于蒸煮条件的描述，错误的是：A.蒸煮温度越高，得率通常越高B.蒸煮时间越长，木质素溶出越多C.加药量增加，必然提高浆料得率D.蒸煮强度是温度和时间的综合体现6.下列哪种漂白方法主要使用chlorinedioxide(二氧化氯)作为漂白剂？A.化学漂白B.漂白粉漂白C.双氧水漂白D.ECF(元素氯自由)漂白7.在碱回收系统中，黑液蒸发的主要目的是：A.提高黑液浓度，便于输送B.回收碱分，降低生产成本C.去除大部分水分，为燃烧做准备D.减少黑液中的有机物含量8.下列哪种浆料通常具有较好的不透明度和印刷性能？A.机械浆B.亚硫酸盐浆C.硫酸盐浆D.半化学浆9.造纸工业中，通常将得率高于85%的制浆方法称为：A.高得率制浆B.低得率制浆C.中得率制浆D.无污染制浆10.下列关于化学浆与机械浆特性的比较，正确的是：A.化学浆的纤维长度通常比机械浆短B.机械浆的得率通常比化学浆高C.化学浆的耐久性通常优于机械浆D.化学浆的制造成本通常低于机械浆11.木材的主要化学成分不包括：A.纤维素B.半纤维素C.木质素D.蛋白质12.蒸煮过程中，未蒸解的木片主要存在于：A.蒸煮液的固形物中B.蒸煮锅的夹套内C.最终的纸浆中D.洗涤水的漂洗液里13.下列哪种洗涤方式效率最高，能较好地去除溶解性物质？A.溢流洗涤B.逆流洗涤C.并流洗涤D.喷淋洗涤14.筛浆机的主要作用之一是：A.去除大块杂质B.分解纤维束C.去除纤维D.漂白纸浆15.下列哪种因素不会显著影响纸浆的得率？A.原料种类B.蒸煮条件C.筛选效率D.药液浓度二、判断题1.机械法制浆主要依靠物理力（如磨解）将木材分离成纤维，过程中木质素基本不被去除。2.硫酸盐法制浆（Kraft法）所得的浆料称为牛皮纸浆。3.洗涤的目的主要是为了降低纸浆的浓度。4.碱回收过程中，燃烧是提供热能的主要方式。5.亚硫酸盐法制浆的蒸煮液（亚硫酸盐）可以循环使用。6.纤维的长度和宽度是影响纸张强度的主要因素。7.漂白通常在制浆的最后阶段进行，以获得所需的白度。8.纸浆的得率是指从一定量的原料中获得的纸浆量占原料绝干量的百分比。9.筛浆的主要目的是去除未蒸解的木片和杂质。10.制浆工艺中产生的黑液是主要的污染源，需要进行处理达标后排放。三、填空题1.制浆工艺的第一步通常是______。2.蒸煮是指用化学药品处理______的过程，目的是去除______。3.洗涤机的主要类型包括______、______和______。4.碱回收系统的核心设备是______。5.制浆得率=(______/______)×100%。6.纤维的______、______和______是评价纤维品质的重要指标。7.漂白剂按其化学性质可分为氧化型、还原型和______型。8.造纸工业常用的筛选设备有多圆筛和______。9.木材的三大主要化学成分是______、______和______。10.提高蒸煮得率的主要途径有采用较温和的蒸煮条件、增加______或采用______蒸煮等。四、简答题1.简述化学制浆与机械制浆在原料选择、工艺特点、浆料性质及应用方面的主要区别。2.说明蒸煮过程中，加药量、温度、时间三个因素对纸浆得率和质量（如硬度、颜色）的影响。3.简述洗涤工段在制浆过程中的作用及其常用的洗涤方式。4.简述碱回收过程中，黑液燃烧的目的和产物。5.分析提高制浆厂经济效益的主要途径有哪些？五、计算题1.某制浆厂使用绝干木片500吨，采用硫酸盐法制浆，最终获得绝干纸浆200吨。计算该批次制浆的得率是多少？2.已知某蒸煮过程消耗烧碱（NaOH）150kg/t（绝干木片），试计算每生产1吨绝干纸浆需要消耗多少吨烧碱？假设烧碱的利用率为90%。六、论述题1.分析比较机械浆、化学浆和化学机械浆的特性（如得率、纤维性质、耐久性、白度、成本等），并说明它们各自的主要应用领域。2.试述制浆工业中环保的重要性，并列举几种主要的污染形式及相应的防治措施。试卷答案一、选择题1.B解析：硫酸盐法制浆（Kraft法）所得浆料得率高、强度好、白度高，适用于制造白色、强韧纸张。2.C解析：化学制浆（如硫酸盐法、亚硫酸盐法）主要使用烧碱（NaOH）和/或碳酸钠（Na2CO3）作为碱性蒸煮液。3.B解析：洗涤机（特别是逆流洗涤机）的主要功能是从蒸煮后的料液中有效地分离出纸浆，并同时去除大部分溶解性的木质素等物质，即黑液。4.C解析：筛选是为了去除原料中混入的树皮、沙石、硫化物、粘液、树脂等杂质，这些杂质不是纤维，而是污染物。5.C解析：加药量并非越多越好，过量加药不仅增加成本，还可能影响浆料性能或产生副反应。得率受多种因素综合影响。6.D解析：ECF（ElementalChlorineFree）漂白通常使用二氧化氯（ClO2）作为主要漂白剂，以替代元素氯。7.A解析：黑液蒸发的主要目的就是提高其浓度（固形物含量），以便后续输送和高效燃烧。8.C解析：硫酸盐浆（化学浆）经过蒸煮去除了大部分木质素，具有较好的不透明度和印刷性能。机械浆因保留大量木质素，不透明度较低。9.A解析：得率高于85%的制浆方法通常被认为是高得率制浆，如硫酸盐法、亚硫酸盐法。10.C解析：化学浆（如硫酸盐浆）通过化学方法脱除了大部分木质素，纤维较长，且因脱木素而带有负电荷，易于结合，故耐久性通常优于保留木质素的机械浆。其他选项描述不准确。11.D解析：木材的主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素，此外还含有少量灰分（无机盐）和水。蛋白质不是主要成分。12.C解析：未蒸解的木片（未反应的木素和纤维素组成的块状物）主要残留在最终分离出来的纸浆中。13.B解析：逆流洗涤利用浓度梯度，使洗涤水从稀到浓依次流过，效率最高，能最大限度地从纸浆中去除溶解性物质。14.A解析：多圆筛等筛选设备的主要功能是分离出纸浆中的大块未蒸解木片、树皮等杂质。B是打浆的作用；C是漂白的作用；D是筛选的目的之一。15.D解析：原料种类、蒸煮条件、洗涤效率都会直接影响得率。药液浓度是蒸煮条件的一部分，也会影响得率。筛选效率主要影响黑液夹带率，对最终得率的绝对值影响相对较小，但影响得率“纯度”。二、判断题1.正确解析：机械法制浆原理是物理磨碎，保留大部分木材成分，包括木质素。2.正确解析：硫酸盐法制浆（Kraft法）得到的浆料称为牛皮纸浆，因其强度高、耐久性好。3.错误解析：洗涤的主要目的是去除溶解在纸浆中的木质素、无机盐等化学药品残留物，降低纸浆的污染物含量，并非单纯降低浓度。4.正确解析：碱回收系统的核心是燃烧黑液，释放热量用于发电和供热，提供生产所需能量。5.错误解析：亚硫酸盐法制浆的蒸煮液（亚硫酸盐）不稳定，易被氧化分解，不能像碱液那样循环使用，需要连续补充。6.正确解析：纤维的长度、宽度、长宽比以及细度等是决定纸张强度、柔软度、不透明度等性能的关键因素。7.正确解析：漂白通常安排在制浆的最后阶段，以获得目标白度，并避免后续处理对已漂白的浆料造成污染或性能下降。8.正确解析：得率是衡量原料利用效率的指标，定义为获得的纸浆绝干量占所用原料绝干量的百分比。9.错误解析：筛选的主要目的是去除杂质（树皮、沙石、硫化物、粘液等），未蒸解的木片通常在蒸煮前或蒸煮过程中被去除。10.正确解析：制浆过程产生大量黑液，含有有机物、无机盐、硫化合物等，是主要的污染源，必须经过碱回收系统处理达标后才能排放。三、填空题1.原料准备（或备料）2.木材（或木片）；木质素3.逆流洗涤；并流洗涤；溢流洗涤4.燃烧炉5.纸浆绝干量；原料绝干量6.长度；宽度；长宽比7.光化学（或还原性，指臭氧等）8.纸浆筛9.纤维素；半纤维素；木质素10.药液；连续（或多次）四、简答题1.答：主要区别在于：*原料选择：机械浆主要用木材；化学浆可用木材或草本原料。*工艺特点：机械浆靠物理磨解；化学浆用化学药品蒸煮分解成分。*浆料性质：机械浆得率高、保留木质素多，颜色深，纤维短，强度较低但柔软；化学浆得率低、脱木素多，颜色浅，纤维长，强度高，耐久性好。*应用：机械浆用于生产包装纸、卫生纸等；化学浆用于生产文化用纸、生活用纸等高档纸张。2.答：*加药量：增加加药量，有利于木质素溶出，提高得率，但过大会影响纸张强度、增加成本，并可能残留过多化学药品。*温度：提高温度，加快化学反应速率，缩短蒸煮时间，有利于木质素溶出，提高得率。但过高会过度降解纤维，降低得率和强度。*时间：延长蒸煮时间，有利于木质素更充分地溶出，提高得率。但过长会损害纤维，降低得率和强度，并增加化学品消耗。3.答：洗涤的作用是从纸浆中去除蒸煮过程中溶解出来的木质素、无机盐等化学残留物，以及部分小分子杂质，以改善纸浆性能，减少环境污染。常用洗涤方式有：*逆流洗涤：洗涤水从稀到浓流过，效率高，用水量少。*并流洗涤：洗涤水与纸浆同向流动，效率较低。*溢流洗涤：利用密度差进行洗涤，效率最低。4.答：黑液燃烧的目的主要有两个：*产生热量：燃烧释放大量热能，用于发电和供热，满足制浆厂自身能源需求，实现能源自给或余热利用。*去除水分：燃烧过程使黑液中的水分蒸发，并将溶解的有机物转化为气体（主要是CO2、SO2等）和固体（飞灰、底渣），为后续的化学回收（如碱的循环）创造条件。5.答：提高经济效益的主要途径包括：*降低成本：优化操作降低能耗、物耗（尤其是化学药品和蒸汽消耗）；提高设备运行效率；减少废液、废气、废渣排放处理费用。*提高得率：采用高效蒸煮和洗涤技术，减少流失在废液中的纤维和化学品。*提高产品附加值：生产高附加值特种纸或优质文化纸；提高产品合格率和市场占有率。*资源综合利用：完善碱回收系统，实现能源和化学品（碱）的循环利用；开发副产品（如木素、树皮等）的综合利用途径。*技术革新：引进或开发更高效、环保、经济的制浆技术。五、计算题1.解：得率=(纸浆绝干量/原料绝干量)×100%得率=(200吨/500吨)×100%=40%答：该批次制浆的得率是40%。2.解：按题意，烧碱消耗量是基于绝干木片计量的。每生产1吨绝干纸浆，消耗的烧碱量=(150kg/t木片)/(得率吨纸浆/吨木片)我们需要先计算得率。如果假设原料是绝干木片，得率=(1吨纸浆/1吨木片)=1吨纸浆/吨木片。那么，每生产1吨绝干纸浆消耗的烧碱量=150kg/t木片/(1吨纸浆/吨木片)=150kg。考虑到烧碱利用率90%，即实际有效利用的烧碱量只有90%。那么生产1吨绝干纸浆*实际需要消耗*的烧碱量=150kg/0.90≈166.67kg。答：每生产1吨绝干纸浆需要消耗约166.67吨烧碱（按原料消耗）或150kg/t原料（按原料计）。六、论述题1.答：机械浆、化学浆、化学机械浆特性与应用比较：*机械浆：*特性：得率高（>90%），成本较低，保留全部木质素，纤维较短较粗，颜色深，强度中等（耐破度、耐折度较低），耐久性差（易黄变、脆裂），不透明度低。*应用：主要用于包装纸（箱板纸、瓦楞纸）、卫生纸、部分生活用纸等要求不高的纸张。*化学浆（以硫酸盐浆为例）：*特性：得率中等（~50-60%），成本较高，脱除大部分木质素，纤维长而细，带有负电荷，强度高，白度高，耐久性好，不透明度高。*应用：广泛用于生产文化用纸（打印纸、书写纸）、生活用纸（餐巾纸、毛巾纸）、高档包装纸（纸盒）等。*化学机械浆（以磨石磨浆为例）：*特性：介于机械浆和化学浆之间，得率较高（~60-80%），成本也较高。部分木质素被去除，纤维较长，但比化学浆保留更多木质素，白度、强度介于两者之间，耐久性优于机械浆但低于化学浆。*应用：主要用于生产新闻纸（要求柔软度、不透明度，但强度要求不高）、胶版印刷纸（部分化学机械浆）、特种包装纸等。*比较总结：浆料的选择取决于对纸张性能的要求、成本考虑以及原料条件。化学浆性能最优但成本高、得率低；机械浆成本低、得率高但性能差；化学机械浆是性能和成本、得率的折衷方案。2.答：制浆工业环保的重要性及措施：*重要性：制浆工业是木材加工的重要环节，但同时也是资源消耗和环境污染较重的行业。其产生的污染物若不经处理直接排放，会严重破坏生态环境，威胁人类健康，制约产业可持续发展。因此，环保对于保护环境、满足法规要求、提