2011栲膠工藝思考題

/栲膠生產(chǎn)工藝學(xué)思考題1．解釋術(shù)語:栲膠:是從含單寧的植物性物料提取制成的濃縮的產(chǎn)品單寧：含于植物體內(nèi)的能將生皮鞣制成皮革的多元酚衍生物栲膠純度:是單寧在可溶物中的比率值.即單寧在單寧與非單寧總量中的重量百分比非單寧：用水浸提植物鞣料時(shí)，與單寧一起溶解于水而被浸出，但不具有鞣革能力的物質(zhì)統(tǒng)稱為非單寧不溶物:常溫下栲膠中不溶于水的物質(zhì)紅粉:縮合單寧水溶液在強(qiáng)酸或氧的作用下分子間縮合產(chǎn)生紅褐色沉淀物黃粉：鞣花單寧的水溶液久置時(shí)水解而析出帶有鞣花酸的黃色沉淀,俗稱黃粉抽出率：原料中浸提出的物質(zhì)(單寧、抽出物或總固物)占原料中（單寧、抽出物或總固物）含量的質(zhì)量百分率出液系數(shù):浸提時(shí)放出的浸提液量與氣干原料的質(zhì)量百分比冷溶栲膠：指經(jīng)過化學(xué)處理或不處理的橡椀栲膠.能溶于3０℃放1滴溶液在中速定性濾紙上，分散面的顏色均勻一致半冷溶栲膠：能溶于３０℃以下的冷水中,但２熱溶栲膠：栲膠不作任何化學(xué)處理，需加熱才能完全溶解,冷卻后有沉淀。2％栲膠溶液渾濁.放1滴在中速定性濾紙上,分散面中部有深色小圈什么是水解類單寧、凝縮類單寧？它們的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？水解類單寧：分子內(nèi)具有酯鍵，通常是以一個(gè)碳水化合物（或與多元醇有關(guān)的物質(zhì)）為核心，通過酯鍵與多個(gè)多元酚羧酸相連接而成.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在酸、堿或酶的作用下發(fā)生水解，產(chǎn)生組成水解類單寧的簡(jiǎn)單的組分—-糖(或多元醇)和多元酚羧酸.凝縮類單寧:單寧在水溶液中不被酸、堿或酶水解，在強(qiáng)酸的作用下，單寧分子縮聚成暗紅色沉淀（紅粉,不溶于水）.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中的芳香環(huán)均以碳碳鍵相連（不以糖構(gòu)成分子的整體結(jié)構(gòu)）.我國(guó)主要栲膠原料中哪些是水解類單寧、哪些是凝縮類單寧?掌握主要栲膠原料單寧含量及純度。水解類單寧：橡椀單寧、花香果單寧、栗木單寧凝縮類單寧落葉松樹皮單寧、楊梅單寧、油柑樹皮單寧、堅(jiān)木單寧、木麻黃樹皮單寧、紅根單寧、黑荊樹單寧.落葉松樹皮含單寧6—１6%,純度４5—6５％橡椀含單寧14-３3％，純度45—75％楊梅樹皮含單寧15—２5%，純度63—7７%紅根一般含單寧1５-30%,純度60—65％栲膠的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)有哪些？有何用途？（蛋白質(zhì)反應(yīng)、亞硫酸鹽反應(yīng)、甲醛反應(yīng)、胺反應(yīng)）物理性質(zhì)：１、比重:塊狀栲膠（含水１6—2０％）的比重一般為1.42—1.5５２、溶解度:栲膠溶解于水與多種極性有機(jī)溶劑中3、粘度：栲膠水溶液的粘度的增加快于濃度的增加,隨著溫度的升高而減少4、比熱：干栲膠的比熱約為1．59J／ｇ沸點(diǎn)：栲膠水溶液的沸點(diǎn)高于純水.升高值取決于溶液濃度.與沸騰時(shí)的壓力無關(guān)6、熱傳導(dǎo)系數(shù)：栲膠水溶液的熱傳導(dǎo)系數(shù)低于純水。隨濃度升高，熱傳導(dǎo)系數(shù)降低栲膠化學(xué)性質(zhì):1、蛋白質(zhì)反應(yīng)：?jiǎn)螌幣c蛋白質(zhì)的結(jié)合，使單寧能夠用于鞣制皮革2、亞硫酸鹽反應(yīng):亞硫酸鹽處理原花色素分子引入親水的磺酸基,使水溶性增加，溶液的黏度降低3、甲醛反應(yīng):縮合單寧與甲醛的反應(yīng)可用于制膠合劑4、胺反應(yīng):凝縮單寧在強(qiáng)酸下與乙醇胺和甲醛反應(yīng),產(chǎn)物含有胺基和酚羥基,溶于水栲膠原料在貯存過程中會(huì)發(fā)生哪些變化?對(duì)栲膠原料的貯存有哪些要求?變化的總趨勢(shì)是質(zhì)量降低.主要表現(xiàn)為:抽出物和減少、顏色變深、紅粉值增大、發(fā)霉。要求：１。貯存中應(yīng)使原料質(zhì)量盡量少降低。2。應(yīng)有足夠的合理的貯存量,保證生產(chǎn)需要.3.原料易燃應(yīng)注意防火。備料的目的和任務(wù)是什么？對(duì)原料進(jìn)行初步加工，給浸提提供粉碎度合格的、凈化了的原料,以提高浸提效率和產(chǎn)品質(zhì)量,保證滿足浸提生產(chǎn)的需要.粉碎的目的和要求有哪些？原料粉碎度與栲膠質(zhì)量、產(chǎn)量有什么關(guān)系？d目的:1．為浸提提供粒度合乎要求的物料２。破壞原料的細(xì)胞組織３。增加浸提灌加料量要求:原料的粉碎度要適當(dāng),粒度要比較均勻以達(dá)到浸提需要的粒度范圍,大顆粒和細(xì)粉末應(yīng)盡量減少原料粉碎度與栲膠質(zhì)量、產(chǎn)量的關(guān)系：粉碎度過大：1、使單寧的擴(kuò)散條件變壞2、粉末易粘結(jié)成團(tuán)使液體流動(dòng)阻力增加，３、堵塞過濾器和增加栲膠中的不溶物4、多消耗動(dòng)力，提高粉碎成本栲膠浸提的基本原理是什么？結(jié)合菲克—愛因斯坦方程式說明影響浸提的因素有哪些？是如何影響的？浸提基本原理：用水浸提栲膠原料,使單寧、非單寧等可溶物質(zhì)溶解而離開原料進(jìn)入溶液。菲克-愛因斯坦方程式:從菲—愛公式可知，影響因素:浸提溫度、容積粘度、物料表面積、擴(kuò)散距離、濃度差若要加快浸提過程，需：增加浸提溫度（T），減少溶劑粘度（η），增加物料表面積(F),減少擴(kuò)散距離（1)，增加濃度差（ｄC）.栲膠的罐組浸提操作包括哪些步驟？栲膠的罐組浸提轉(zhuǎn)液方式有哪兩種?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?操作步驟：1、加料、轉(zhuǎn)液、放液、排渣、加亞硫酸鹽等2、首罐入液時(shí)應(yīng)排除空氣3、轉(zhuǎn)液阻力過大時(shí)變更溶液在罐內(nèi)的流向4、上進(jìn)下出、下進(jìn)上出5、利用罐內(nèi)余壓排渣，尾罐排氣降壓到0．02-—0．０5MＰ時(shí)進(jìn)行。轉(zhuǎn)液方式:（1)同時(shí)轉(zhuǎn)液法：即罐組各罐內(nèi)的溶液同時(shí)轉(zhuǎn)入次一個(gè)罐內(nèi),尾罐加清水或首罐放浸提液也在轉(zhuǎn)液的同時(shí)進(jìn)行.優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)液較快缺點(diǎn)：相鄰罐內(nèi)的溶液會(huì)發(fā)生一定程度的混合而降低了浸提效率。(２）分別轉(zhuǎn)液法：各罐逐次地依順序分別轉(zhuǎn)液。優(yōu)點(diǎn):避免了相鄰罐內(nèi)溶液的混合缺點(diǎn):轉(zhuǎn)液時(shí)間很長(zhǎng)，隨罐數(shù)的增加而顯著增加。1０.浸提的工藝要求有哪些？落葉松樹皮、橡椀栲膠生產(chǎn)的浸提工藝條件如何？工藝要求:要求在保證浸提液質(zhì)量的前提下，使抽出率高、濃度高、產(chǎn)量高栲膠原料為易吸水的物料，吸水后體積膨脹。如：落葉松樹皮吸水后為原來體積的1.31—1。43倍.橡椀為1.50—1。65倍）１1.栲膠原料浸提添加亞硫酸鹽作用的結(jié)果有哪些?浸提添加亞硫酸鹽時(shí)其數(shù)量和部位如何考慮？作用:1、可提高單寧的產(chǎn)率2、改進(jìn)或改變單寧的性質(zhì)3、改善栲膠質(zhì)量。考慮：１、在罐組的中部、中部偏前或中部偏后.７罐組時(shí):加入部位為首罐起第３或4罐；6罐組時(shí):加入第3罐。2、過份偏于尾罐時(shí)，亞硫酸鹽未經(jīng)充分利用而隨廢渣排出。3、偏于首罐，會(huì)不必要地增加亞硫酸鹽與易溶性單寧的反應(yīng).栲膠生產(chǎn)常用蒸發(fā)設(shè)備的型式有哪些？栲膠溶液為什么要采用多效真空蒸發(fā)？型式：1、外加熱式2、長(zhǎng)管液膜式3、刮板薄膜式為什么：1、多效蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)了新鮮蒸汽的多次利用，從而節(jié)省加熱蒸汽。真空蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)：①溶液沸點(diǎn)降低,可減少單寧受過高溫度的破壞，保證了濃膠質(zhì)量。②可避免單寧的氧化而加深濃膠的顏色。③溶液沸點(diǎn)低，可增大加熱蒸汽與溶液之間的溫度差，并減少了蒸發(fā)器的熱損失和傳熱面積，提高蒸發(fā)強(qiáng)度栲膠溶液蒸發(fā)的工藝要求、工藝條件有哪些？工藝要求：在保證濃膠質(zhì)量的前提下，盡量提高濃膠濃度,減少蒸汽用量、提高蒸發(fā)強(qiáng)度工藝條件:１、根據(jù)各種單寧的熱敏性程度的差異,選用第一效加熱蒸汽壓力。縮合單寧液小于0.2MPa（表壓)水解單寧液小于０。12MＰa(表壓)4、冷凝器真空度為０。08~０.09MPa14。栲膠生產(chǎn)蒸發(fā)設(shè)備加熱管形成積垢的原因有哪些?積垢的主要成分是什么？有哪些防垢、除垢的方法？原因：１、浸提用水的硬度2、原料的種類3、溶液的濃度４、溫度主要成分：草酸鈣防垢方法:１、改進(jìn)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)2、采取各種工藝措施除垢方法：機(jī)械法、化學(xué)法噴霧干燥的原理是什么？敘述濃膠霧滴干燥過程的三個(gè)階段.原理:是用霧化器將溶液、懸浮液或膏糊狀物料噴成霧滴分散于熱氣流中，使水分迅速蒸發(fā)而得到干燥產(chǎn)品的過程三個(gè)階段：1、冷卻或加熱階段2、恒速干燥階段3、降速干燥階段16．濃膠噴霧的方法有哪些?各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)情況？方法:1、離心盤式噴霧2、機(jī)械式噴霧３、氣流式噴霧離心噴霧器優(yōu)點(diǎn):１、產(chǎn)量大、操作簡(jiǎn)單、對(duì)物料的物性適應(yīng)性強(qiáng)（粘稠、濃膠)不易堵塞、產(chǎn)品的粒度分布均勻、操作壓力低缺點(diǎn):1、加工復(fù)雜、造價(jià)高、安裝復(fù)雜２、不適于制備粗顆粒、不適于逆流操作機(jī)械式噴嘴優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便，電能消耗少,操作簡(jiǎn)便，可制備粗顆粒缺點(diǎn):1、噴嘴易堵塞、磨損,要常更換,濃膠需要過濾,需要高壓泵。產(chǎn)品粒度分布不均.不適于處理高黏度料液.氣流式噴霧優(yōu)點(diǎn):可以噴任何粘度的液體,操作可靠,霧滴細(xì)小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改變噴矩形狀缺點(diǎn):1、電能消耗大，噴霧不很均勻，產(chǎn)量較小2、適于處理量小的情況.17．從干燥塔內(nèi)氣體和霧滴的運(yùn)動(dòng)方向來看,噴霧干燥有幾種方式?各有何特點(diǎn)？三種:順流、逆流、混合流順流：（1）。順流噴霧干燥濃膠的過程中,氣體與霧滴同向運(yùn)動(dòng),干燥的粉膠與霧滴不相遇，不發(fā)生干濕粒子黏合,（2)。干燥塔生產(chǎn)能力較高，(3）。粉膠粒度較小而均勻，（4）。外觀顏色較淺。逆流：氣體從塔下部的塔壁進(jìn)入，離心噴霧器位于塔上部,氣體與霧滴相反方向運(yùn)動(dòng)混合流：氣體與霧滴先逆流后順流的噴霧干燥栲膠的主要用途有哪些？栲膠法脫硫的原理是什么？用途：１.植物鞣劑2.木工膠粘劑3.泥漿稀釋劑4.氣體脫硫劑5．中小型鍋爐的除垢、防垢劑6。礦石浮選抑制劑7。金屬防腐、防銹劑８。廢水處理劑9。在水泥工業(yè)中的應(yīng)用10。病毒抑制劑原理:栲膠脫硫是濕式二元催化氧化法脫硫，是利用堿性栲膠水溶液從氣體中脫除硫化氫，屬于二元氧化還原過程。栲膠是有酚式結(jié)構(gòu)的多羥基化合物，是一種良好的載氧體，又能對(duì)多種重金屬離子起絡(luò)合作用。掌握栲膠產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。從制革的角度對(duì)栲膠質(zhì)量的要求有哪些？指標(biāo)名稱冷溶熱溶特級(jí)一級(jí)二級(jí)一級(jí)二級(jí)單寧，％≥6967６57l6８非單寧，%≤2930３22６29不溶物,%≤２．02．53。53.54.0水分，％≤1２12121212沉淀，％≤2.0３。0５。０6．08。0pH(分析濃度）3.3～4．02.3~４.03．3~４。03.３~3。８3。3～３。8總顏色≤紅黃藍(lán)205。０15０2８7．０