РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И...

Учреждение образования

«Белорусский государственный технологический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе БГТУ

_______________С.А. Касперович

«____»______2014 г.

Регистрационный № ______

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

И ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ

В ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ДРЕВЕСИНЫ

Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине

для специальности

1-48 80 07 Технология и оборудование химической переработки

биомассы дерева; химия древесины

Факультет технологии органических веществ

Кафедра химической переработки древесины

Семестр 1

Лекции – 8 часов Зачет – 1 семестр

Практические занятия – 8 часов

Лабораторные занятия – 8 часов

Аудиторных часов

по учебной дисциплине – 24 часа

Всего часов

по учебной дисциплине – 54 часа

Форма получения

высшего образования – очная

Составили: Н.В. Черная, доктор технических наук, профессор

Т.В. Соловьева, доктор технических наук, профессор

В.С. Болтовский, доктор технических наук, доцент

С.И. Шпак, кандидат технических наук

Н.В. Жолнерович, кандидат технических наук, доцент

В.Л. Флейшер, кандидат технических наук, доцент

2014 г.

2

РЕЦЕНЗЕТЫ:

Д.В. Лизура – первый заместитель председателя Белорусского производственно-

торгового концерна лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной про-

мышленности «Беллесбумпром»;

Г.Г. Эмелло – доцент кафедры физической и коллоидной химии учреждения обра-

зования «Белорусский государственный технологический университет», кандидат

технических наук, доцент

Рассмотрена и рекомендована к утверждению кафедрой химической перера-

ботки древесины

«__»_________2014 г., протокол № ___

Заведующая кафедрой

_______________Н.В. Черная

Одобрена и рекомендована к утверждению методической комиссией факуль-

тета технологии органических веществ

«__»_________2014 г., протокол № ___

Председатель методической комиссии

_______________М.А. Кушнер

3

1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дисциплина «Ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение в хими-

ческой переработке древесины» относится к основным дисциплинам специальности и

направлена на подготовку специалистов с присвоением им академической степени «ма-

гистр технических наук».

Программа состоит из четырех разделов в соответствии с направлениями специ-

альности:

Раздел 1. Ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение в гидролиз-

ных и микробиологических производствах.

Раздел 2. Ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение в технологии

древесных плит и пластиков.


лесохимических производств;


целлюлозно-бумажных производств.

Цель дисциплины – подготовка магистров технических наук, владеющих глубо-

кими теоретическими знаниями по ресурсосбережению, энергосбережению и импортоза-

мещению в области химической, механо-химической и микробиологической переработки

растительной биомассы и обладающих практическими навыками по управлению основ-

ными технологическими процессами.

Задачи дисциплины – магистр технических наук должен глубоко изучить совре-

менные теоретические представления и высокоэффективные технологии в области хими-

ческой, механо-химической и микробиологической переработки древесины, освоить со-

временные достижения науки и техники и пробрести практические навыки для решения

проблем ресурсосбережения, энергосбережения и импортозамещения.

Место учебной дисциплины в системе подготовки специалиста с высшим об-

разованием соответствующего профиля заключается в том, что будущий магистр тех-

нических наук овладевает углубленными теоретическими знаниями и приобретает прак-

тические навыки по решению таких актуальных проблем на действующих производствах,

как ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение.

Связь с другими учебными дисциплинами состоит в том, что получение вы-

пускником БГТУ (квалификация инженер-химик-технолог по специальности 1-48 01 05

Химическая технология переработки древесины) высшего образования по второй ступени

(магистратура) ориентировано на расширение знаний и умений по учебным дисциплинам

компонента учреждения высшего образования и дисциплинам специализаций:

1-48 01 05 01 Технология гидролизных и микробиологических производств;

1-48 01 05 02 Технология древесных плит и пластиков;

1-48 01 05 03 Технология лесохимических производств;

1-48 01 05 04 Технология целлюлозно-бумажных производств.

Требования к освоению учебной дисциплины включают требования образова-

тельного стандарта ОСВО 1-4880 07-2012 и способствуют развитию компетенций (акаде-

мических, социально-личностных и профессиональных) магистра.

Освоение образовательной программы данной дисциплины должно обеспечить

формирование следующих групп компетенций:

• академических – углубленных научно-теоретических, методологических знаний

и исследовательских умений, обеспечивающих разработку научно-исследовательских

проектов или решение задач научного исследования, инновационной деятельности, не-

прерывного самообразования, что позволит магистру иметь:

4

– способность к самостоятельной научно-исследовательской деятельности (анализ,

сопоставление, систематизация, абстрагирование, моделирование, проверка достоверности

данных, принятие решений и др.), готовность генерировать и использовать новые идеи;

– методологические знания и исследовательские умения, обеспечивающие решение

задач научно-исследовательской, управленческой и инновационной деятельности;

– способность к постоянному самообразованию;

– самостоятельно приобретать новые знания и умения, в том числе в областях зна-

ний, непосредственно не связанных со сферой деятельности;

– использовать базы данных, пакеты прикладных программ и средства компьютер-

ной графики;

• социально-личностных – личностных качеств и умений следовать социально-

культурным и нравственным ценностям; способностей к социальному, межкультурному

взаимодействию, критическому мышлению; социальной ответственности, позволяющих

решать социально-профессиональные, организационно-управленческие, воспитательные

задачи, что позволит магистру:

– уметь учитывать социальные и нравственно-этические нормы в социально-

профессиональной деятельности;

– быть способным к сотрудничеству в команде;

– владеть коммуникативными способностями для работы в междисциплинарной и

международной среде;

– быть способным совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и обще-

культурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей

личности;

– быть способным формировать и аргументировать собственные суждения и про-

фессиональную позицию;

– быть способным анализировать и принимать решения по социальным, этическим,

научным и техническим проблемам, возникающим в профессиональной деятельности;

• профессиональных – углубленных знаний по специальным дисциплинам и спо-

собностей решать сложные профессиональные задачи, задачи научно-исследовательской и

научно-педагогической деятельности, разрабатывать и внедрять инновационные проекты,

осуществлять непрерывное профессиональное самосовершенствование, что позволит ма-

гистру приобрести способность к следующим видам деятельности:

– научно-педагогической;

– производственно-технологической;

– педагогической;

– проектной.

После изучения дисциплины магистр технических наук должен знать:

– современные технологии и перспективные способы решения проблем ресурсо-

сбережения, энергосбережения и импортозамещения в области химической, механо-

химической и микробиологической переработки растительной биомассы;

– системы и методы управления технологическими процессами и режимами произ-

водства конкретного вида продукции с заданными показателями качества в соответствии с

уровнем мировых стандартов;

– современные достижения науки и техники в химической, механо-химической и

микробиологической переработке растительной биомассы;

– основы изобретательства;

– современные методы научных исследований и практику применения новейших

достижений науки и техники в технологии химической, механо-химической и микробио-

логической переработки растительной биомассы для комплексного решения технико-

5

экономических задач и проблем ресурсосбережения, энергосбережения, импортозамеще-

ния и экологической безопасности.

Магистр технических наук должен уметь:

– применять современные методы исследований для решения актуальных научных

проблем;

– анализировать экспериментальные данные и делать обоснованные выводы по ре-

зультатам проведенных исследований;

– применять современные технологии для решения актуальных проблем в химиче-

ской переработке древесины.

Магистр должен владеть:

– навыками работы исследователя в области химической, механо-химической и

микробиологической переработки древесины и другого растительного сырья для обеспе-

чения ресурсосбережения, энергосбережения и импортозамещения;

– методами управления технологическими процессами на предприятиях по хими-

ческой, механо-химической и биологической переработке растительной биомассы для

обеспечения ресурсосбережения, энергосбережения и импортозамещения.

Общее количество часов, отводимое на изучение учебной дисциплины «Ресурсо-

сбережение, энергосбережение и импортозамещение в химической переработке древеси-

ны», составляет 54 часа, в том числе аудиторных – 24 час, самостоятельная работа –

30 часов, форма контроля знаний – зачет. Примерное распределение аудиторных часов по

видам занятий: лекций – 8 часов, лабораторных занятий – 8 часов, практических занятий –

8 часов.

2 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

2.1 Ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение

в гидролизных и микробиологических производствах

Основные направления использования растительной биомассы. Особенности

использования древесины и других видов растительной биомассы как возобновляемого

источника органического сырья. Перспективы использования древесины и растительных

отходов сельскохозяйственного производства в биотехнологии и в основном органиче-

ском синтезе. Пути решения топливно-энергетических проблем при использовании про-

дуктов химической и биохимической переработки растительной биомассы. Основные пу-

ти использования древесных отходов и низкотоварной древесины. Задачи по развитию ос-

новных отраслей промышленности по химической и биохимической переработке расти-

тельного сырья. Технологическая характеристика отходов лесопиления и деревообработ-

ки. Свойства низкотоварной стволовой древесины. Характеристика сельскохозяйственных

отходов. Требования к качеству сырья. Запасы и районы концентрирования сырья для

промышленной переработки.

Технология кислотного гидролиза растительного сырья. Растительная биомасса

как технологическое сырье. Превращения основных компонентов растительной биомассы

при гидролизе. Роль катализаторов в процессе гидролиза полисахаридов. Механизм гид-

ролитического расщепления гликозидных связей целлюлозы разбавленными кислотами.

Особенности гидролиза гемицеллюлоз и целлюлозы. Вторичные превращения моносаха-

ридов. Превращения фурановых производных. Превращения лигнина и экстрактивных

веществ в процессе гидролиза. Особенности гидролиза полисахаридов растительного сы-

рья концентрированными кислотами. Кинетика гидролиза полисахаридов растительного

сырья разбавленными кислотами. Влияние различных факторов на скорость гидролиза

6

полисахаридов. Методы повышения реакционной способности целлюлозы. Кинетика пер-

коляционного гидролиза. Выход моносахаридов при гидролизе. Влияние кинетических и

макрокинетических факторов на реальный выход моносахаридов. Технология гидролиза.

Режимы перколяционного гидролиза. Двухстадийный перколяционный гидролиз. Методы

повышения скорости и эффективности перколяционного гидролиза. Высокотемператур-

ный гидролиз. Гидролиз в аппаратах непрерывного действия. Ферментативный гидролиз

лигноцеллюлозных субстратов.

Подготовка субстратов для ферментативных процессов. Характеристика суб-

стратов из различных видов сырья. Химический состав гидролизата. Очистка гидролиза-

тов от примесей. Технологическая схема и режимы подготовки субстрата. Основные тех-

нологические фактора и их влияние на свойства субстратов. Энергосбережение при под-

готовке субстратов для ферментативных процессов.

Производство этанола. Биосинтез этанола. Технология спиртового брожения.

Теоретические основы и технология выделения этанола из бражки и очистки от примесей.

Получение топливного этанола.

Биоконверсия растительного сырья. Технология биоконверсии растительного

сырья. Микроорганизмы – продуценты белка. Теоретические основы и технология произ-

водства углеводно-белковых кормовых добавок твердофазной ферментацией лигноцел-

люлозных субстратов. Биотрансформация целлюлозосодержащих субстратов в этанол. Био-

конверсия биомассы в метан и органические удобрения. Современные достижения науки и

техники в технологии прямой биоконверсии растительной биомассы.

Производство фурфурола. Способы получения фурфуролсодержащих конденса-

тов. Кинетика образования фурфурола. Теоретические основы и технология ректификаци-

онного выделения фурфурола. Производные фурфурола, принцип их получения. Области

применения фурфурола и его производных. Современные технологические схемы. Пер-

спективные способы повышения выхода фурфурола.

Производство кормовых добавок. Виды растительных углеводно-белковых кор-

мовых добавок и технология их производства. Получение белоксодержащих кормовых

добавок и премиксов по ресурсосберегающим и энергосберегающим технологиям. Пути

создания малоотходных производств. Современная технология очистки сточных вод гид-

ролитической и микробиологической переработки растительного сырья.


в технологии древесных плит и пластиков

Древесина как сырье в производстве древесных плит и пластиков. Особенности

анатомического строения, химического состава и свойств древесины хвойных и листвен-

ных пород, районированных в Республике Беларусь. Повышение реакционной способно-

сти основных компонентов древесины хвойных и лиственных пород. Влияние тепла и вла-

ги на свойства древесины. Перспективные методы модифицирования древесины. Основ-

ные свойства получаемых продуктов химической переработки древесины. Современные

достижения науки и техники в области использования древесины в производстве древес-

ных плит и пластиков. Современные направления энергосбережения в производствах дре-

весных плит и пластиков. Энергосберегающие технологии в измельчении древесины для

получения стружки и волокна. Энергосбережение в процессе сушки измельченной древе-

сины. Энергосбережение в процессе горячего прессования. Рекуперация тепла в произ-

водстве древесных плит, пластиков и механической массы.

Производство древесноволокнистых и древесностружечных плит. Современные

технологические схемы получения древесноволокнистых и древесностружечных плит. Спо-

собы повышения их качества и снижения себестоимости. Особенности применения синтети-

7

ческих связующих в производстве древесноволокнистых и древесностружечных плит. Осо-

бенности модифицирования свойств карбамидо-, феноло- и меламиноформальдегидных

связующих с целью повышения их адгезионной способности, варьирования периода жела-

тинизации и впитывающей способности. Основные технологические факторы и перспек-

тивные способы управления процессами, протекающими при отверждении синтетических

олигомерных смол в присутствии древесины. Основные закономерности синтеза олигоме-

ров и управление процессом. Современные достижения науки и техники в области создания

традиционных и новых видов древесных плит. Перспективные способы управления механи-

ческими, физическими, физико-химическими явлениями, проявляющимися в процессах обра-

зования композиционных материалов на основе древесины и термореактивных связующих.

Основные реакции компонентов древесины, протекающие под гидро- и пьезотермическим

воздействием на древесину. Направление адгезионных и когезионных взаимодействий ком-

понентов в процессе образования древесных плит. Направления и средства модифицирования

свойств древесных плитных материалов. Современные способы управления их качеством.

Производство древесных пластиков. Свойства и области применения древесных

пластиков. Технология древесных композиционных и слоистых пластиков. Основные тех-

нологические факторы и их влияние на свойства древесных пластиков. Современные до-

стижения науки и техники в области решения задач ресурсосбережения и энергосбереже-

ния.

Производство древесных композиционных материалов. Актуальные проблемы

при производстве древесных композиционных материалов. Влияние композиционного со-

става на свойства готовой продукции. Перспективные способы управления процессами,

протекающими в прессформах. Развитие теоретических основ протекания физико-

химических процессов в производстве древесных композиционных материалов и их влия-

ние на качество продукции. Основы теории прочности и гидрофобизации древесных ком-

позиционных материалов. Современные научные достижения в совершенствования тех-

нологий и свойств получаемых продуктов в производстве древесных композиционных ма-

териалов на органическом и минеральном связующем.


в технологии лесохимических производств

Пирогенетическая переработка древесного сырья. Роль и значение пиролиза в

комплексных схемах переработки древесных отходов. Химический состав и свойства дре-весины. Пиролиз основных компонентов древесины (целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина), образование продуктов пиролиза (угля, фенолов, фурфурола, левоглюкозанов и др.). Значение энергии диссоциации в этих процессах. Теория и технология пиролиза древесины. Механизм нагрева древесины различными теплоносителями. Основные пути интенсификации процесса пиролиза крупнокусковой и измельченной древесины с целью снижения энергозатрат, повы-шения качества и снижения себестоимости получаемой продукции. Технология получения древесного угля. Первичная обработка сырья. Сушка древесины. Способы сушки древесины и конструкции сушильных установок. Снижение энергозатрат при сушке древесины, интен-сификация процесса сушки. Технико-экономическое сравнение различных способов пиролиза древесины. Получение вторичных продуктов на основе древесного угля.

Производство канифольно-терпентинных продуктов. Анатомическое строение древесины хвойных пород. Физиология смоловыделения. Промышленные способы под-сочки леса. Характеристика основных технологических операций переработки живицы. Первичная обработка сырья, плавление живицы, отгонка скипидара, уваривание канифо-ли. Интенсификация технологического процесса переработки живицы с целью снижения энергозатрат, повышения качества и снижения себестоимости выпускаемой продукции. Получение производных на основе канифоли и скипидара.

8

Производство гидрофобизирующих веществ на канифольной основе. Теория и

технология получения гидрированной, диспропорционированной и полимеризованной ка-

нифоли. Расширение области применения производных канифоли. Высокоэффективные

катализаторы для модифицирования канифоли. Мероприятия по снижению энергозатрат,

повышению качества и снижения себестоимости продукции. Получение гидрофобизиру-

ющих композиций на основе канифоли.

Производство вторичных продуктов на основе скипидара. Виды, свойства и об-

ласти применения производных скипидара. Способы выделения индивидуальных компо-

нентов из скипидара. Изомеризация компонентов скипидара. Катализатор для изомериза-

ции терпеновых соединений. Химия и технология получения синтетической камфары,

синтетических душистых и биологически активных веществ.

Производство биологически активных веществ из древесной зелени. Химический

состав и свойства древесной зелени хвойных и лиственных пород, Химия и технология

получения биологически активных веществ из древесной зелени. Способы выделения

биологически активных веществ из древесной зелени. Вид и характеристика растворите-

лей, применяемых при экстракции биологически активных веществ из древесной зелени.

Основные факторы, влияющие на скорость и эффективность процесса экстракции. Темпе-

ратурный режим процесса экстракции и влияние его на качество биологически активных

веществ. Комплексная переработка экстрактов из древесной зелени. Криогенные техноло-

гии переработки древесной зелени. Мероприятия по энергосбережению и повышению ка-

чества выпускаемой продукции.


в технологии целлюлозно-бумажных производств

Перспективные направления развития целлюлозно-бумажной промышленно-

сти. Современные тенденции развития целлюлозно-бумажных производств. Перспективные

способы решения актуальных научных и технических проблем, направленных на повыше-

ние качества и снижение себестоимости целлюлозы, бумаги и картона, уменьшение энерго-

затрат и отрицательного воздействия на окружающую среду. Современные способы расши-

рения областей применения целлюлозы при производстве массовых и специальных видов

бумаги и картона с улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами.

Производство сульфитной и сульфатной целлюлозы. Энергосберегающие и

экологически безопасные технологии при производстве высококачественной целлюлозы

из хвойных и лиственных пород древесины и однолетних растений. Современные способы

повышения качества целлюлозы, интенсификации варочного процесса и увеличения про-

изводительности аппаратов периодического и непрерывного действия. Энергосберегаю-

щие технологии получения целлюлозы по комбинированным и ступенчатым способам.

Перспективные способы снижения расхода воды на промывку целлюлозы. Технология и

перспективы кислородно-щелочной отбелки целлюлозы и отбелки целлюлозы в газовой

фазе. Последние достижения науки и техники в области технологии целлюлозы.

Производство бумаги и картона. Научные и технические проблемы, возникаю-

щие при производстве массовых и специальных видов бумаги и картона. Перспективные

направления развития технологии бумаги и картона для решения задач энерго-, ресурсо-

сбережения, импортозамещения и снижения отрицательного воздействия на окружающую

среду. Современные теоретические представления о влиянии основных технологических

факторов на гидрофобность, прочность и специальные свойства бумаги и картона. Осо-

бенности применения различных видов целлюлозы, макулатуры, древесной массы и син-

тетических волокон при производстве бумаги и картона с улучшенными потребительски-

ми и эксплуатационными свойствами. Перспективные способы развития межволоконных

9

сил связей, повышения бумагообразующих свойств волокнистого сырья и снижения энер-

гозатрат на стадии размола. Ресурсосберегающие технологии проклейки бумаги и картона

с использованием нейтральных и высокосмоляных гидродисперсий модифицированной

канифоли, коагулянтов, катионных полиэлектролитов, наполнителей, отбеливателей, кра-

сителей и упрочняющих добавок. Технология снижения потерь волокнистого сырья в се-

точной части бумаго- и картоноделательной машины. Особенности применения макула-

турного сырья взамен дорогостоящей и дефицитной целлюлозы. Теория и технология

наполнения и упрочнения бумаги и картона при переводе процесса проклейки из кислой

среды в нейтральную. Импортозамещающие технологии клееных видов бумаги и картона

в Республике Беларусь. Основные результаты научно-исследовательской работы кафедры

химической переработки древесины БГТУ по разработке и внедрению высокоэффектив-

ных технологий проклейки бумаги и картона в кислой и нейтральной средах. Современ-

ные теоретические представления и практические рекомендации по повышению качества

и снижению себестоимости бумаги и картона, увеличению производительности бумаго- и

картоноделательных машин, уменьшению энергозатрат, снижению коррозии оборудова-

ния и загрязненности оборотных и сточных вод, повышению технико-экономических по-

казателей бумажных и картонных предприятий.

3 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Учебно-методическая карта учебной дисциплины включает 4 раздела. Каждый раз-

дел предназначен для выпускников конкретной специализации первой ступени высшего

образования специальности 1-48 01 05 Химическая технология переработки древесины.

Ном

ер р

азд

ела,

тем

ы

Наименование раздела, темы

Количество аудиторных

часов

Форм

а кон

троля з

нан

ий

Лек

ци

и

Прак

тичес

ки

е за

няти

я

Сем

ин

арск

ие

зан

яти

я

Лаб

орат

орн

ые

зан

яти

я

Уп

рав

ляем

ая

сам

ост

ояте

льн

ая р

абота

Ин

ое

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Раздел 1 «Ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение

в гидролизных и микробиологических производствах»

(для выпускников первой ступени высшего образования специализации 1-48 01 05 01

«Технология гидролизных и микробиологических производств»)

1.1 Основные направления использо-

вания растительной биомассы

1 2 Самостоятельная

работа. Устный

опрос.

1.2 Технология кислотного гидролиза

растительного сырья

2 4 4 8 Самостоятельная

работа. Защита от-

чета по практиче-

скому занятию.

Подготовка и защи-

та реферата.

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1.3 Подготовка субстратов для фер-

ментативных процессов

1 4 8 Самостоятельная

работа. Защита отче-

та по лабораторной

работе. Проработка

патентов, устный

опрос.

1.4 Производство этанола 1 6 Самостоятельная


чета по лаборатор-

ной работе. Прора-

ботка патентов, уст-

ный опрос.

1.5 Биоконверсия растительного сырья 1 2 Самостоятельная




Анализ литератур-

ных источников,

устный опрос.

1.6 Производство фурфурола 1 4 2 Самостоятельная





ный опрос.

1.7 Производство кормовых добавок 1 2 Самостоятельная





ный опрос.

Всего 8 8 8 30 Зачет


в технологии древесных плит и пластиков»


«Технология древесных плит и пластиков»)

2.1 Древесина как сырье в производ-

стве древесных плит и пластиков






ный опрос.

2.2 Производство древесноволокни-

стых и древесностружечных плит





Подготовка и защи-

та реферата.

11

1 2 3 4 5 6 7 8 9

2.3 Производство древесных пласти-

ков




скому занятию. Про-

работка патентов,


2.4 Производство древесных компо-

зиционных материалов





ботка литературы,




в технологии лесохимических производств»


«Технология лесохимических производств»)

3.1 Пирогенетическая переработка

древесины

1 4 4 Самостоятельная ра-

бота. Защита отчета по

практическому заня-

тию. Проработка па-

тентов, устный опрос.

3.2 Производство канифольно-терпен-

тинных продуктов

2 2 6 Самостоятельная ра-

бота. Защита отчета по


тию. Проработка па-

тентов, устный опрос.

3.3 Производство гидрофобизирующих

веществ на канифольной основе




ной работе. Подго-

товка и защита рефе-

рата.

3.4 Производство вторичных продук-

тов на основе скипидара

2 2 8 Самостоятельная рабо-

та. Защита отчета по


тию. Проработка лите-

ратуры, устный опрос.

3.5 Производство биологически актив-

ных веществ из древесной зелени




ной работе. Устный

опрос.


12

1 2 3 4 5 6 7 8 9


в технологии целлюлозно-бумажных производств»


«Технология целлюлозно-бумажных производств»)

4.1 Перспективные направления раз-

вития целлюлозно-бумажной про-

мышленности

1 4 Самостоятельная

работа. Проработка

литературы, устный

опрос.

4.2 Производство сульфитной целлю-

лозы





Проработка патен-

тов, устный опрос.

4.3 Производство сульфатной целлю-

лозы






ный опрос.

4.4 Производство бумаги и картона 4 4 4 16 Самостоятельная


четов по практиче-

скому занятию и ла-

бораторной работе.

Подготовка и защита

реферата.


4 ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Перечни основной и дополнительной литературы

По разделу 1 «Ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение в

гидролизных и микробиологических производствах»: Основная

• Болтовский В.С. Новые технологические процессы гидролитической и биохими-

ческой переработки растительной биомассы: монография. – Минск, БГТУ, 2009.

• Сушкова, В.И. Безотходная конверсия растительного сырья в билолгически ак-

тивные вещества / В.И. Сушкова, Г.И. Воробьева. – М.: Дели принт, 2008.

• Синицын, А.П. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов / А.П. Синицын. –

М.: Лесная пром-сть, 1995.

• Холькин, Ю.И. Технология гидролизных продуктов / Ю.И. Холькин. – М.: Лесная

пром-сть, 1989.

• Мосягин В.И. Вторичные ресурсы целлюлозно-бумажной и гидролитзной про-

мышленности. – М.: Лесная пром-сть, 1987.

Дополнительная

• Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя, А.М. Поно-

маревой. – Л.: Химия, 1983.

13


технологии древесных плит и пластиков»:

Основная

• Леонович, А.А. Технология древесных плит: прогрессивные решения /

А.А. Леонович. – СПб.: Химиздат, 2005.

• Волынский, В.Н. Технология стружечных и волокнистых древесных плит:

учеб.пособие для вузов / В.Н. Волынский. – Таллин: Дезидерата, 2004.

• Разиньков, Е. М. Производство древесных плит и пластиков: учеб. пособие / Е. М. Ра-

зиньков. – Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. лесотехн. акад., 1998.

• Тришин, С. П. Технология древесных плит: учеб. пособие / С. П. Тришин. – М.:

Изд-во МГУЛ, 2005.

• Карасев, Е.И. Оборудование предприятий по производству древесных плит / Е.И.

Карасев. – М.: Лесная промышленность, 2002.

• Кондратьев, В. П. Синтетические клеи для древесных материалов / В. П. Кондра-

тьев, В. И. Кондращенко. – М.: Научный мир, 2004.

• Соловьева, Т.В. Химические превращения древесины в технологии древесново-

локнистых плит / Т.В. Соловьева. – Мн.: БГТУ, 2004.

• Доронин, Ю.Г. Синтетические смолы в деревообработке / Ю.Г. Доронин,

С.Н. Мирошниченко, М.М. Свиткина. – М.: Лесная промышленность, 1987.


• Баженов, В.А. Технология и оборудование производства древесных плит и пла-

стиков / В.А. Баженов, Е.И. Карасев, Е.Д. Мерсов. – М.: Лесная промышленность, 1980.

• Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя,

А.М. Пономаревой. – Л.: Химия, 1983.


технологии лесохимических производств»:

Основная

• Гуринович, Л.К. Эфирные масла: химия, технология, анализ и применение / Л.К.

Гуринович, Т.В. Пучкова. – М.: Школа косметических химиков, 2005. – 190 с.

• Комплексная химическая переработка древесины: учебник для вузов / И.Н. Ко-

вернинский [и др.]. – Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. – 347.

• Племенков, В.В. Химия изопреноидов: учебное пособие / В.В. Племенков – Бар-

наул: Изд-во Алтайского ун-та, 2007.

• Выродов, В.А. Технология лесохимических производств / В.А. Выродов, А.Н. Кис-

лицин. – М.: Лесная пром-сть, 1987.

• Солдатенков, А.Т. Основы органической химии душистых веществ для приклад-

ной эстетики и ароматерапии: Учебное пособие для ВУЗов / А. Т. Солдатенков – М.: ИКЦ

Академкнига, 2006. – 240 с.

• Левин, Э.Д. Переработка древесной зелени / Э.Д. Левин, С.М. Репях. – М.: Лесная

пром-сть, 1984.

• Флейшер В.Л. Основы химии терпеноидов: учебно-методическое пособие для сту-

дентов специальности 1-48 01 05 «Химическая технология переработки древесины» специа-

лизации 1-48 01 05 03 «Технология лесохимических производств» / В.Л. Флейшер,

С.И. Шпак. – Минск: БГТУ, 2014. – 203 с.


• Оборудование и проектирование предприятий гидролизной и лесохимической

промышленности / В.А. Елкин, В.А. Выродов, В.А. Рябов и др. ‒ М.: Лесная пром-сть,

1991. – 254 с.

14

• Справочник лесохимика / Г.В. Чудинов, А.Н. Трофимов, Г.А. Узлов и др. ‒ М.:

Лесная пром-сть, 1987. – 272 с.

• Журавлев, П.И. Канифоль, скипидар и продукты их переработки / П. И. Журавлев

– М.: Лесная пром-сть, 1988. ‒ 135 с.

• Флейшер, Ф.Л. Технология канифольно-терпентинных и канифольно-

экстракционных производств, пирогенетическая переработка древесины. Лабораторный

практикум: учеб.-метод. пособие для студентов специальности 1-48 01 05 «Химическая

технология переработки древесины» специализации 1-48 01 05 03 Технология лесохими-

ческих производств» / В.Л. Флейшер, С.И. Шпак. – Минск: БГТУ, 2011.


технологии целлюлозно-бумажных производств»:

Основная • Черная, Н.В. Технология производства сульфитной целлюлозы: учебное пособие /

Н.В. Черная. – Мн.: БГТУ, 2012. • Непенин, Ю.Н. Технология целлюлозы (Производство сульфатной целлюлозы)

/Ю.Н. Непенин. – М.: Лесная промышленность, 1990. – Т.2. • Черная, Н.В. Теория и технология клееных видов бумаги и картона (Монография)

/ Н.В. Черная. – Мн.: БГТУ, 2009. • Черная, Н.В. Проклейка бумаги и картона в кислой и нейтральной средах (Моно-

графия) / Н.В. Черная, А.И. Ламоткин. – Мн.: БГТУ, 2003. • Черная, Н.В. Технология производства бумаги и картона: учебное пособие /

Н.В. Черная, В.Л. Колесников, Н.В. Жолнерович. – Мн.: БГТУ, 2013. • Фляте, Д.М. Технология бумаги / Д.М. Фляте. – М.: Лесная промышленность, 1988. • Фляте, Д.М. Свойства бумаги / Д.М. Фляте. – М.: Лесная промышленность, 1986. • Фляте, Д.М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов / Д.М. Фляте.

– М.: Лесная промышленность, 1990. • Соловьева, Т.В. Производство древесной массы / Т.В. Соловьева. – Мн.: БГТУ, 2006.

Дополнительная • Технология целлюлозно-бумажного производства: [справочные материалы]: в 3 т.

Т.1: Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 1. Современное состояние производства во-локнистых полуфабрикатов, бумаги и картона / ВНИИБ; гл. ред. П.С. Осипов. – Санкт-Петербург: Политехника, 2002.

• Технология целлюлозно-бумажного производства: [справочные материалы]: в 3 т. Т.1: Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 2. Производство полуфабрикатов / ВНИИБ; гл. ред. П.С. Осипов. – Санкт-Петербург: Политехника, 2003.

• Технология целлюлозно-бумажного производства: [справочные материалы]: в 3 т. Т.1: Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 3. Производство полуфабрикатов / ВНИИБ; гл. ред. П.С. Осипов. – Санкт-Петербург: Политехника, 2004.

• Лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность 2000

[Электронный ресурс]: Электронный справочник. – Электронные тестовые данные

(650 МВ). – М.: ЗАО «Асу-Импульс», 2000.

• Лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность 2001

[Электронный ресурс]: Электронный справочник. – Электронные тестовые данные (4 Мб).

– М.: ЗАО «Асу-Импульс», 2001.

• Бутко, Ю.Г. Интенсификация процесса варки сульфитной и бисульфитной целлю-

лозы / Ю.Г. Бутко. – М.: Лесная промышленность, 1985.

• Новикова, А.И. Технологические расчеты материального и теплового балансов

непрерывной сульфатной варки и диффузионной промывки: учебное пособие /

А.И. Новикова, В.А. Бушмелев. – Л.: ЛТА, 1981.

15

4.2 Перечни заданий и контрольных мероприятий

управляемой самостоятельной работы магистрантов по учебной дисциплине

4.2.1 Перечни заданий:

• Подготовка и защита рефератов.

• Изучение и анализ современной научно-технической литературы.

• Подготовка информационных сообщений о современных ресурсосберегающих,

энергосберегающих и импортозамещающих технологиях в химической переработке дре-

весины.

• Анализ результатов выполненного задания по практическому занятию. Разработ-

ка практических рекомендаций для конкретного производства с целью решения проблем

ресурсосбережения, энергосбережения и импортозамещения.

• Анализ результатов выполненной лабораторной работы. Разработка практических

рекомендаций для конкретного производства с целью решения проблем ресурсосбереже-

ния, энергосбережения и импортозамещения.

4.2.2 Перечни контрольных мероприятий:

• Коллоквиум.

• Устный опрос.

• Собеседование.

• Защита отчета по выполненному практическому заданию.

• Защита отчета по выполненной лабораторной работе.

• Проверка реферата.

• Зачет.

4.3 Перечни используемых средств диагностики результатов учебной деятельности

Для диагностики результатов учебной деятельности могут использоваться следу-

ющие средства диагностики:

• Проверка промежуточных материалов по патентному поиску и реферату.

• Допуск к выполнению лабораторной работы.

• Обсуждение результатов выполненного практического задания.

4.4 Перечень лабораторных занятий

4.4.1 По разделу 1 «Ресурсосбережение, энергосбережение и импортозамещение

в гидролизных и микробиологических производствах»: • Подготовка субстратов для ферментативных процессов. Анализ субстратов. • Ферментативный гидролиз растительного сырья по энергосберегающей техноло-

гии. Анализ продуктов ферментации.


в технологии древесных плит и пластиков»:

• Определение основных характеристик показателей древесного сырья, используемого

в технологиях древесных плит и пластиков (щепы, стружки, дробленки, шпона, волокна).

• Получение по ресурсосберегающей и импортозамещающей технологиям листо-

вых и фигурных композиционных материалов с использованием древесины, связующего и

химических добавок.


в технологии лесохимических производств»:

• Получение и анализ гидрофобизирующих составов по ресурсосберегающей тех-

нологии.

16

• Получение и анализ природных сорбентов по импортосберегающей технологии.


в технологии целлюлозно-бумажных производств»:

• Ступенчатая варка целлюлозы по энергосберегающей технологии. Использование

современных методов контроля процесса варки.

• Проклейка, наполнение и упрочнение бумаги и картона по ресурсосберегающей и

импортозамещающей технологиям.

4.5 Перечень практических занятий


в гидролизных и микробиологических производствах»: • Расчет энергозатрат при ферментативном гидролизе растительного сырья и разра-

ботка предложений по проведению процессов по энергосберегающей технологии. • Расчет технико-экологических показателей в технологии получения фурфурола и

разработка способов их повышения.



• Расчеты потребности древесного сырья (в виде щепы, стружки, дробленки, шпо-

на) для получения древесноволокнистых и древесностружечных плит, древесных слои-

стых и композиционных пластиков.

• Расчеты потребности связующего, гидрофобизатора, модифицирующих добавок

для получения древесноволокнистых и древесностружечных плит, древесных слоистых и

композиционных пластиков по энергосберегающим, ресурсосберегающим и импортоза-

мещающим технологиям.


в технологии лесохимических производств»: • Расчет энергозатрат при получении древесного угля по методу пирогенной пере-

работки древесины. • Расчет компонентного состава нейтральных и высокосмоляных проклеивающих

веществ на канифольной основе.



• Расчет процесса варки целлюлозы и разработка способов снижения энергетиче-

ских затрат.

• Анализ современных технологических схем при производстве высококачествен-

ных видов бумаги и картона по энергосберегающим, ресурсосберегающим и импортоза-

мещающим технологиям. Расчет технико-экономических показателей и разработка стра-

тегии повышения качества и снижения себестоимости готовой продукции.

4.6 Тематика семинарских занятий, реферативных работ


в гидролизных и микробиологических производствах»:

• Перспективные способы переработки сельскохозяйственных отходов и отходов

древесины хвойных и лиственных пород в гидролизных и микробиологических производ-

ствах.

• Энергосберегающие технологии ферментативного гидролиза растительного сырья.

• Ресурсосберегающие технологии биоконверсии растительного сырья.

17

• Импортозамещающие технологии производства этанола, фурфурола, кормовых

добавок.



• Перспективные способы использования древесины в производстве древесных

плит и пластиков.

• Энергосберегающие технологии механо-химической переработки древесины

хвойных и лиственных пород для получения древесноволокнистых плит.

• Ресурсосберегающие технологии получения древесностружечных плит.

• Импортозаме6щающие технологии получения древесноволокнистых и древесно-

стружечных плит.


в технологии лесохимических производств»:

• Перспективные способы переработки побочных продуктов сульфитцеллюлозного

и сульфатцеллюлозного производств.

• Современные режимы получения талловой канифоли по ресурсо- и энергосбере-

гающим технологиям.

• Ресурсосберегающие технологии получения нейтральных и высокосмоляных про-

клеивающих веществ на основе продуктов модификации смоляных кислот талловой и жи-

вичной канифоли.

• Импортозамещающие технологии модификации смоляных кислот талловой и жи-

вичной канифоли.



• Перспективные способы получения сульфитной и сульфатной целлюлозы из

хвойных и лиственных пород древесины по энерго- и ресурсосберегающим технологиям.

• Энергосберегающие технологии подготовки волокнистой суспензии и получения

из нее массовых и специальных видов бумаги и картона.

• Ресурсосберегающие технологии проклейки и наполнения бумаги и картона в

кислой и нейтральной средах.

• Импортозамещающие технологии проклейки упрочнения макулатурных видов

бумаги и картона.

4.7 Характеристика инновационных подходов к преподаванию учебной дисциплины

Используются следующие инновационные подходы:

• Интернет-ресурсы.

• Проектный метод.

• Сквозной метод.

• Лекция-диалог.

• Деловая игра.

4.8 Требования к магистранту при прохождении текущей аттестации

Магистрант должен:

• владеть современными теоретическими представлениями и технологическими

принципами управления протекающими процессами и явлениями и повышения их эффек-

тивности;

• уметь правильно применять приобретенные теоретические знания и практические

18

навыки к конкретному производственному процессу;

• быть способен к творческой деятельности;

• уметь осуществлять поиск решения новых задач, связанных с недостаточностью

конкретных специальных знаний и отсутствием общепринятых алгоритмов;

• обладать логическим мышлением;

• правильно анализировать современную научно-техническую литературу;

• правильно применять инструментальные методы исследований;

• уметь разрабатывать оригинальные способы решения проблем ресурсосбережения,

энергосбережения и импортозамещения применительно к конкретному производству.

4.9 Контроль качества усвоения знаний

4.9.1 Используемые средства диагностики:

• устные формы – собеседование, коллоквиумы, устные доклады на семинарах, за-

чет, деловая игра;

• письменная форма – контрольные опросы, письменные отчеты по практическим

упражнениям (аудиторным и домашним) и выполненным лабораторным работам, реферат,

оценка на основе деловой игры и проектного метода;

• письменно-устные формы – отчеты по практическим упражнениям (аудиторным и

домашним) с их устной защитой, отчеты по лабораторным работам с их устной защитой,

взаимное рецензирование рефератов, оценка на основе деловой игры и проектного метода;

• технические формы – визуальные лабораторные работы, бумажные носители и

электронные версии изданий научно-технической литературы.

4.9.2 Оценка уровня знаний и умений:

• текущая аттестация;

• промежуточный контроль знаний;

• зачет.

4.9.3 Методика формирования итоговой оценки:

• оценка соответствия уровня приобретенных теоретических знаний и практиче-

ских навыков уровню содержания изученной дисциплины;

• индивидуальный подход;

• взаимооценка;

• рецензирование обучающимися работ друг друга;

• оппонирование обучающимися рефератов.

19

5 ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ К УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ на 2015/2016 учебный год

№№

п/п Дополнения и изменения Основание

Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры химической

переработки древесины (протокол №____ от _________2015 г.)

Зав. кафедрой ХПД,

д.т.н., проф. Н.В. Черная

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета ТОВ, доц. Ю.С. Радченко

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И...

Documents