《林产化学工艺学》课程教学大纲

课程性质：专业课

课程代码：X100103

学    时：80      （讲课学时：56   实验学时：24  　课内实践学时: 0  ）

学    分：4.0

适用专业：林产化工

一、课程教学基本要求

教学中要求学生了解本课程所包括的内容；掌握林产化学工业生产必需的基础理论知识和基本技能；掌握国家对林产化学工业发展的政策和各种林产化工产品的标准及其检验方法；掌握新技术和计算机在林产化学工业生产上的应用；掌握林产化学工业国内外发展状况和动态。

培养学生具有组织林产化学产品开发和推广能力；初步掌握本学科领域内的研究能力；掌握新知识、新产品及本学科新产品的技术操作和必需的试验、设计、分析、推广的能力；培养学生能够独立获取和独立处理本学科知识和信息的能力以及分析问题解决问题的能力。

二、课程教学大纲说明

林产化学工艺学是专门研究以森林资源为原料，通过各种化学加工工艺、生产多种林化产品的基本理论的生产技术的科学。

本课程是属于林产化工专业中的一门实践性很强的应用科学，是林产化工专业三门专业课之一。它要求学生具有无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的基础，还要求具有工程制图、工程力学、及化工原理的基础。

本课程主要内容包括栲胶生产工艺学、天然树脂生产工艺学（松脂加工）及木材热解工艺学三部分内容。

通过本课程的教学，使学生了解林产化学工业国内外发展状况、科研动态，掌握林产化学工业生产所必需的基本理论知识和基本技能；以便在林产化学工业生产中得以应用。

通过本课程的教学，使学生掌握栲胶生产原料及其特性；栲胶的组成及性质；栲胶的生产工艺流程；栲胶的生产方法、生产原理、生产工艺要求、生产工艺条件、影响因素及生产设备；掌握栲胶产品及质量指标；了解栲胶的用途及废渣利用。了解生产松香、松节油的原料及采集；掌握松香松节油的组成、性质及用途；掌握松香松节油的生产工艺流程、生产方法、生产原理、生产工艺要求、工艺条件、影响因素及生产设备；掌握松香、松节油产品及质量指标；了解松香、松节油二次加工的原理和加工方法。木材热解部分的内容包括：木材炭化、木材干馏、气化和液化及活性炭，重点讲授活性炭性质与结构，活性炭物理与化学本质，活性炭生产工艺流程，煤质活性炭生产的工艺流程，活性炭应用，活性炭再生，活性炭生产的主要设备，活化炉的种类与发展趋势，活化炉的物料，热量衡算与活化炉设计。着重讲述活性炭性质与结构，物理与化学，生产工艺流程及相关的设备选择。难点在活性炭的结构，物理及化学。

本课程的基本教学方法是：理论教学与实践教学相结合的方法。理论教学56学时，实验教学24学时。

三、各章教学结构及具体要求

本课程包括三部分的内容：栲胶生产工艺学、天然树脂生产工艺学和木材热解工艺学。

绪论

1．教学目的和要求：

通过绪论的教学，使学生了解林产化学工艺学的内容和教学方法；了解林产化学工业在国民经济中的作用；了解林产化学工业国内外发展概况；我国林产化学工业存在的问题及发展方向。

2.教学内容和要点

（1）林产化学工艺学的内容和教学方法；

（2）林产化学工业国内外发展概况：松香松节油生产、栲胶生产。

（3）我国林产化学工业存在的问题及发展方向。

第一篇栲胶生产工艺学

第一章栲胶的组成和基本性质

1.教学目的和要求

要求学生了解栲胶的组成及栲胶的种类，掌握栲胶的理化性质，为制定栲胶生产工艺流程、生产方法、工艺条件等提供依据。

2.教学内容和要点

（1）栲胶的组成和单宁的分类：水解类单宁、凝缩类单宁；

（2）非单宁：非单宁酚类物、糖、有机酸、无机盐、含氮物质等；

（3）不溶物：黄粉、红粉、果胶、树胶等；

（4）栲胶的物理性质：比重、粘度、溶解度、比热、沸点升高等；

（5）栲胶水溶液的胶体化学和电化学性质：分散度、单宁的胶团结构和动电电位、栲胶胶体溶液的稳定性、pH值、缓冲能力、总酸度、电导率等；

（6）栲胶的化学性质：水解、降解、缩合、氧化、蛋白质反应、甲醛反应、金属反应、胺反应、亚硫酸盐反应、碱熔、陈化变质等。

思考题：1．栲胶的组成及单宁的分类。

2．什么是水解类单宁、凝缩类单宁？他们的结构、特点如何。

3．栲胶的物理、化学性质有哪些？

第二章栲胶原料

1．本章教学目的和要求

要求学生了解国内外常见的栲胶原料，掌握栲胶原料来源、产地分布及特性，为制定栲胶生产工艺流程、生产方法、工艺条件等提供依据。

2．本章教学内容和要点

栲胶生产对原料的要求；栲胶原料来源、产地分布及分类；主要栲胶原料（落叶松、橡碗、杨梅、油柑、木麻黄、化香果、红根、荆树、坚木、栗木等）的单宁含量、种类、纯度等特性；栲胶原料的采集及分级。

思考题：4．我国栲胶原料主要有哪些？其中哪些是水解类、哪些是凝缩类？其单宁含量为多少？

第三章备料

1．教学目的和要求

要求学生了解原料的一般性状，掌握备料工艺流程及各工序的目的及技术要求，为浸提提供优质、合格的原料。

2．教学内容和要点

备料工艺流程（树皮类原料、橡椀原料）；进厂原料的一般性状；原料的贮存、粉碎、筛选、净化、原料的装卸、输送和计量其目的、方法及技术要求；备料工艺过程的设备。

第四章栲胶原料的浸提

1．教学目的和要求

要求学生掌握浸提工艺流程、浸提设备及辅助设备，熟练掌握浸提基本原理、浸提的工艺要求、影响因素及工艺条件。为蒸发车间提供合格的浸提液，为栲胶浸提生产管理提供理论依据。

2．教学内容和要点

（1）浸提生产工艺流程：树皮类原料、橡椀原料；

（2）浸提基本原理：扩散基本原理、菲克扩散定律、亚硫酸盐浸提；

（3）浸提设备及辅助设备：罐组浸提设备、连续浸提设备、过滤器、阀门组等；

（4）浸提的工艺要求、影响因素及工艺条件：原料的内在性质及粒度、浸提温度、浸提时间、浸提次数、出液系数、化学添加剂、水质等。

思考题：5．栲胶浸提的基本原理是什么？结合菲克爱因斯坦方程式说明影响浸提因素有哪些。

6．浸提的工艺要求有哪些？落叶松树皮、橡碗浸提工艺条件。

第五章浸提液的蒸发

1．教学目的和要求

要求学生掌握蒸发工艺流程，掌握蒸发设备；熟练掌握蒸发的工艺要求、工艺条件和影响因素。为栲胶蒸发生产管理提供理论依据。

2．教学内容和要点

（1）蒸发生产工艺流程及多效真空蒸发原理；

（2）蒸发设备：蒸发器、蒸发附属设备；

（3）蒸发的工艺要求、工艺条件及影响因素：浓胶质量、浓胶浓度；

（4）蒸发器的防垢、除垢。

思考题：7．烤胶溶液的蒸发的工艺要求、工艺条件和影响因素有哪些？

第六章浓胶的干燥

1．教学目的和要求

要求学生掌握干燥工艺流程、喷雾干燥设备，熟练掌握喷雾干燥原理、喷雾干燥的工艺要求、工艺条件及其影响因素。为栲胶干燥生产管理提供理论依据，使产品达到国家质量标准的要求。

2．教学内容和要点

（1）干燥生产工艺流程；

（2）喷雾干燥原理：离心盘式喷雾、机械式喷雾、气流式喷雾；

（3）喷雾干燥设备：喷雾器、干燥塔、空气过滤器、空气加热器等；

（4）喷雾干燥的工艺要求、工艺条件及其影响因素。

思考题：8．喷雾干燥的工艺要求、工艺条件和影响因素有哪些？

第七章栲胶质量要求及用途

1．教学目的和要求

要求学生掌握栲胶质量标准、栲胶的用途及废渣处理利用，使生产产品达到国家质量标准的要求，同时生产达到环保的要求。

2．教学内容和要点

栲胶质量要求、栲胶的用途及废渣处理。

思考题：9．栲胶原料提取栲胶后的废渣利用途径有哪些？

第二篇天然树脂生产工艺学

第一章松脂化学基础

1．教学目的和要求

要求学生熟练掌握松脂、松香、松节油的组成及物理、化学性质。为制定生产方法及工艺条件打基础。

2．教学内容和要点：

（1）松脂的组成（松香、松节油、水分、杂质）与性质；

（2）松香的组成（树脂酸、脂肪酸、中性物）与物理、化学性质；

（3）松节油的组成（萜烯混合物）与物理、化学性质。

思考题：10．解释脂松香、脂松节油、木松香、木松节油、浮油松香、硫酸盐松节油。

11．松香、松节油的组成。

12．松香的物理化学性质主要有哪些？

第二章生产松香、松节油的原料

1．教学目的和要求

要求学生了解生产松香、松节油的原料（松脂、明子）特性及采集方法，以便在生产中更好地进行原料的收购管理、为制定生产方法及工艺条件打基础。

2．教学内容和要点

采脂树种（马尾松、云南松、思茅松等）及分布情况；松树树脂道的结构与松脂的形成；影响产脂量的因子；松脂采集的方法；松脂的评级和储运。

思考题：13．采脂的树种主要有哪些？

第三章松脂加工

1．教学目的和要求

要求学生了解松脂在工厂中的储存与运输方法，掌握松脂的加工方法，松香的结晶问题及产品质量指标。为管理生产打基础。

2．教学内容和要点

（1）松脂的储存和输送；

（2）松脂的加工：松脂的水蒸汽加工工艺流程；松脂的熔解、熔解脂液的净制、净制脂液的蒸馏、产品的收集与包装；松脂的水蒸汽加工基本原理、生产方法、工艺条件；松脂的简易加工法；国外松脂加工工艺；

（3）松香、松节油产品质量及影响因素：松香的结晶问题、防止措施；松香、松节油产品质量标准。

思考题：14．松脂蒸汽加工法分成哪几个工序？以间歇操作为例，说明各工序常用工艺条件、工艺过程、基本原理及目的。

第四章木浆浮油加工

1．教学目的和要求

要求学生掌握木浆浮油加工生产浮油松香和硫酸盐松节油的工艺流程、生产方法

2．教学内容和要点

粗硫酸盐松节油的提取和净制；粗木浆浮油的组成（树脂酸、脂肪酸、中性物质）；粗木浆浮油的提取方法；粗木浆浮油的精制原理及方法；浮油松香产品。植物甾醇的提取工艺。

思考题：15．木浆浮油加工可得到哪些产品、主要用途。

第五章松香、松节油的应用与再加工

1．教学目的和要求

要求学生掌握松香、松节油的直接应用、了解松香再加工生产改性松香的原理、质量指标及用途。了解松节油再加工产品（合成樟脑、龙脑）的生产原理、质量指标及用途。

2．教学内容和要点

（1）松香的直接应用：肥皂工业、造纸工业、油漆工业、油墨工业、橡胶工业、电气工业、塑料、树脂工业、金属加工工业、食品工业、医药农药工业、印染、针织工业、粘合剂工业等；

（2）改性松香：氢化松香、歧化、聚合松香、马来松香等松香再加工产品的生产原理、质量指标及用途。

（3）松节油合成樟脑与龙脑生产的原理、质量指标及用途。

思考题：16．松香有哪些改性产品？其主要用途？写出化学反应方程式。

        17．松节油合成樟脑、龙脑的方法。

第三篇木材热解工艺学

第一章：绪论

1.教学目的和要求

通过本章的教学使学生了解和掌握本课程的学习意义、要求和主要内容。

2.教学内容和要点

木材热解的行业的基本概况和发展趋势。

第二章：木材热解及其产物的形成过程及热解条件对热解过程的影响

使学生掌握木材热解的产物及其主要产物的形成过程；使学生了解木材热解过程中要对哪些条件进行控制及相关原理。

思考题：

1.木材热解的产物都有哪些？主要组分的热分解都有哪些特征及形成过程。

2.论述木材热解工艺条件控制及相关原理。

第三章：木材热解工艺

1.教学目的和要求

使学生了解和掌握生物质能源热解技术的概况。

2.教学内容和要点

生物质能源相关热解技术；木材热解的原料；木炭的性质与用途；木材气化

思考题：

1. 简要介绍生物质能源相关热解技术？

2. 什么是木材气化？

   第四章：活性炭的结构与性质

   1.教学目的和要求

使学生了解和掌握活性炭作为一类使用广泛的吸附剂，其结构的特点及与性质的关系。从宏观和微观角度对活性炭有比较深刻的认识。

2.教学内容和要点

活性炭的结构；活性炭的化学组成；活性炭的吸附性能及理论

思考题：

1. 活性炭的化学组成如何？

2. 活性炭的吸附性能怎样？都有哪些相关理论？

第五章：气体活化法生产活性炭

1.教学目的和要求

使学生了解和掌握气体活化的基本理论，在高温下二氧化碳、水蒸气和空气（氧）分别与碳作用的特点和不同的现用设备的原理和结构。

2.教学内容和要点

气体活化的基本理论；影响气体活化的主要因素；设备及工艺过程

思考题：

1. 活性炭生产的设备及工艺过程是什么？气体活化的基本理论是什么？

2. 影响气体活化的主要因素都有哪些？

   第六章：化学法生产活性炭

1.教学目的和要求

使学生了解和掌握药品活化的基本理论，氯化锌及磷酸等药品活化剂特点及活化过程的影响因素。

2.教学内容和要点

化学药品活化原理概述；氯化锌法生产工艺；其它方法及特制品

思考题：

1. 化学药品活化原理是什么？氯化锌法生产工艺是什么？

第七章：活性炭的应用与再生

1.教学目的和要求

使学生了解和掌握应用中活性炭的适用范围；活性炭再生原理。

2.教学内容和要点

活性炭的应用；活性炭的再生

思考题：

1. 活性炭都有哪些应用？活性炭应如何再生？

四、各教学环节学时分配表

（一）理论教学学时分配表

（二）实验教学学时分配表

五、教材及主要参考书

教  材：《林产化学工艺学》      安鑫南主编           中国林业出版社  2002

参考书：《天然树脂生产工艺学》  程芝主编              中国林业出版社  1996

《栲胶生产工艺学》      南京林产工业学院主编  中国林业出版社  1983

       《生物质气化与热解实用设计与理论(导读版)》 （加）马苏 科学出版社 2011

大纲执笔人：谭文英、马艳丽

大纲审定人：

学院负责人：