分离工程习题

分离工程习题 一、填空： 1、分离过程分为（机械分离方法）和（传质分离）两大类。 2、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 3、分离剂可以是（能量）和（物质）。 4、机械分离过程是（过滤、离心分离）、旋风分离、静电除尘 5、速率分离过程是超滤、渗析（膜分离、渗透）。 6、平衡分离过程是（吸收、萃取）、精馏、蒸发。 7、气液平相衡常数定义为（气相组成与液相组成的比值）。 8、理想气体的平衡常数与（组成）无关。 9、活度是（修正的）浓度。

10、低压下二元非理想溶液的相对挥发度α12等于（02201

1p p γγ）。

11、气液两相处于平衡时，（化学位）相等。 12、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 13、逸度是（修正的）压力。 14、在多组分精馏中塔顶温度是由（露点方程）方程求定的。

15、露点方程的表达式为（∑=1K /y i i ）

16、泡点方程的表达式为（∑=1x K i i ）。

17、泡点温度计算时若1x K i i >∑，温度应调（小）。

18、泡点压力计算时若1x K i i >∑，压力应调（大）。 19、在多组分精馏中塔底温度是由（泡点）方程求定的。 20、绝热闪蒸过程，节流后的温度（降低）。

21、若组成为Z i 的物系，1K /Z 1Z K i i i i >∑>∑且时，其相态为（气液两相）。

22、若组成为Z i 的物系，1Z K i i <∑时，其相态为（过冷液相）。

23、若组成为Z i 的物系，1K /Z i i <∑时，其相态为（过热气相）。 24、绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（气相）产生。 25、设计变量与独立变量之间的关系可用下式来表示（Ni ＝Nv －Nc ）。 26、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 27、回流比是（可调）（固定、可调）设计变量。 28、关键组分的相挥发度越大，精馏过程所需的最少理论板数（越少）。 29、分离要求越大，精馏过程所需的最少理论板数（越多）。 30、进料中易挥发含量越大，精馏过程所需的最少理论板数（不变）。 31、在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组份形成具有（正）偏差的非理想溶液。 32、在萃取精馏中所选的萃取剂使A P 1'值越（大）越 好。 33、在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔底组分形成具有（负）偏差的非理想溶液。 34、在萃取精馏中所选的萃取剂使A P 1'值越大，溶剂的选择性（增大）。 35、萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（底）出来。 36、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。

37、均相恒沸物在低压下其活度系数之比γγ12/应等于（02P ）与（o 1P ）之比。 38、在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的组分主要在塔内（底）板被吸收。 39、吸收中平衡常数大的组分主要在塔内（顶）板被吸收。 40、吸收中平衡常数大的组分是（难）吸收组分。 41、吸收中平衡常数小的组分是（易）吸收组分。 42、吸收因子越大对吸收越（有利）。 43、温度越高对吸收越（不利）。 44、压力越高对吸收越（有利）。 45、吸收因子A （反比）于平衡常数。 46、吸收因子A （正比）于吸收剂用量L 。 47、吸收因子A （反比）于液气比。 48、完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是（可逆）。 49、从节能的角度分析难分离的组分应放在（最后）分离。 50、从节能的角度分析分离要求高的组分应放在（最后）分离。 51、从节能的角度分析进料中含量高的组分应（先）分离。 52、物理吸附一般为（多层）吸附。 53、化学吸附一般为（单层）吸附。 54、化学吸附选择性（强）。 55、物理吸附选择性（不强）。 56、吸附负荷曲线是以（距床层入口的距离）为横坐标绘制而成。 57、吸附负荷曲线是以（吸附剂中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成。 58、吸附负荷曲线是分析（吸附剂）得到的。 59、透过曲线是以（时间）横坐标绘制而成。 60、透过曲线是以（流出物中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成。 61、透过曲线是分析（流出物）得到的。 62、透过曲线与吸附曲线是（镜面对称相识关系）相似关系。 二、选择： 1、下列哪一个是机械分离过程（４、离心分离）。 2、下列哪一个是速率分离过程（3、膜分离）。 3、下列哪一个是平衡分离过程（1、闪蒸）。 4 、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（1、逸度）。 5、二元理想溶液的压力组成图中，P-x 线是（2、直线）。 6、形成二元最高温度恒沸物的溶液的压力组成图中，P-x 线是（4、有最低点）。 7、溶液的蒸气压大小（2、不仅与温度有关，还与各组分的浓度有关）。 8、对两个不同纯物质来说，在同一温度压力条件下汽液相平衡K 值越大，说明该物质的沸点（1、越低）。 9、汽液相平衡K 值越大，说明该组分越（1、易挥发）。 10、气液两相处于平衡时（３、两相间各组份的化学位相等）。 11、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，两组分各自呈现的蒸气分压（1、等于各自的饱和蒸汽压）。 12、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，溶液的蒸气压大小（1、只与温度有关）。

13、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，溶液的蒸气压大小（３、等于01P +02P ）。

14、完全不互溶的二元物系，沸点温度（４、小于S 1T ）。 15、当把一个溶液加热时，开始产生气泡的点叫作（3、泡点）。 16、当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（１、露点）。 17、当物系处于泡、露点之间时，体系处于（４、气液两相）。 18、系统温度大于露点时，体系处于（2、过热气相）。 19、系统温度小于泡点时，体系处于（１、饱和液相）。 20、闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（2、较低）。 21、下列哪一个过程不是闪蒸过程（４、纯组分的蒸发）。 22、等焓节流之后（４、压力降低，温度也降低）。 23、设计变量数就是（４、独立变量数与约束数的差）。

24、约束变量数就是（４、变量之间可以建立的方程数和给定的条件）。 25、 A 、B 两组份的相对挥发度 αA,B 越小（2、A 、B 两组分越难分离）。 26、在多组分精馏计算中，最小回流比的计算公式中的θ值，可有多个根，正确的根应是 （3、大于重关键组分的α值，而小于轻关键组分的α值）。 27、在多组分轻烃精馏计算中，最少理论板数N m 的大小（１、与原料组成无关）。 28、 当蒸馏塔的回流比小于最小回流比时（2、不能完成给定的分离任务）。 29、当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（4、提高回流比）。 30、当蒸馏塔的在全回流操作时，下列哪一描述不正确（4、热力学效率高）。 31、吉利兰关联图，关联了四个物理量之间的关系，下列哪个不是其中之一（4、压力）。 32、下列关于简捷法的描述那一个不正确（4、计算结果准确）。

33、如果二元物系，11>γ，12>γ，则此二元物系所形成的溶液一定是（1、正偏差溶液）。

34、如果二元物系，11<γ，12<γ，则此二元物系所形成的溶液一定是（3、负偏差溶液）。

35、如果二元物系，11=γ，12=γ，则此二元物系所形成的溶液一定是（2、理想溶液）。

36、如果二元物系，12A >0，21A >0，则此二元物系所形成的溶 液一定是（1、正偏差溶液）。

37、如果二元物系，12A <0，21A <0，则此二元物系所形成的溶液一定是（3、负偏差溶液）。

38、如果二元物系，12A =0，21A =0，则此二元物系所形成的溶液一定是（2、理想溶液）。 39、关于萃取精馏塔的下列描述中，那一个不正确（2、回流比提高产品纯度提高）。 40、当萃取精馏塔的进料是饱和气相时（3、塔顶几块板以下进入）。 41、萃取塔的汽、液相最大负荷处应在（1、塔的底部）。 42、在均相恒沸物条件下，其饱和蒸汽压和活度系数的关系应为（1、）。

43、如果二元物系有最

低压力恒沸物存在，则

此二元物系所形成的溶

液一定是（3、负偏差

溶液）。

44、关于均相恒沸物的那一个描述不正确（4、部分气化可以得到一定程度的分离）。

45、下列哪一个不是均相恒沸物的特点（4、冷凝可以分层）。

46、关于恒沸精馏塔的下列描述中，那一个不正确（2、能耗比普通精馏小）。

47、对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（２、一定是为塔顶产品得到）。

48、吸收塔的汽、液相最大负荷处应在（1、塔的底部）。

49、在吸收操作过程中，任一组分的吸收因子Ai 与其吸收率φi 在数值上相应是（3、Ai>φi ）。

50、下列哪一个不是吸收的有利条件（1、提高温度）。

51、下列哪一个不是影响吸收因子的物理量（4、气体浓度）。

52、平衡常数较小的组分是 （4、吸收剂中的溶解度大）。

53、易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收（3、塔底板）。

54、平均吸收因子法（3、假设各板的吸收因子相等）。

55、下列哪一个不是等温吸附时的物系特点 （4、被吸收组分的浓度高）。

56、关于吸收的描述下列哪一个不正确（4、能得到高纯度的气体）。 57、当体系的0y y *

i i >-时（2、发生吸收过程）。 58、当体系的0y y *i i =-时（4、没有物质的净转移）。 59下列关于吸附过程的描述哪一个不正确（３、不能分离液体混合物）。 60下列关于吸附剂的描述哪一个不正确（3、外表面积比内表面积大）。 五、名词解释： 1、分离过程：将一股或多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。 2、机械分离过程：原料本身是两相以上，所组成的混合物，简单地将其各相加以分离的过程。 3、传质分离过程：传质分离过程用于均相混合物的分离，其特点是有质量传递现象发生。按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。 4、相平衡：混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。从热力学上看，整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学来看，相间无静的质量传递。 5、相对挥发度：两组分相平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。 6、泡点温度：当把一个液相加热时，开始产生气泡时的温度。 7、露点温度：当把一个气体冷却时，开始产生的第一滴液滴时的温度。 8、气化率：气化过程的气化量与进料量的比值。 9、冷凝率：冷凝过程的冷凝量与进料量的比值。 10、设计变量数：设计过程需要制定的变量数，等于独立变量数与约束数的差 11、独立变量数：描述一个过程所需的独立变量的总数 12、约束数：变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件的数目。 13、回流比：回流的液相量与塔顶产品的量的比值。 14、精馏过程：将由挥发度不同的组分所组成的混合物，在精馏塔中同时多次地部分气化和部分冷凝，将其分离成几乎纯态组分的过程。 15、全塔效率：理论板数与实际板数的比值。 16、精馏的最小回流比：精馏时有一个回流比下，完成给定的分离任务所需的理论板数无穷多，回流比小于这个回流比，无论多少块板都不能完成给定的分离任务，这个回流比就是最小回流比。实际回流比大于最小回流比。 17、理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。 18、萃取剂的选择性：加溶剂时原由组分的相对挥发度与未加溶剂时的组分间相对挥发度的比值。 19、萃取精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P,P 与体系中任何组分不形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。 20、共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P,P 与体系中至少某一组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。 21、吸收过程：按混合物中各组份溶解度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。 22、吸收因子：操作线的斜率（L/V ）与平衡线的斜率（Ki ）的比值。 23、绝对吸收率：被吸收的组分的量占进料中的量的分率。 24、热力学效率：可逆功与实际功的比值。 25、膜的定义：广义上定义为两项之间不连续的区间。 26、半透膜：能够让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半透膜。 27、渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫渗透。 28、反渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向高浓度溶液流动的现象叫反渗透。 29、吸附过程：当用多孔性的固体处理流体时，流体的分子和原子附着在固体表面上的现象，叫吸附过程。

30、表观吸附量：当用m 千克的多孔性的固体处理体积是V 的液体时，溶液原始浓度为o C ，吸附达到平衡时的浓度为*C ，则表观吸附量（每千克吸附剂吸附的吸附质的量）为：

)C C (m V a *0-=

三、简答： 1、已知A ，B 二组分的恒压相图如下图所示，现有一温度为t F 的原料经加热器加热后出口温度为t s ，通过加器前后压力看作不变。试说明该原料在通过加热器的过程中，各相应温度处的相态和组成变化的情况？

答：td 过冷液体，组成等于F x ；t1 饱和液体，组成等于F x ；t2 气夜两相，y>F x >x ；t3 饱和气体，组成等于F x ；t4 过热气体，组成等于F x

2、简述绝热闪蒸过程的特点。 答：绝热闪蒸过程是等焓过程，节流后压力降低，所以会有汽化现象发生，汽化要吸收热量，由于是绝热过程，只能吸收本身的热量，因此，体系的温度降低。

3、图中A 塔的操作压力为20atm ，塔底产品经节流阀后很快进入B 塔。B 塔的操作压力为10atm ，试问:（1）液体经节流后会发生哪些变化? （２）如果B 塔的操作压力为5atm 时，会与在10atm 下的情况有何不同?

答：（1）经节流后有气 相产生，由于气化要吸 收自身的热量，系统温 度将降低。（2）B 塔的 操作压力为5时比操作 压力为10时气化率大， 温度下降幅度也大。 4、普通精馏塔的可调 设计变量是几个？试 按设计型和操作型指 定设计变量。 答：普通精馏塔由4个可调设计变量。按设计型：两个分离要求、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理论板数、精馏段理论板数、回流比、塔顶产品的流量。 5、简述逐板计算进料位置的确定原则。 答：使全塔理论板数最少为原则，看分离效果的好坏来确定。从塔底向上计算时，

hk lk x x 越大越好，从塔顶往下计算时，hk lk y y 越小越好 6、简述逐板计算塔顶的判断原则。 答：使全塔理论板数最少为原则，看分离效果的好坏来确定。即D hk lk n hk lk )x x ()x x (>则第n 板为他顶板。 7、简述逐板计算的计算起点的选择原则。 答：以组分的组成估算最精确的误差最小的那块板开始逐板计算。 8、简述精馏过程最小回流时的特点。 答：最小回流比是精馏的极限情况之一，此时，未完成给定的分离任务，所需的理论板数无穷多，如果回流比小于最小回流比，则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务。 9、简述精馏过程全回流的特点。 答：全回流是精馏的极限情况之一。全回流时所需的理论板数最少。此时，不进料，不出产品。 10、简述简捷法的特点。 答：简捷法是通过N 、Nm 、R 、Rm 四者的关系计算理论板数的近似计算方法，其计算简便，不需要太多的物性数据，当要求的计算精度不高时，不失为一种快捷的方法，也可为精确计算提供初值。 11、简述萃取塔操作要注意的事项。 答：（1）气液相负荷不均，液相负荷远大于气相负荷；（２）入塔物料的温度要严加控制；（３）回流比不能随意调整。 12、萃取精馏塔如果不设回收段，把萃取剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内，将会产生什么后果，为什么? 答：在萃取精馏中不设 回收段，将会使入塔顶 的萃取剂得不到回收， 塔顶产品中夹带萃取 剂，从而影响产品的纯 度，使塔顶的不到纯净 的产品。 13、根据题给的X-Y 相图， 回答以下问题∶（1）该系统在未加萃取剂P 时是正偏差还是负偏差系统?有最高还是最低温度的恒沸物?（2）加入萃取剂之后在精馏段和提馏段有利还是不利？ 答：（1）该系统在未加萃取剂P 时是正偏差系统，有最低温度的恒沸物。（2）加入萃取剂之后在精馏段有利，因原来由恒沸物，加入之后恒沸物消失；在提馏段是不利，因加入之后体在中组分的相对挥发度降低。 14、热力学角度简述萃取剂的选择原则。 答：萃取应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔顶组分形成正偏差，与塔底组分形成负偏差或者理想溶液。 15、工艺角度简述萃取剂的选择原则。 答：（1） 容易再生，即不起化学反应、不形成恒沸物、P 沸点高；（２）适宜的物性，互溶度大、稳定性好；（３）价格低廉，来源丰富。 16、说出4种恒沸剂的回收方法。 答：（1）冷凝分层；（2）过冷分层；（3）变压精馏；（4）萃取；（5）盐析。

17、均相恒沸物的特点。

答：（1）01

0221P P =γγ； （2）0

11P P =γ 18、恒沸精馏中，恒沸剂用量不能随便调整？为什么？ 答：因恒沸剂用量与塔的产品纯度有关，多或少都不能得到所希望的目的产物。 19、吸收的有利条件是什么？ 答：低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的液相用量、低的气相量。 20、试分析吸收因子对吸收过程的影响？ 答：吸收因子i

K 1V L A ?= ， 吸收因子越大对吸收有利，所需的理论板数越少，反之亦然。

21、用平均吸收因子法计算理论板数时，分别采用L V Lo o N /(+1∶吸收剂用量，V N +1∶原料气用量）和L V 平平/，来进行计算吸收因子A 。试分析求得的理论板数哪个大，为什么?

答：因为 N L L <0 所以 )2100L L L L N +=<（平 11V V N <+ 所以 )21111+++=

平V L V L N <+10 因为 i m V L A 1?= 所以 A A >平 因此 N N <平

1/+N o V L 比L V 平平/小，故用L V 平平/计算的A 较大，所需的理论板数小。

22、在吸收过程中， 若关键组分在操作条 件下的吸收因子A 小 于设计吸收率φ， 将 会出现什么现象? 答：此时，吸收塔无论有多少块理论板也完不成给定的分离任务，只能达到小于等于A 的吸收率。正常操作时, A 应大于吸收率φ。 23、有一类混合物送入精馏装置进行分离，进料组成和相对挥发度α值如下，现有A 、B 两种方案可供选择，你认为哪种方案合理?为什么? 异丁烷 正丁烷 戊烷 摩尔% 25 30 45 α值 1.24 1.00 0.34 答：由于正丁烷和异丁烷是体系中最难分的组份，应放在最后分离；进料中戊烷含量高，应尽早分出。所以方案B 是合理的。 24、什么叫表观吸附量?下图的点E ，D ，C 三点表观吸附量为什么等于零?曲线CD 及DE 说明了溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附?为什么? 答：（1）C ，E 点为纯溶

液，所以吸附前后无浓

度变化，表观吸附量为

零。D点，按溶液配比吸

附，所以吸附前后也无

浓度变化，表观吸附量

为零。（2）ED 溶剂优

先被吸附。（3）DC 溶

质优先被吸附。

25、表观吸附量等于零，表明溶质不被吸附对吗?

答：不一定。表观吸附

量只有在溶液是稀液、

溶质吸附不明显时，才

能代表实际的吸附量，

因此，不能单纯用表观

吸附量等于零看溶质是

否被吸附与否。

26、用两种分子筛吸

附CO2时的透过曲线

如上图所示。试分析

哪一种分子筛更好，

为什么?

答：13X分子筛好，因为13X分子筛的透过曲线更陡，所明吸附负荷曲线也陡，床层利用率高，达到破点的时间短。

27、吸附剂的选择原

则。

答：（1）选择性高；（2）

比表面积大；（3）有一

定的机械强度；（4）有

良好的化学稳定性和热

稳定性。

28、吸附过程的优点。

答：（1）选择性高；（2）

吸附速度快，过程进行

的完全；（3）常压压操

作，操作费用与投资费

用少。

29、吸附过程的缺点。

答：（1）吸附容量小、

吸附剂用量大，设备比

较庞大；（2）吸附剂的

运输、装料、卸料较困

难；（3）吸附剂不容易

找到，吸附理论不完善。

30、吸附质被吸附剂

吸附-脱附分哪几

步？

答：（1）外扩散组份

穿过气膜或液膜到达固

体表面；（2）内扩散组

份进入内孔道；（3）吸

附；（４）脱附；（５）

内反扩散组份内孔道

来到外表面；（６）外

反扩散组份穿过气膜或

液膜到气相主体流。

化工分离工程复习题及答案..

化工分离过程试题库(复习重点) 第一部分填空题 1、分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 2、分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。它与实际分离因子的差别用（板效率）来表示。 3、汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。 4、精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。 5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 7、吸收有（轻）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 8、对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（吸收蒸出塔）的流程。 9、对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算）计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平衡方程）计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。 12、对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据（表面吸附）原理来实现的，而膜分离是根据（膜的选择渗透作用）原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有（膜分离）、（吸附分离）。 15、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 16、分离剂可以是（能量）和（物质）。 17、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示( Ni=Nv-Nc即设计变量数=独立变量数-约束关系 ) 19、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 20、温度越高对吸收越（不利） 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（V = SL）。 23、精馏有（两个）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递），（通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合）和（通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合）。 25、通过精馏多级平衡过程的计算，可以决定完成一定分离任务所需的（理论板数），为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。 27、常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。

《生化分离工程》思考题与答案

第一章绪论 1、何为生化分离技术？其主要研究那些容？生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。 2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术？一般说来，生化分离过程主要包括4 个方面：①原料液的预处理和固液分离，常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法；②初步纯化（提取），常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③高度纯化（精制），常选用色谱分离技术；④成品加工，有浓缩、结晶和干燥等技术。 3、生化分离工程有那些特点，及其重要性？ 特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH 值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高重要性：生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加工过程，才能制得符合使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。在生物产品的开发研究中，分离过程的费用占全部研究费用的50 ％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～ 80 ％；精细、药用产品的比例更高达70 ～90 ％。显然开发新的分离和纯化工艺是提高经济效益或减少投资的重要途径。

4、生物技术下游工程与上游工程之间是否有联系？ 它们之间有联系。①生物工程作为一个整体，上游工程和下游工程要相互配合， 为了利于目的产物的分离与纯化，上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件，例如，对于发酵工程产品，在加工过程中如果采用液体培养基，不用酵母膏、玉米浆等有色物质为原料，会使下游加工工程更方便、经济；②通常生物技术上游工程与下游工程相耦合。发酵- 分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应，同时简化产物提取过程，缩短生产周期，收到一举数得的效果。 5、为何生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？ 第二章预处理、过滤和细胞破碎 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 目的：改变发酵液的物理性质，加快悬浮液中固形物沉降的速率；出去大部分可溶性杂质，并尽可能使产物转入便于以后处理的相中（多数是液相），以便于固液分离及后提取工序的顺利进行。 方法：①加热法。升高温度可有效降低液体粘度，从而提高过滤速率，常用于粘度随温度变化较大的流体。控制适当温度和受热时间，能使蛋白质凝聚形成较大颗粒，进一步改善发酵液的过滤特性。使用加热法时必须注意加热温度必须控制在不影响目的产物活性的围，对于发酵液，温度过高或时间过长可能造成细胞溶解，胞物质外溢，而增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与纯化；②调节悬浮液的pH 值，pH 直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH 可以改善其过滤特性；③凝聚和絮凝；④使用惰性助滤剂。

生物分离工程题库+答案

《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ，I 产物分离 ，P 纯化 和P 精 制 ； 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等； 3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 等型式； 4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为 微滤膜 ， 超滤膜 ， 纳滤膜 和 反渗透膜 ； 5. 多糖基离子交换剂包括 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类； 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋式和 中空纤维式 ； 7. 影响吸附的主要因素有 吸附质的性质 ， 温度 ， 溶液pH 值 ， 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ； 8. 离子交换树脂由 网络骨架 （载体） ， 联结骨架上的功能基团 （活性基） 和 可 交换离子 组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 引发剂（ 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基） ； 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链） ； TEMED 的作用是 增速剂 （催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ）； 10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， pH 和 温度 ； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有 自然起晶法 ， 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ； 12.简单地说离子交换过程实际上只有 外部扩散 、内部扩散 和化学交换反应 三步； 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类；

分离工程课后习题答案-刘家祺

分离工程课后习题答案-刘家祺

分离工程习题 第一章 1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。 答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa 。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa 。 9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1） 总变更量数Nv; （2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni; （4） 固定和可调设计变量数Nx , Na ； （5） 对典型的绝热闪蒸过程，你 将推荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式 1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni =Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3 固定设计变量Nx ＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na ＝0 解： V -2 F z i T F P F V , y i ,T v , P v L , x i , T L , P L 习题5附图

化工分离工程习题答案简介

分离工程习题 第一章 1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。 答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa 。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa 。 9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1） 总变更量数Nv; （2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni; （4） 固定和可调设计变量数Nx , Na ； （5） 对典型的绝热闪蒸过程，你 将推荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式 1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni =Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3 固定设计变量Nx ＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na ＝0 解： （1） Nv = 3 ( c+2 ) V-2 F zi T F P F V , yi ,Tv , Pv L , x i , T L , P L 习题5附图

《分离工程》试卷及答案

一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 设计变量 ，设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分配组分，轻组分为分配 组分，存在着两个恒浓区，出现在 精镏段和进料板 位置。 3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时，加入溶剂后，溶剂与组分 1形成具有较强 正 偏差的非理想溶液，与组分2形成 负偏差或理想 溶液 ，可提高组分1对2的相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度，增强因子E 的定义是 化学吸收的液相分传质系数（k L ）/无化学吸收的液相分传质系数（k 0L ） 。 5. 对普通的N 级逆流装置进行变量分析，若组分数为C 个，建立的MESH 方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 6. 热力学效率定义为=η ； 实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效率必定 于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂 的性质，对溶液施加 压力，克服 溶剂的渗透压 ，是一种用来浓缩溶液的膜分离过程。 二、推导(20分) 1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。 1(1) 0(1) 1c i i i i z K K ψ=-=-+∑ 式中： K i ——相平衡常数； ψ——气相分率（气体量/进料量） 。 2. 精馏塔第j 级进出物料如图1，建立MESH 方程。

— 三、简答(每题5分,共25分) 1.什么叫相平衡？相平衡常数的定义是什么？ 由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。 热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。 K i =y i /x i 。 2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中，一般关键组分与非关键 组分在顶、釜的分配情况如何？ 由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制； HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制； LNK全部或接近全部在塔顶出现； HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？ 吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高热力学效率？ 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些？ （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯0.6（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在101.3kPa下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求？ 已知：94℃时P10=152.56kPa P20=61.59kPa 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃下形成共沸物，共沸组成X2=0.65(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = = 求该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷0.50、丙烷0.4、丁烷0.1（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=1.26，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸收率可达到多少。

分离工程习题解答

［例2-3］ 求含正丁烷（1）0.15、正戊烷（2）0.4、和正已烷（3）0.45（摩尔分数）之烃类混合物在0.2MPa 压力下的泡点温度。B. 露点温度 a. 解：因各组分都是烷烃，所以汽、液相均可看成理想溶液， K i 只取决于温度和压力。如计算要求不高，可使用烃类的 p －T －K 图（见图 2-1）。 假设 T ＝ 50℃， p ＝0.2MPa ，查图求 K i ， 组分 xi Ki yi=Kixi 正丁烷 0.15 2.5 0.375 正戊烷 0.40 0.76 0.304 正已烷 0.45 0.28 0.126 说明所设温度偏低,选正丁烷为K G ,95.0805 .076 .03==∑= i G y K K 。 查p-t-k 图t 为58.7, 再设 T ＝ 58.7℃，重复上述计算得 故泡点温度为 58.7℃。 解：B. 露点温度, 假设 T ＝ 80℃， p ＝0.2MPa ，查图求 K i ， 组分 xi Ki yi/Ki=xi 正丁烷 0.15 4.2 0.036 正戊烷 0.40 1.6 0.25 正已烷 0.45 0.65 0.692 1978.0≠=∑ =∑∴i i i K y x 选正戊烷为参考组分，则 56.1978.06.14=?=∑?=i G x K K 由56.14=K ,查图2-1a 得t=78℃ K 1=4，K 2=1.56， K 3=0.6， 1053.175.0267.00375.0≈=++=∑ =∑∴i i i K y x

故混合物在78℃。 ［例2-7］ 进料流率为 1000kmol/ h的轻烃混合物，其组成为：丙烷 (1)30% ；正丁烷 (2)10% ；正戊烷 (3)15% ；正已烷 (4)45%( 摩尔 ) 。求在50 ℃和 200kPa 条件下闪蒸的汽、液相组成及流率。 解：该物系为轻烃混合物，可按理想溶液处理。由给定的T 和p ，从p - T - K 图查K i ，再采用上述顺序解法求解。 (1)核实闪蒸温度 假设50℃为进料泡点温度，则 假设50℃为进料的露点温度，则 说明进料的实际泡点和露点温度分别低于和高于规定的闪蒸温度，闪蒸问题成立。 (2)求Ψ，令Ψ 1 =0.1(最不利的初值) =0.8785 因f (0.1)>0，应增大Ψ值。因为每一项的分母中仅有一项变化，所以可以写出仅含未知数Ψ的一个方程: 计算R - R 方程导数公式为：

分离工程练习题样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 《分离工程》练习题 第一章绪论 ( 一) 填空题 1、分离作用是由于加入_______而引起的, 因为分离过程是熵________过程。 2、分离过程是________的逆过程, 因此需加入__________来达到分离目的。 3、衡量分离的程度用____________表示, 处于相平衡状态的分离程度是_________________.。 4、分离因子表示任一分离过程所达到的____________, 其定义为_____________________。 5、分离因子____________, 则表示组分i及j之间不能被分离。 6、分离剂能够是___________或____________, 有时也可两种同时应用。 7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡_____________的原理, 常采用____________作为处理手段, 并把其它影响归纳于___________。 8、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种___________作用下经过某种介质时的__________差异而实现分离。 9、分离过程是将一混合物转变为组成__________的两种或几种产品的哪些操作。 10、分离工程研究分离过程中分离设备的___________。 11、传质分离过程分为____________和____________两类。 12、速率分离可分为__________和__________两大类。 13、分离过程中按有无物质传递现象发生来划分, 分离过程可分为__________和__________。 ( 二) 简答题 1、列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。 2、比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。 3、平衡分离过程和速率分离过程各有何特点? 4、怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度? 5、根据两相状态不同 , 平衡分离过程可分成几类 6、为什么要进行分离过程的的耦合及集成, 有何好处?

分离工程课程 思考题

分离工程课程 思考题 1．气液相平衡系统分几类？各类相应的i K 的计算式怎样？ 2．工程计算中求取相平衡常数的常用途径有哪两条？各自的i K 计算式怎样？ 3．应用状态方程计算L i ?和V i ?的方程相同，那么如何确定算得的结果是L i ?和V i ?？ 4．现有乙烷，丙烷和异丁烷组成的三元混合物，采用SRK 状态方程计算它们的相平衡常数i K ,试问需要查取哪些基础数据才能计算它们的i K ? 5．现有乙醇，水，正丙烷组成的三元混合物，采用Wilson 活度系数和Virial 方程计算气相逸度系数，试问需要查取哪些基础数据才能计算它们的i K ？ 6．何谓真实气体的理想溶液？当气液两相均可作为理想溶液处理时，i K 取决于哪些因素？ 7．以局部组成概念为基础的活度系数方程用来预计多元系的气液平衡，比起Wohl 型一类方程有哪些优点？ 8．教材介绍的泡点计算的框图用来计算压力不十分高系统泡点十分有效，试分析原因。 9．如何比较简单地判别一个混合物状态？试归纳相态判别的关系式。 10.等温闪蒸计算机的计算，采用目标函数何迭代变量是什么？用它们有什么优点？ 11．构成一个计算机计算的要点是什么？试以Wang - Hanke 法为例进行剖析并由此说明算法的局限性。 12．试推导多级分离过程的MESH 方程组。 13．三对角线的BP 法何SR 法的框图怎样？两法各自适用的物系是哪些？ 14．精馏塔的操作压力的上，下限各由什么因素决定？增大操作压力对分离效果和能耗有何影响？ 15．何谓关键组分？精馏分离的多元混合物可能含有哪些组分？ 16．有A ，B ，C ，D （以挥发度递减次序排列）四组分组成的料液加入精馏塔中进行分离。试对A ，B : B ，C 或C ，D 是轻重关键组分时，塔在m R 下操作时塔中的恒沸区位置进行分析。因为什么组分的变化而引起恒浓区位置的变化？ 17．估算精馏塔塔顶和塔底产品的量和组成有哪两种方法？各自的基本假定有哪些？ 18．试应用教材中推导的s /12α计算式（式2－175），说明萃取精馏中溶液的作用。如果原料中两组分的相对挥发度十分接近1，靠加入溶剂的什么作用才可能使s /12α

分离工程考试题库及答案

一、 填空 1、当混合物在一定的温度、压力下，满足（ ∑K i Z i>1且 ∑K i / Z i>1）条件即处于两相区，可通过（ 等温闪蒸 ）计算求出其平衡汽液相组成。 2、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（ 溶剂回收段 ）。 3、吸收因子为（ A=L /KV ），其值可反应吸收过程的（ 难易程度 ）。 4、吸收剂的再生常采用的是（ 用蒸汽或惰性气体的真空塔 ），（ 用再沸器的解吸塔 ），（ 用蒸馏塔解吸 ）。 5。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（ 设计型 ）型计算和（ 操作型 ）型计算。 6。在塔顶和塔釜同时出现的组分为（ 分配组分 ）。 7、吸收有（ 1 ）关键组分，这是因为（ 单向传质 ）的缘故。 8、精馏有（ 2 ）个关键组分，这是由于（ 双向传质 ）的缘故。 9、对宽沸程的闪蒸过程，其各板的温度变化由（ 进料热焓 ）决定，故可由（ 热量衡算式 ）计算各板的温度。 10、流量加合法在求得ij x 后，由（ S ）方程求j V ，由（ H ）方程求j T 。 11、超临界流体具有类似液体的（ 溶解能力 ）和类似气体的（ 扩散能力 ）。 12、常用吸附剂有（ 活性炭 ），（ 硅胶 ），（ 沸石分子筛 ），（ 活性氧化铝 ）。 13、分离过程分为( 机械分离 )和( 传质分离 )两大类。 14、传质分离过程分为（ 平衡分离过程 ）和（ 速率分离过程 ）两大类。 15、分离剂可以是（ 物质媒介 ）和（ 能量媒介 ）。 16、露点方程的表达式为( ∑Y i / K i =1 )。 17、泡点方程的表达式为( ∑K i X i=1 )。 18、泡点温度计算时若 ∑K i x i >1，温度应调（ 低 ）。 19、泡点压力计算时若 ∑K i x i >1，压力应调（ 高 ）。 20若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z =>∑, 且1(/)1c i i i Z K =>∑时， 其相态为（ 气液两相 ） 。 21若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z = <∑ 时其相态为（ 过冷液体 ）。 22若组成为Z i 的物系, 1(/)1c i i i Z K =<∑时，其相态为（ 过热液体 ）。 23设计变量分为（ 固定设计变量 ）与（ 可调设计变量 ）。 24透过曲线是以（ 吸附时间 ）为横坐标绘制而成。 25透过曲线是以（ 床出口流体中溶质的相对浓度 ）为纵坐标绘制而成。 26透过曲线是分析（ 床出口流出物的溶质的相对浓度与吸附时间的关系 ）得到的。 27、溶液结晶的推动力是（ 过饱和度 ）熔融结晶的推动力是（ 过冷度 ）。 28、液膜组成中流动载体的作用是（ 是指定的溶质或离子进行选择性迁移 ）。 29、根据微滤过程中微粒被膜截留在膜的表面层或膜深层的现象，可将微滤分成（ 表面过

化工分离工程试题答卷及参考答案

MESH方程。 一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 设计变量，设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分 配组分，轻组分为分配组分，存在着两个 恒浓区，出现在精镏段和进料板 位置。 3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时， 加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强正 偏差的非理想溶液，与组分2形成 负偏差或理想溶液，可提高组分1对2的 相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质 速率的增强程度，增强因子E的定义是化学吸 收的液相分传质系数（k L）/无化学吸收的液相 分传质系数（k0L）。 5. 对普通的N级逆流装置进行变量分析，若组 分数为C个，建立的MESH方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 η； 6. 热力学效率定义为= 实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效 率必定于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂的性质，对溶液施加压力，克服溶 剂的渗透压，是一种用来浓缩溶液的膜 分离过程。 二、推导(20分) 1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单 级分离基本关系式。 ——相平衡常数； 式中： K i ψ——气相分 率（气体量/进料量）。 2. 精馏塔第j级进出物料如图1，建立

三、简答(每题5分,共25分) 1.什么叫相平衡相平衡常数的定义是什么 由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。 K i =y i /x i 。 2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中， 一般关键组分与非关键组分在顶、釜的 分配情况如何 由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制； HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制； LNK全部或接近全部在塔顶出现； HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为 什么不能视为恒摩尔流 吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高 热力学效率 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔 底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的 热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对 于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力 学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些 （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求 已知：94℃时P 1 0= P 2 0= 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃ 下形成共沸物，共沸组成X 2 =(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = =求 该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸 收率可达到多少。

分离工程复习题

1、什么是清洁工艺？ 2、实现清洁工艺的要点是 、 。 3、传质分离过程分为 和 分离过程。 4、平衡分离过程所加的ESA 是指 ,如 ；MSA 是指 ,如 。 5、醋酸和水的分离过程中，加入醋酸丁酯作为 。正庚烷和甲苯的分离过程中加入苯酚作为 。 6、从稀溶液中分离出有机溶质，通常用解吸的方法。这种解吸过程也叫汽提，汽提过程的ESA 是 ；MSA 是 。 7、C8芳烃中对二甲苯和间二甲苯沸点的沸点非常接近，工业上采用 方法加以分离。 8、要从含氢的烃类混合物中分离获得纯氢，常采用吸附和 联合操作的方法。 9、谈谈分离过程和反应过程集成化对分离工程的意义。 10、平衡分离过程是借助于 （ 如：热能， 或 等 ）使均相混合物系统变成两相系统，以混合物中各组分在两相中不同的平衡分配为依据实现组分分离。 11、速率分离式借助于 （ 如：浓度差， 或 等 ）的作用下，同时在 配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分分离。 12、常用的膜分离技术有： 、 、 、 和 。 13、膜分离过程不受平衡的限制，能耗低，适用于特殊物系或特殊范围的分离。（ ） 14、反应精馏过程，可以提高反应效率，同时也可以提高分离效率。（ ） 15、达到相平衡的物系，整个物系的自由焓处于 状态，相间的表观传递速率为 。 16、相平衡常数表征了物系在一定条件下相变过程进行的方向和限度。（ ） 17、相平衡常数仅仅是物系温度和压力的函数，与物系的组成无关。（ ） 18、相平衡常数是任意条件下，组分i 在不同相中的摩尔分数的比值，即：i i i x y k = （ ） 19、相平衡的判据有三个，即： 、 和 。 20、化学势的定义为：（ ） A 、j n P T i i n G ,,???? ????=μ B 、j n P T i i n H ,,???? ????=μC 、j n P i T G ,??? ????=μD 、j n T i P G ,??? ????=μ 21、非理想气体的压力与相应的理想气体的压力的差异可以用 定量的衡量。 22、实际气体混合物的逸度系数的定义为：（ ） A 、 ?p y f i i i =? B 、 ??p y f i i i =? C 、 ?p f i i =?D 、 ?i i i p f =? 23、如果确定了压缩因子Z 与压力P 的关系，纯组分逸度系数可用（ ）计算， A 、?-=P P p dp Z 0)1(ln ?B 、?-=P P dp Z 0)1(ln ? C 、? -= P P dp Z RT 0 )1(1ln ?D 、 ? -= P P p dp Z RT ) 1(1 ln ? 24、当纯液体处于饱和状态时，其逸度等于 的逸度。

分离工程试题库-叶庆国

@化学工程与工艺教学改革系列参考书分离工程试题库 叶庆国钟立梅主编 喬匣才午刮L大寺 化工学院化学工程教研室

化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科，一直处于山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，而且结果不准确。同时III 于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。所以，传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求，开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大，因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。 分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。訂前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为山化学工程与丄艺专业委员会组织编写的化丄分离过程（陈洪紡主编，化学工业出版社），其他类似的教材已出版了十余部。这些教材有些还未配习题，即便有习题，也无参考答案，而至今没有一本与该课程相关的试题库的出版，因此编写这样一本学习参考书，既能发挥我校优势，乂符合形势需要，填补参考书空白，具有良好的应用前景。 分离工程试题库与课程内容紧密结合，贯穿II询已出版的相关教材，包括填空、选择、名词解释、问答和计算题多种题型，有解题过程和答案，为学生的课堂以及课后学习提供有力指导。 编者2006 年3月

《生物分离工程》复习题(解答版)

《生物分离工程》复习题 《绪论细胞分离》 1.在细胞分离中，细胞的密度ρS越大，细胞培养液的密度ρL越小，则细胞沉降速率越大。 2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 C 。 A.离心沉降速度 B.转数 C.分离因数 D.离心力 3.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作用。 4.简答：对微生物悬浮液的分离（过滤分离），为什么要缓慢增加操作压力？ 5.判断并改错：在恒压过滤中，过滤速率会保持恒定。（×）改：不断下降。 6.简答：提高过滤效率的手段有哪些? 7.判断并改错：生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎。(×)改：更易破碎。 8.简答：采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率？ 9.简答：蛋白质复性收率低的主要原因是什么？ 10.简答：常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一。 11. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率 12.重力沉降过程中，固体颗粒不受 C 的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 13.过滤的透过推动力是 D 。 A.渗透压 B.电位差 C.自由扩散 D.压力差 14.在错流过滤中，流动的剪切作用可以 B 。 A.减轻浓度极化，但增加凝胶层的厚度 B.减轻浓度极化，但降低凝胶层的厚度 C.加重浓度极化，但增加凝胶层的厚度 D.加重浓度极化，但降低凝胶层的厚度 15.目前认为包含体的形成是部分折叠的中间态之间 A 相互作用的结果。 A.疏水性 B.亲水性 C.氢键 D.静电 16.判断并改错：原料目标产物的浓度越高，所需的能耗越高，回收成本越大。(×)改：原料目标产物的浓度越低。 17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作，采用 D 手段，可以提高沉降速度。 A.调整pH B.加热 C.降温 D.加盐或絮状剂 18.撞击破碎适用于 D 的回收。 A.蛋白质 B.核酸 C.细胞壁 D.细 胞器 19.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮 力，摩擦阻力的作用，当固体匀速下降时，三 个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。 20.为了提高最终产品的回收率：一是提高每一级的 回收率，二是减少操作步骤。 21.评价一个分离过程效率的三个主要标准是：① 浓缩程度②分离纯化程度③回收率。 22.区带离心包括差速区带离心和平衡区带 离心。 23.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分 离的目标产物的密度。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或 等于 24.简答：管式和碟片式离心机各自的优缺点。 25.单从细胞直径的角度，细胞越小，所需的 压力或剪切力越大，细胞越难破碎。 《沉淀》 1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的水化层 和双电层。 2.判断：当蛋白质周围双电层的ζ点位足够大时，静 电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力，使蛋 白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。（√） 3.降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度， 可以破坏蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质沉淀。 4.常用的蛋白质沉淀方法有：盐析沉淀，等 电点沉淀，有机溶剂沉淀。 5.判断并改错：蛋白质水溶液中离子强度在生理离子 强度（0.15～0.2mol·kg-1）之外，蛋白质的溶解 度降低而发生沉淀的现象称为盐析。（×）改：离 子强度处于高离子强度时。 6.在Cohn方程中，logS=β-KsI中，盐析常数Ks 反映 C 对蛋白质溶解度的影响。 A.操作温度 B.pH值 C.盐的种类 D. 离子强度 7.在Cohn方程中，logS=β-KsI中，β常数反映 B 对蛋白质溶解度的影响。 A.无机盐的种类 B.pH值和温度 C.pH 值和盐的种类 D.温度和离子强度 8.Cohn方程中，Ks越大，β值越小，盐析 效果越好。 9.蛋白质溶液的pH接近其等电点时，蛋白质的溶解 度 B 。 A.最大 B.最小 C.恒定 D.零 10.蛋白质溶液的pH在其等电点时，蛋白质的静电 荷数为0 。 11.判断并改错：在高离子强度时，升温会使蛋白质 的溶解度下降，有利于盐析沉淀，因此常采用较高 的操作温度。（×）改：只在离子强度较高时才出 现。 12.判断并改错：利用在其等电点的溶液中蛋白质的 溶解度最低的原理进行分离，称为等电点沉淀，而 不必考虑溶液的离子浓度的大小。（×）改：在低 离子强度条件下。 13.等电点沉淀的操作条件是低离子强度和 pH=pI 。 14.判断并改错：无论是亲水性强，还是疏水性强的 蛋白质均可采用等电点沉淀。（×）改：适用于疏 水性强的蛋白质(酪蛋白)。 15.有机溶剂沉淀时，蛋白质的相对分子质量越 大，则有机溶剂用量越少；在溶液等电点附 近，则溶剂用量越少。 16.变性活化能 A 的蛋白质可利用热沉淀法分 离。 A.相差较大 B.相差较小 C.相同 D. 相反 17.在相同的离子强度下，不同种类的盐对蛋白质盐 析的效果不同，一般离子半径 A 效果好。 A.小且带电荷较多的阴离子 B.大且带电荷 较多的阴离子 C.小且带电荷较多的阳离子 D.大且带电荷 较多的阳离子 18.盐析沉淀时，对 A 蛋白质所需的盐浓度低。 A.结构不对称且高分子量的 B.结构不对称且 低分子量的 C.结构对称且高分子量的 D.结构对称且低 分子量的 19.盐析常数Ks随蛋白质的相对分子量的增高 或分子结构的不对称性而增加。 《萃取》 1.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时，具有化学位 相等，萃取速率为0 的特征。 2.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时，萃取速率为 B 。 A.常数 B.零 C.最大值 D.最小 值 3.溶质在两相达到分配平衡时，溶质在两相中的浓度 C 。 A.相等 B.轻相大于重相中的浓度 C. 不再改变 D.轻相小于重相中的浓度 4.萃取分配定律成立的条件为 C 。

《生化分离工程》思考题及习题

《生化分离工程》思考题及习题 第一章绪论 1、何为生化分离工程bioseparation engineering/下游加工过程, biotechnology？其 主要研究那些内容？ 2、生化分离技术依据的分离原理有哪些？ 3、生化分离工程有那些特点？其包括那几种主要分离方法？ 4、何为传质分离过程？ 5、简述生化分离工程的发展趋势。 6、亲和技术目前已衍生出那些子代分离技术？ 7、生化反应与生化分离耦合技术有那些特点？ 8、为何在生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？ 9、生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？ 10、设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素？ 11、初步纯化与高度纯化分离效果有何不同？ 12、如何除去蛋白质溶液中的热原质？ 13、生物分离为何主张采用集成化技术？ 14、若每一步纯化产物得率为90%，共6步纯化得到符合要求产品，其总收率 是多少？ 第二章预处理与固-液分离法 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 2、何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？ 3、絮凝剂可分为那三种？有那些因素影响絮凝过程？ 4、在生化工业中常用的过滤方式那两种？各自有何特点？ 5、离心分离分那两大类？各自有何特点及用途？常用离心法有那几种？ 6、何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？ 7、如何使用助滤剂? 8、错流微滤与传统过滤相比有何优点？

第三章细胞破碎法 1、细菌细胞壁与真菌（酵母）细胞壁在组成上有何区别？ 2、细胞破碎主要有那几种方法？ 3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？ 4、何谓脂溶破碎法？其原理是什么？包括那几种？ 5、酶法细胞破碎常用那几种酶类？ 6、包涵体是如何产生的?如何使重组蛋白复性? 7、如何测定细胞破碎程度？ 第四章沉淀法 1.理解概念：盐溶，盐析 2.常用的沉淀法有哪几种？ 3.生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？ 4.何谓分步盐析沉淀？ 5.有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点？ 第五章溶剂萃取法 1、何谓溶剂萃取？其分配定律的适用条件是什么？ 2、在溶剂萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？ 3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？ 4、在发酵工业中，去乳化有何实际意义？ 5、理解概念：HLB，分配系数，分离因子，介电常数，带溶剂 6、生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点？ 7、pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？ 8、发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 如何有效消除乳化现象？ 9、什么叫超临界流体？ 10、为何在临界区附近，稍微改变流体的压力和温度，都会引起流体密度的大副变化？ 11、要提高超临界流体萃取的效率，可以考虑哪些方面？

分离工程习题

分离工程习题 一、填空： 1、分离过程分为（机械分离方法）和（传质分离）两大类。 2、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 3、分离剂可以是（能量）和（物质）。 4、机械分离过程是（过滤、离心分离）、旋风分离、静电除尘 5、速率分离过程是超滤、渗析（膜分离、渗透）。 6、平衡分离过程是（吸收、萃取）、精馏、蒸发。 7、气液平相衡常数定义为（气相组成与液相组成的比值）。 8、理想气体的平衡常数与（组成）无关。 9、活度是（修正的）浓度。 10、低压下二元非理想溶液的相对挥发度α12等于（02201 1p p γγ）。 11、气液两相处于平衡时，（化学位）相等。 12、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 13、逸度是（修正的）压力。 14、在多组分精馏中塔顶温度是由（露点方程）方程求定的。 15、露点方程的表达式为（∑=1K /y i i ） 16、泡点方程的表达式为（∑=1x K i i ）。 17、泡点温度计算时若1x K i i >∑，温度应调（小）。 18、泡点压力计算时若1x K i i >∑，压力应调（大）。 19、在多组分精馏中塔底温度是由（泡点）方程求定的。 20、绝热闪蒸过程，节流后的温度（降低）。 21、若组成为Z i 的物系，1K /Z 1Z K i i i i >∑>∑且时，其相态为（气液两相）。 22、若组成为Z i 的物系，1Z K i i <∑时，其相态为（过冷液相）。 23、若组成为Z i 的物系，1K /Z i i <∑时，其相态为（过热气相）。 24、绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（气相）产生。 25、设计变量与独立变量之间的关系可用下式来表示（Ni ＝Nv －Nc ）。 26、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 27、回流比是（可调）（固定、可调）设计变量。 28、关键组分的相挥发度越大，精馏过程所需的最少理论板数（越少）。 29、分离要求越大，精馏过程所需的最少理论板数（越多）。 30、进料中易挥发含量越大，精馏过程所需的最少理论板数（不变）。 31、在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组份形成具有（正）偏差的非理想溶液。 32、在萃取精馏中所选的萃取剂使A P 1'值越（大）越 好。 33、在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔底组分形成具有（负）偏差的非理想溶液。 34、在萃取精馏中所选的萃取剂使A P 1'值越大，溶剂的选择性（增大）。 35、萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（底）出来。 36、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。 37、均相恒沸物在低压下其活度系数之比γγ12/应等于（02P ）与（o 1P ）之比。 38、在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的组分主要在塔内（底）板被吸收。 39、吸收中平衡常数大的组分主要在塔内（顶）板被吸收。 40、吸收中平衡常数大的组分是（难）吸收组分。 41、吸收中平衡常数小的组分是（易）吸收组分。 42、吸收因子越大对吸收越（有利）。 43、温度越高对吸收越（不利）。 44、压力越高对吸收越（有利）。 45、吸收因子A （反比）于平衡常数。 46、吸收因子A （正比）于吸收剂用量L 。 47、吸收因子A （反比）于液气比。 48、完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是（可逆）。 49、从节能的角度分析难分离的组分应放在（最后）分离。 50、从节能的角度分析分离要求高的组分应放在（最后）分离。 51、从节能的角度分析进料中含量高的组分应（先）分离。 52、物理吸附一般为（多层）吸附。 53、化学吸附一般为（单层）吸附。 54、化学吸附选择性（强）。 55、物理吸附选择性（不强）。 56、吸附负荷曲线是以（距床层入口的距离）为横坐标绘制而成。 57、吸附负荷曲线是以（吸附剂中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成。 58、吸附负荷曲线是分析（吸附剂）得到的。 59、透过曲线是以（时间）横坐标绘制而成。 60、透过曲线是以（流出物中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成。 61、透过曲线是分析（流出物）得到的。 62、透过曲线与吸附曲线是（镜面对称相识关系）相似关系。 二、选择： 1、下列哪一个是机械分离过程（４、离心分离）。 2、下列哪一个是速率分离过程（3、膜分离）。 3、下列哪一个是平衡分离过程（1、闪蒸）。 4 、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（1、逸度）。 5、二元理想溶液的压力组成图中，P-x 线是（2、直线）。 6、形成二元最高温度恒沸物的溶液的压力组成图中，P-x 线是（4、有最低点）。 7、溶液的蒸气压大小（2、不仅与温度有关，还与各组分的浓度有关）。 8、对两个不同纯物质来说，在同一温度压力条件下汽液相平衡K 值越大，说明该物质的沸点（1、越低）。 9、汽液相平衡K 值越大，说明该组分越（1、易挥发）。 10、气液两相处于平衡时（３、两相间各组份的化学位相等）。 11、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，两组分各自呈现的蒸气分压（1、等于各自的饱和蒸汽压）。 12、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，溶液的蒸气压大小（1、只与温度有关）。 13、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，溶液的蒸气压大小（３、等于01P +02P ）。 14、完全不互溶的二元物系，沸点温度（４、小于S 1T ）。 15、当把一个溶液加热时，开始产生气泡的点叫作（3、泡点）。 16、当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（１、露点）。 17、当物系处于泡、露点之间时，体系处于（４、气液两相）。 18、系统温度大于露点时，体系处于（2、过热气相）。 19、系统温度小于泡点时，体系处于（１、饱和液相）。 20、闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（2、较低）。 21、下列哪一个过程不是闪蒸过程（４、纯组分的蒸发）。 22、等焓节流之后（４、压力降低，温度也降低）。 23、设计变量数就是（４、独立变量数与约束数的差）。