分离工程期末习题
分离工程试题及答案
分离工程试题及答案一、选择题1.以下哪个不是分离工程的主要目标？A.分离固体和液体B.分离固体和气体C.分离液体和气体D.分离化学物质答案：D2.分离工程中常用的一种方法是？A.蒸馏B.结晶C.萃取D.过滤答案：A3.以下哪个过程不属于固体分离工程？A.沉淀B.离心C.过滤D.萃取答案：D4.分离工程的主要原理是根据物质的什么性质进行分离？A.化学性质B.物理性质C.生物性质D.机械性质答案：B5.下列哪个设备不属于分离工程中常用的设备？A.蒸馏塔B.过滤器C.离心机D.反应釜答案：D二、填空题1.分离工程的目的是将不同物质进行_______。
答案：分离2.常用的固体分离方法有________、过滤等。
答案：沉淀3.蒸馏是根据物质的_______性质进行分离的。
答案：沸点4.离心技术是利用物质的_______差异进行分离的。
答案：密度5.过滤器是用来分离_______和液体的设备。
答案：固体三、简答题1.请简述固体分离工程的常用方法。
答：固体分离工程的常用方法包括沉淀、过滤等。
沉淀是利用物质在溶液中形成固体颗粒的性质进行分离，通过让固体颗粒在溶液中聚集形成沉淀，然后通过过滤将沉淀分离出来。
过滤是通过筛选或者滤纸等材料将固体颗粒从液体中分离出来。
这些方法都是根据固体颗粒与液体的物理性质差异进行分离的。
2.蒸馏是一种常用的分离方法，请简要介绍其原理及应用领域。
答：蒸馏是根据物质的沸点差异进行分离的方法。
在蒸馏过程中，将混合物加热至沸腾，液体中的成分会根据其沸点的高低逐渐蒸发出来，然后通过冷凝器将蒸汽冷却成液体，从而分离出不同组分。
蒸馏广泛应用于石油化工、药品工业、食品加工等领域，例如在石油炼制中用于分离原油中的不同馏分，制药过程中用于提取药物中的纯净成分等。
四、解答题请根据你对分离工程的理解，对以下问题进行解答。
1.为什么需要进行分离工程？答：分离工程是为了将混合物中的不同组分进行分离，以便获取纯净的物质或者提取其中有用的成分。
分离工程期末习题
一、填空题（每空2分，共30分）1．相对挥发度依次降低顺序排列的混合物ABCDEFG分离，要求馏出液中D组分的浓度≤2.5mol%，釜液中C组分的浓度≤5.0mol%，则轻关键组分是，重关键组分是。
假定为清晰分割，则馏出液中的组分为 ,釜液中的组分为。
2．利用状态方程法计算汽液相平衡常数K i的公式为；活度系数法计算汽液相平衡常数的通式是，当汽相为理想气体，液相为非理想溶液时，活度系数法计算汽液相平衡常数的通式简化为。
3．萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点：和，当原有两组分的沸点接近，非理想性不大时，加入溶剂主要目的是。
4．多组分多级分离严格计算平衡级的理论模型，简称为方程，分别是、、和方程。
二、选择题（每题1分，共10分）1．按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为两类，即速率分离过程和（ C ）两大类。
A．机械分离；B．膜分离；C．平衡分离。
2．在多组分精馏中，最小回流比下由于非关键组分的存在使塔中出现（ C ）个恒浓区。
A．3； B．2； C．1； D．4。
3.在化工生产中常常会遇到欲分离组分之间的相对挥发度接近于1或形成共沸物的系统，如向这种溶液中加入一种新组分，该新组分和被分离系统中的一个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏称为（ D ）。
A.热泵精馏；B．萃取精馏； C．普通精馏；D．共沸精馏。
4．多组分吸收和精馏同属于传质过程，多组分吸收过程中，对操作起关键作用的关键组分有（ C ）个。
A．2； B．3； C．1； D．0。
5．萃取塔内两相之间的相际传质面积愈大，传质效率（ B ）。
A．愈大； B．愈小； C．不变； D．先增大后减小。
6．在给定温度下进行闪蒸计算时，先需核实闪蒸问题是否成立，可采用泡点方第 1 页共3 页第 2 页 共 3 页程和露点方程计算在闪蒸压力下进料混合物的泡点温度和露点温度，如果闪 蒸温度（ ）泡露点温度，则闪蒸问题成立。
A ．大于； B ．介于； C ．小于； D ．不等于。
分离技术期末考试题及答案
分离技术期末考试题及答案一、选择题1. 下面哪种分离技术适用于固体与液体的分离？A. 蒸馏法B. 水平滤纸法C. 离心法D. 结晶法答案: B2. 分离技术的主要目的是什么？A. 分离纯净物质B. 混合物的鉴定C. 物质的转化D. 实验室操作的简便答案: A3. 以下哪个分离技术适用于固液混合物？A. 撇渣法B. 吸滤法D. 蒸发法答案: B4. 下列几种分离技术中，哪一种属于物理变化？A. 固液分离B. 液液分离C. 固气分离D. 液气分离答案: A5. 分离技术中，通过浸泡和漂洗方法可以实现对混合物的哪种分离？A. 固液分离B. 液液分离C. 固气分离D. 液气分离答案: A二、填空题1. 固液分离的一种方法是______法。
2. 水平滤纸法适用于______。
答案: 固体与液体的分离3. 蒸馏法适用于______。
答案: 液体与液体的分离4. 高度纯净的物质通常通过______法进行分离。
答案: 结晶5. ______是将固体颗粒从液体中分离出来的方法。
答案: 过滤三、解答题1. 请你简要介绍一下固液分离的原理及方法。
答: 固液分离是将固体颗粒从液体中分离出来的一种方法。
其原理是利用固液的不溶性或溶解度差异来实现分离。
常用的固液分离方法有过滤法、离心法和吸滤法等。
过滤法是通过滤纸等过滤介质，使固体颗粒被滤纸截留，而通过滤液流出。
离心法是利用离心机产生高速离心力，使固体颗粒向外沉积在离心管底部，然后从上方倒出悬浊液。
吸滤法则是在过滤操作时，利用玻璃棒或真空泵等将滤液迅速抽尽，加快固体颗粒的分离速度。
2. 请说明蒸馏法的原理，并结合实际操作过程进行说明。
答: 蒸馏法适用于液体与液体的分离。
其原理是利用不同物质的沸点差异，通过蒸馏操作将混合物中的低沸点液体蒸发并冷凝，从而实现分离。
蒸馏操作一般包括加热蒸发、冷却冷凝和收集等步骤。
例如，将含有酒精和水的混合物进行蒸馏分离，首先将混合物倒入蒸馏瓶中，加热瓶底使其中的酒精蒸发。
分离技术(期末考试题及答案)
分离技术考试题矿物加工工程专业专用（配用教材：选矿学中国矿业大学出版社）一、填空题：（10分）1.水分的赋存形态有（化合水）、（结合水）、（毛细水）、（自由水）。
2.分级与筛分作业的性质相同，但是筛分是比较严格地按（粒度）分开，而分级则是按（密度）分开的。
3.单元沉降实验过程分（澄清区）、（沉降区）、（过渡区）、（压缩区）四个区。
二、问答题（50分）1.试说明浅池原理的内容？答：煤泥水的颗粒和流动速度在整个水池断面上是均与分布的，并保持不变的。
悬浮液在分级设备中流动是理想的缓慢流动，颗粒只要一离开流动层，就认为已经成为沉物。
称为浅池原理。
2.论述箱式压滤机给料方式有何特点？给料形式有哪些？答：在压滤初期，需要用大量的矿浆，把各滤室充满，因此，最好使用大流量的泵；压滤开始后，需要较大的压力，这时使用高扬程的泵。
给料形式有三种：分别是单段泵给料、两段泵给料和泵与空气压缩机联合给料；其特点如下：①单段泵给料：通常选用流量较大的泵，所以该给料方式使用于过滤性能较好、在较低压力下即可成饼的物料。
②两段泵给料：压滤初期用低扬程、大流量的低压泵给料，经一定阶段再换用高扬程、低流量的高压泵给料，以满足压滤机不同阶段的压力要求。
但在每个压滤循环中，中间需要换泵，操作较为麻烦。
此外高压泵的磨损较大。
③泵与空气压缩机联合给料：在系统中，需要增加一台空气压缩机和储料罐，因此，流程复杂。
3.刮刀卸料离心机的刮刀转子与筛篮的间隙过大对脱水有何影响？如何调整和解决？答：影响：筛篮和刮刀转子之间的间隙，对离心脱水机的工作影响很大。
随间隙的减小，筛面上滞留的煤量减小，离心脱水机的负荷降低，减小了筛网被堵塞的现象，有利于脱水过程的进行。
若间隙增大，筛面上将黏附一层不脱落的物料，新进入设备的料流，只能沿料层滑动，一方面加大物料移动阻力，在相同处理能力时，使之负荷增加，动力消耗增大，并增加对物料的磨碎作用；另一方面，泄出的水分必须通过该黏附的物料层，增加水分排泄阻力，降低脱水效果。
生物分离工程期末试题及答案
生物分离工程期末试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生物分离工程中常用的色谱技术有哪些？A. 凝胶渗透色谱B. 离子交换色谱C. 亲和色谱D. 所有选项2. 以下哪种不是生物分离过程中常用的离心方法？A. 差速离心B. 等密度离心C. 沉降离心D. 过滤离心3. 膜分离技术中，哪种膜的孔径最小？A. 微滤膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 反渗透膜4. 在亲和色谱中，常用的配体有哪些？A. 蛋白质B. 多肽C. 核酸D. 所有选项5. 以下哪种方法不是用于蛋白质的纯化？A. 电泳C. 透析D. 离心6. 凝胶渗透色谱中，分子大小与洗脱速度的关系是什么？A. 分子越大，洗脱速度越快B. 分子越小，洗脱速度越快C. 分子大小与洗脱速度无关D. 以上都不正确7. 离子交换色谱中，离子强度对分离效果有何影响？A. 离子强度越高，分离效果越好B. 离子强度越低，分离效果越好C. 离子强度对分离效果无影响D. 离子强度适中时，分离效果最佳8. 亲和色谱中，配体与目标分子的结合力是什么？A. 静电作用B. 范德华力C. 特异性结合D. 疏水作用9. 以下哪种不是膜分离技术的优点？A. 操作简便B. 选择性高C. 能耗低D. 需要大量溶剂10. 以下哪种方法可以用于蛋白质的定量分析？A. 紫外-可见光谱法B. 凝胶渗透色谱D. 透析答案：1-5 D,D,D,D,A；6-10 A,D,C,D,A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述生物分离工程的基本过程。
2. 描述膜分离技术在生物制药中的应用。
3. 解释亲和色谱的原理及其在蛋白质纯化中的应用。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设某蛋白质样品通过凝胶渗透色谱进行纯化，已知样品的分子量为50kDa，色谱柱的孔径为100nm。
请计算该蛋白质在色谱柱中的洗脱体积，并解释其洗脱速度。
2. 某生物制药厂使用超滤膜进行蛋白质浓缩，已知膜的截留分子量为100kDa，蛋白质溶液的初始浓度为1mg/mL，体积为1L。
生物分离工程期末试题及答案
生物分离工程期末试题及答案一、选择题1. 以下不属于生物分离工程中常用的分离方法是：a) 超滤分离b) 离心分离c) 色谱分离d) 干燥分离答案：d) 干燥分离2. 生物分离工程中常用的离心机是依据下列哪种原理工作的：a) 重力沉降b) 渗透压差c) 离心力d) 磁性分离答案：c) 离心力3. 下列哪种分离方法常用于酵母细胞的分离：a) 色谱分离b) 超滤分离c) 离心分离d) 蒸馏分离答案：c) 离心分离4. 生物分离工程中使用的常见层析柱包括：a) 凝胶过滤柱b) 脱盐柱c) 亲和层析柱d) 隔离柱答案：c) 亲和层析柱5. 毛细管电泳是一种基于什么原理的分离方法？a) 电动力b) 电荷性c) 分子大小d) pH值答案：b) 电荷性二、简答题1. 请简要概述生物分离工程的基本原理。
生物分离工程是一种将生物材料中的目标物或产物与其他物质分离的工艺。
其基本原理是根据目标物与其他物质的分子大小、电荷性、亲和性等差异，利用不同的分离方法实现分离纯化。
常用的分离方法包括离心分离、超滤分离、层析分离、电泳分离等。
2. 生物分离工程中的超滤分离是如何实现的？超滤分离是利用滤膜的孔径大小将溶液分离为不同的分子量区域。
通过对溶液进行压力驱动，将大分子物质、悬浮物和杂质滤除，只保留小分子物质或溶质。
超滤膜的孔径可以根据需要选择，一般在10纳米至0.1微米之间。
3. 请解释离心分离的原理及其在生物分离工程中的应用。
离心分离是利用离心力将样品中的悬浮物或颗粒分离出来的方法。
离心分离的原理是根据离心力的作用使样品中的重质颗粒或固体沉降到离心管底部，而轻质物质则稳定地悬浮在上层。
离心分离在生物分离工程中广泛应用于细胞分离、蛋白质纯化等方面。
4. 请简述层析分离的工作原理及其在生物分离工程中的应用。
层析分离是一种基于溶质在固定相和流动相之间的相互作用力差异进行分离纯化的方法。
其工作原理是将样品溶液通过固定相填充的柱子，利用流动相将不同性质的溶质进行选择性分离。
化工分离工程(科学出版社第二版)期末试题(卷)与答案解析
由于 ln 1 2
0.59 x22
1.42 x12
1.66 x1x2
故
ln
37.311 82.372
0.58x22
1.42x12
1.66x1x2
x1 x2 1
由上式解得： x1 0.8475
答：从图看出：实线体系加入萃取剂之后，在高浓度区 P 变化比较大，说明此体系是正偏
差体系；虚线体系加入萃取剂之后，在低浓度区 P 变化比较大，说明此体系是负偏差体系。说 明溶剂对 大的作用较小，对 小的作用较大。因为：当无溶剂存在时，由（1）式知，温度固
定， A12 1 2x1值大，使 值越大，则当有溶剂存在时， A12 1 2x1 值大，（２）式值反而小，
p 值越小，即溶剂对其作用也越小。
lg
lg
p10 p20
A12 1 2x1 （1）
lg
p
xP
A1' P
A2' P
A1'2 1 2x1
－ A12 1 2x1（2）
专业:化工
班级:04: 学号:
五、简答题（本大题 15 分，每小题 5 分）
1、在 A-B 双压精馏操作中，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，与 10atm 操作情况有何不同？
2007 —2008 学年第 1、2 学期分离工程课程期末考试试卷（B 卷）答案及评分标 准
注意：装订 线左侧请不 要答题，请 不要在试卷 上书写与考 试无关的 容，否则将 按相应管理 规定处理。
2007 —2008 学年第 1、2 学期分离工程课程期末考试试卷（B 卷）答案及评分标 准
生物分离工程期末(附答案)
期末考试复习题吸附法和离子交换1、吸附作用机理是什么？按作用力可分为哪几种？答：固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。
固体内部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡。
但在界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分子层。
按作用力可分为：物理吸附，化学吸附和离子交换2、吸附法有几种？各自有何特点？答：吸附法按吸附作用力分主要有三类，物理吸附、化学吸附和离子交换。
特点：物理吸附基于吸附剂与溶质之间的分子间作用力即范德华力。
溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。
一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质可通过改变温度、PH和盐浓度等物理条件脱附。
化学吸附释放大量的热，吸附热高于物理吸附。
化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需采用破坏化学结合的化学试剂为洗脱剂。
化学吸附具有高选择性离子交换吸附所用吸附剂为离子交换剂。
离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。
离子交换的吸附质可以通过调节PH或提高离子强度的方法洗脱。
3、大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点？答：大孔网状聚合物吸附剂机械强度高，使用寿命长，选择性能好，吸附质容易吸附，并且阻力小，常应用于抗生素和维生素B12等的分离浓缩过程。
4、影响吸附过程的因素有那些？答：影响吸附的因素（1）吸附速度由于大分子分子量大，扩散慢，且吸附时常伴随着分子构型的变化，故其吸附速度慢，这就给讨论大分子吸附带来困难。
（2）分子量的影响对孔性固体，分子量增加，吸附量减少。
对大孔或非孔固体α=1只有1个吸附点α=0表示大分子完全平躺。
（3）溶剂的影响在溶剂中，大分子较伸展，吸附量减少。
若溶剂产生竞争吸附，吸附量减少。
（4）温度的影响存在着温度升高使吸附量下降和温度升高使吸附量升高两种情况。
分离工程期末考试复习资料
《分离工程》课程综合复习资料一、单选题1．图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线，描述的是图Ⅱ中的（）区域。
A．属于1区B．属于3区C．属于4区D．属于6区答案：D2．根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（）。
A．HNK为分配组分，LNK为非分配组分B．HNK为非分配组分，LNK为分配组分C．HNK为分配组分，LNK为分配组分D．HNK为非分配组分，LNK为非分配组分答案：AN表示（）。
3．在设计变量中，eaA．装置设计变量数B．单元固定设计变量数C．单元可调设计变量数D．装置固定设计变量数答案：C4．已知：T ，y1，y2……yC ；求解：P ，x1，x2……xC 属于（）计算类型。
A ．露点压力B ．泡点温度C ．露点温度D ．泡点压力答案：A5．公式V i L i i f f K / 的适用条件是（）。
A ．汽相为理想溶液，液相为理想溶液B ．汽相为理想气体，液相为理想溶液C ．汽相为理想溶液，液相为非理想溶液D ．汽相为理想气体，液相为非理想溶液答案：A6．吸收是利用液体处理气体混合物，根据气体混合物中各组分在液体中（）的不同，而达到分离目的传质过程。
A ．挥发度B ．吸附性C ．渗透性D ．溶解度答案：D7．借助一定的（），实现混合物中组分的分级、浓缩、富集、纯化、精制与隔离等的过程称为分离过程。
A ．设备B ．吸收剂C ．分离剂D ．溶剂答案：C8．若板式精馏塔塔板发生雾沫夹带，应该增大（）。
A ．气体流速B ．开孔率C ．塔板直径D．塔板间距答案：D9．共沸精馏属于（）过程。
A．平衡分离B．速率分离C．机械分离答案：A10．超滤属于（）过程。
A．平衡分离B．传质分离C．机械分离答案：B11．下列不是分离设备的是（）。
A．离心泵B．吸收器C．闪蒸罐D．填料塔答案：A12．平衡分离过程用到的分离媒介不包括（）。
A．热能B．溶剂C．吸收剂D．生物膜答案：D13．绿色分离工程主要针对的是工业过程对环境的影响而言，下列（）不是它的别称。
化工分离工程考试题目附答案
化工分离工程考试题目附答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种分离操作可以将固体和液体分离？（）A. 过滤B. 萃取C. 蒸馏D. 吸附答案：A2. 在吸收操作中，下列哪种因素会影响吸收效率？（）A. 吸收剂的种类B. 吸收剂的流量C. 气体流量D. 温度答案：A3. 下列哪种塔适用于分离易挥发组分的混合物？（）A. 填料塔B. 板式塔C. 固定床塔D. 流动床塔答案：B4. 在分离过程中，下列哪种方式可以提高分离效果？（）A. 增加压力B. 降低温度C. 增加流量D. 减小塔径答案：B5. 下列哪种方法可以实现气体的净化？（）A. 吸附B. 吸收C. 冷凝D. 膜分离答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 分离过程中，平衡分离系数是衡量分离效果的一个重要参数，其表达式为_________。
答案：α = (y_out / y_in) / (x_out / x_in)2. 在蒸馏操作中，塔内液相的组成与塔顶液相组成之比称为_________。
答案：回流比3. 吸收操作中，吸收剂的选择应考虑其_________。
答案：溶解能力、挥发性、成本等4. 填料塔的塔内压降主要与填料的_________、_________及操作条件有关。
答案：形状、材质、流速等5. 在分离过程中，提高_________可以提高分离效果。
答案：塔板效率三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述萃取和吸附的区别。
答案：萃取是利用溶剂将目标组分从混合物中溶解出来，而吸附则是利用吸附剂将目标组分固定在表面。
萃取适用于在溶剂中有较高溶解度的组分，而吸附适用于在吸附剂上有较高吸附能力的组分。
2. 简述板式塔和填料塔的优缺点。
答案：板式塔优点是结构简单，操作稳定，适用于气液两相流动；缺点是塔板效率较低，压力降较大。
填料塔优点是塔内压降小，塔板效率高，适用于气液两相流动；缺点是结构复杂，安装困难，填料的堵塞和磨损问题。
3. 简述膜分离的原理及应用。
生物分离工程期末考试题及答案
生物分离工程期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生物分离工程中，常用的分离方法不包括以下哪一项？A. 离心分离B. 膜分离C. 蒸馏分离D. 沉淀分离2. 在层析技术中，下列哪项不是色谱法的类型？A. 凝胶渗透层析B. 离子交换层析C. 吸附层析D. 蒸馏层析3. 以下哪种物质不适合用于凝胶渗透层析？A. 蛋白质B. 核酸C. 多肽D. 离子4. 膜分离技术中，反渗透膜主要用于分离什么物质？A. 蛋白质B. 核酸C. 离子D. 细胞5. 以下哪种设备不是用于生物分离的？A. 离心机B. 层析柱C. 蒸馏塔D. 超滤装置二、填空题（每空2分，共20分）6. 生物分离工程中，_________是利用不同物质在不同介质中的溶解度差异进行分离。
7. 凝胶渗透层析通常用于分离_________大小不同的分子。
8. 反渗透膜分离技术主要利用的是_________原理。
9. 在离子交换层析中，离子交换柱中的_________可以吸附带电的分子。
10. 超滤技术通常用于分离_________和大分子。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述离心分离技术的原理及其在生物分离中的应用。
12. 解释什么是超滤技术，并说明其在生物制药中的重要性。
13. 描述离子交换层析的过程，并举例说明其在生物分离中的具体应用。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 假设有一个蛋白质溶液，其浓度为2g/L，需要通过超滤装置进行浓缩，超滤装置的截留分子量为10kDa，求浓缩后的蛋白质浓度。
15. 给定一个离子交换层析实验，柱子的体积为100mL，流速为1mL/min，样品体积为5mL，求样品通过柱子所需的时间。
答案：一、选择题1. C2. D3. D4. D5. C二、填空题6. 溶剂萃取7. 分子8. 选择性渗透9. 离子交换树脂10. 小分子三、简答题11. 离心分离技术是利用离心力将混合物中的不同组分按密度分离。
生化分离工程期末习题
第六章，吸附分离技术和理论1，固定床吸附操作的恒定图式假设在什么情况下能够成立？为什么？ 答：在优惠吸附时才能成立原因：优惠吸附中吸附等温线的斜率是随着C 增大逐渐降低的，高浓度区溶质移动速度快，随着吸附操作的进行，浓度波宽越来越窄，最后发生自传现象，实际操作中，由于各种杂质阻力和非理想流动引起浓度波变宽，当使浓度波变窄和变宽这两种相反作用相互抵消时，弄赌博的宽度和形状不再改变，形成恒定图式浓度波，因此，恒定图式假设只有在优惠吸附时成立。
5，解：（1）当I 1=0.1mol/L 时：qm=50(1-0.5I 2)=50(1-0.5⨯0.12)=49.75g/L 解离常数：Kd=5I 2=5⨯0.12=0.05g/L.F 为柱内固液体积比：F=VS/VL=50/1000=0.05C0=5mg/mL=5g/L ，则α=-KdCo=-0.05⨯5=-0.25(g 2/L 2)β=Fqm+Kd-Co=0.05⨯49.75+0.05-5=-2.4625(g/L) C*=0.5∂-+-42ββ（）=L g /56.22)25.044625.24625.22=-⨯-+--（）（带入Langmuir 方程可得：q*=L g C Kd c q m /79.4856.205.056.275.49**=+⨯=+ 当99%吸附平衡时：L g q q /31.4879.4899.0*99.0=⨯==Lg C C C C V V q SL /585.2)550100031.48)0(=-=-=（即 将C, C*，β代入液相溶质浓度与时间关系方程：)(45.74625.22(2.0)4625.256.25()56.2585.2()56.25()4625.256.2585.2(ln )*2(1)*0*)((*)0*(ln h t t tC K C C C C C C C C =⨯=-+⨯--⨯-++=++--++））（βββ（2）当用500mL 离子强度'1079.48''500)'79.4850/79.48/56.2'')'(55')/(25)5.01(50)5.01(50/122'2C q C q Lg q Lg C q C V q q Vs I Kd L g I q L m ol I m -=⨯=-⨯===-===-=-==（于是可得为达到平衡时其中洗脱过程满足物衡：洗脱时代入平衡方程'5'25'1079.48''''C C C C Kd C q q m +=-+=得 C ’=3.8(g/L)洗脱率=%88.775079.4850080.3.''=⨯⨯=Vs q V C%38%1001000550080.3%100''=⨯⨯⨯=⨯⨯=Vs q V C 总收率第七章1，（1）解：设柱体积为Vt ，空隙体积为V .由已知可知：排阻极限为200000，由于蓝色葡聚糖Mr=2⨯106>200000 所以其分离系数m=0,且V R =V 03.0)0()40100(4058))((0,=-⨯-=---=-A A A R A R m m m m V Vt V V 所以由公式4.0)0()40100(4064))((0,=-⨯-=---=-B B B R B R m m m m V Vt V V 所以由公式(2)分离度计算公式：21212112)2(2)(HETP F m F m L m m F Rs ++-⨯= 得：Rs=1.3, m2=m B =0.4.mm m HETP V V Vt F m m A 3001103.03.05.140401003.0-⨯===-=-===21321103.04.05.13.05.1221.05.13.1）（）（代入公式可得：-⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯=LL=0.838m2，解：料液体积对HTEP 的影响：20202202020)2/()12/()2/()12/(V V V L HETP t t t L HETP R R ++∆=++∆=θ可得其中V o 为进料量，V R 为洗脱体积由A 的洗脱体积为58ml ，HETP=0.3⨯10-3m,L=0.838m ，V o=0；204.1)2/58(12/838.0103.022223=∆++∆⨯=⨯-θθ所以）（可得V V当进液量V o=1ml 时，mV V V L HETP 42202021015.3)2/158(12/1204.1838.0)2/2/(12/-⨯=++=++∆⨯=）（）（可得θ 21212112)2(2)(HETPF m F m L m m F Rs ++-⨯=由于F. m1, m2, L 均不变27.1112/12/11==Rs HETP HETP Rs Rs 所以 同理：当进液量分别为2ml ，5ml, 10ml ，20ml 时，HETP 分别为3.7⨯10-4m, 7.53⨯10-4m, 2.01⨯10-3m, 6.26⨯10-3m, Rs 分别为：1.17，0.820，0.502，0.285第八章：1．固定化亲和配基和蛋白质的解离常数随着配基固定化密度的增大如何变化？为什么？答：蛋白质的解离常数随着配基固定化密度的增大先减小后增大。
生物分离工程期末复习题
填空题1. .根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为物理吸附、化学吸附和交换吸附；2. 比表面积和孔径是评价吸附剂性能的主要参数。
3. 层析操作必须具有固定相和流动相。
4. 溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率大，随流动相的移动速度小。
5. 层析柱的理论板数越多，则溶质的分离度越大。
6. 两种溶质的分配系数相差越小，需要的越多的理论板数才能获得较大的分离度。
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cK 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；15. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其 等电点 的不同；16. 离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有 静态洗脱 和 动态洗脱 ；17. 晶体质量主要指 晶体大小 ， 形状 和 纯度 三个方面；18. 亲和吸附原理包括 配基固定化 ， 吸附样品 和 样品解析 三步；19. 根据分离机理的不同，色谱法可分为 吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱20. 蛋白质分离常用的色谱法有 免疫亲和色谱法， 疏水作用色谱法 ， 金属螯合色谱法 和 共价作用色谱法 ；21. SDS-PAGE 电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS ）的目的是消除各种待分离蛋白的 分子形状 和 电荷 差异，而将 分子量 作为分离的依据；加入二硫叔糖醇的目的是 强还原剂，破坏半胱氨酸间的二硫键 ；22. 影响亲和吸附的因素有 配基浓度 、 空间位阻 、 配基与载体的结合位点 、 微环境 和 载体孔径 ；23. 阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为 强酸性阳离子交换树脂 、 弱酸性 和 中强酸性 ；其典型的活性基团分别有 3 、 COOH - 、2)(OH PO -；24. 阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强碱性、 弱碱性 和 中强碱性 ；其典型的活性基团分别有-+OH CH RN 33)(、2NH -、兼有以上两种基团；25. 影响离子交换选择性的因素有离子水合半径、离子价、离子强度、溶液pH，温度、溶液浓度、搅拌速率、和交联度、膨胀度、颗粒大小；26. 离子交换操作一般分为静态和动态两种；27. 依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为移动界面电泳、区带电泳和稳态电泳；28. 双相电泳中，第一相是等电聚焦；第二相是SDS-PAGE ；29. 结晶包括三个过程过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长；30. 过饱和溶液的形成方法有热饱和溶液冷却、部分溶剂蒸发、真空蒸发冷却法、化学反应结晶法和盐析法；31. 晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变ΔG由表面过剩吉布斯自由能ΔG S和体积过剩吉布斯自由能ΔG V组成；32. 基本的离子交换过程由外部扩散、内部扩散和化学交换组成；33. 吸附包括将待分离的料液通入吸附剂中，吸附质被吸附到吸附剂表面，料液流出和解吸四个过程组成；34. 大孔网状吸附剂有非极性，中等极性和极性三种主要类型；35. 亲和吸附剂表面连接的“手臂链”的作用是降低空间位阻的影响；36. 分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是脱盐、生物大分子的分离；37. 电泳系统的基本组成有电泳槽、电源、灌胶模具、外循环恒温系统、凝胶干燥器、电泳转移装置、电泳洗脱仪和凝胶扫描和摄录装置；38. 电泳后，样品的主要染色方法有考马斯亮蓝和银染法；39. 电泳过程中，加入溴酚兰的目的是指示蛋白的迁移位置；40. 固体可分为 晶体 和 无定形固体 两种状态；41. 结晶的前提是 溶液达到过饱和状态 ；结晶的推动力是 过饱和度 ；42. 根据晶体生长扩散学说，晶体的生长包括 溶质通过扩散作用穿过靠近晶体表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面 、 到达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，同时放出结晶热 和 结晶热传递回到溶液中 三个过程；43. 影响晶体生长的主要因素有 杂质 、 搅拌 和 温度 ；44. IEC 操作多采用 线性梯度 洗脱和 逐次 洗脱。
2020-2021《生物物质分离工程》期末课程考试试卷(含答案)
2020-2021《生物物质分离工程》课程考试试卷一大题：名词解释 （共6小题，每小题3分，共18分）1、分配系数2、单元操作3、回收率4、双水相萃取5、物理萃取6、吸附等温线二大题、填空题（每空1分，共18分）1. 细胞破碎的化学破碎法有________，________，_______ 。
2、发酵液常用的固液分离方法有__________ 和__________ 等。
3、超临界流体的特点是与气体有相似的__________，与液体有相似的__________。
4、离子交换树脂由 __________，__________ 和__________ 组成。
5、根据分离机理的不同，可将色谱分为__________ 、__________ 、__________ 、和__________ 。
6、DEAE Sepharose 是__________ 离子交换树脂，其活性基团是 __________；CM Sepharose 是 __________离子交换树脂，其活性基团是__________ 。
三大题、简答题 (共4小题，每小题8分,共32分)1、简述细胞破碎的意义？2、过滤介质有哪几类？3、简述双水相萃取影响因素？4、简述凝聚和絮凝的区别？院系： 专业班级： 姓名： 学号：装 订 线四大题、计算题（共1小题，10分）1、应用离子交换树脂作吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.065kg(抗菌素/kg 干树脂,当抗菌素浓度为0.082kg/m3。
吸附量为0.043kg/kg。
假定此吸附属朗格缪尔等温吸附（其吸附方程为q=q0c/[K+c]，求料液含抗菌素0.3kg/m3时的吸附量。
五大题、问答题（共2小题，第1题12分，第2题10分）1、试述分子筛凝胶色谱原理？2、试述测定阴离子交换树脂交换容量的方法。
2020-2021《生物物质分离工程》课程考试答案一大题：名词解释（共6小题，每小题3分，共18分）1、分配系数衡量萃取体系是否合理的重要参数-------- X/Y2、单元操作：完成一道工序所需的一种方法和手段。
青科成人教育《分离工程》期末考试复习题及参考答案
分离工程C 卷（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（每空2分, 共40分）1. 分离过程可分为（ ）和传质分离两大类。
其中传质分离过程的特点是过程中有（ ）现象发生。
常见的传质分离过程有（ ）、（ ）、（ ）。
2. 若组成为Z i 的物系，∑Z i /K i ＜1时其相态为（ ）。
3. 非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（ ）时分布一致。
4. 通常所说多组分精馏的FUG 简捷计算法中，F 代表（ ）方程，用于计算（ ），U 代表（ ）公式，用于计算（ ），G 代表（ ）关联，用于确定（ ）。
5. 描述多级分离过程的数学模型为（ ）。
6. 效率常见的表示方法有（ ）、（ ）和（ ）。
7. 常见的精馏节能技术有（ ）、（ ）、（ ）和SRV 精馏。
二、选择题（每题2分, 共10分）1. 分离过程的特征是该过程是（ ）A 熵增过程；B 熵不变化过程；C 熵减少过程；D 自发过程2. 平衡常数计算式p p K i i /0 在( )条件下成立。
A 气相是理想气体，液相是理想溶液；B 气相是理想气体，液相是非理想溶液；C 气相是理想溶液，液相是理想溶液；D 气相是理想溶液，液相是非理想溶液3. 当板上液体达到完全混合时，点效率与板效率的关系为（ ）A E MV >E OG ；B E MV =E OG ；C E MV <E OG4. 在多组分混合物的吸收过程中，不同组分和不同塔段的吸收程度是不同的。
（ ）一般主要在靠近塔顶的几级被吸收，在其余级变化很小。
A 关键组分；B 轻组分；C 重组分5. 当两个难挥发组分为关键组分时，则以何处为起点逐级计算（ ）A 塔顶往下；B 塔釜往上；C 两端同时算起三、判断题，有错误的请改正（每题2分, 共10分）1. 分离因子相对于汽液平衡常数而言，随温度和压力的变化不敏感。
( )2. 多组分精馏和吸收过程都是双向传质过程，规定分离要求时多组分精馏过程最多只能指定 2 个关键组分，多组分吸收过程最多只能有1 个关键组分。
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一、填空题（每空2分，共30分）
1．相对挥发度依次降低顺序排列的混合物ABCDEFG分离，要求馏出液中D组
分的浓度≤2.5mol%，釜液中C组分的浓度≤5.0mol%，则轻关键组分
是，重关键组分是。
假定为清晰分割，则馏出液中的组分
为 ,釜液中的组分为。
2．利用状态方程法计算汽液相平衡常数K i的公式为；活度系数法
计算汽液相平衡常数的通式是，当汽相为理想气体，液相
为非理想溶液时，活度系数法计算汽液相平衡常数的通式简化
为。
3．萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点：
和，当原有两组分的沸点接近，非理想性不大时，加入溶剂主要目
的是。
4．多组分多级分离严格计算平衡级的理论模型，简称为
方程，分别是、、和
方程。
二、选择题（每题1分，共10分）
1．按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为两类，即速率分离过程和（ C ）两大类。
A．机械分离；B．膜分离；C．平衡分离。
2．在多组分精馏中，最小回流比下由于非关键组分的存在使塔中出现（ C ）个恒浓区。
A．3； B．2； C．1； D．4。
3.在化工生产中常常会遇到欲分离组分之间的相对挥发度接近于1或形成共沸
物的系统，如向这种溶液中加入一种新组分，该新组分和被分离系统中的一
个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏称为（ D ）。
A.热泵精馏；B．萃取精馏； C．普通精馏；D．共沸精馏。
4．多组分吸收和精馏同属于传质过程，多组分吸收过程中，对操作起关键作用的关键组分有（ C ）个。
A．2； B．3； C．1； D．0。
5．萃取塔内两相之间的相际传质面积愈大，传质效率（ B ）。
A．愈大； B．愈小； C．不变； D．先增大后减小。
6．在给定温度下进行闪蒸计算时，先需核实闪蒸问题是否成立，可采用泡点方
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程和露点方程计算在闪蒸压力下进料混合物的泡点温度和露点温度，如果闪 蒸温度（ ）泡露点温度，则闪蒸问题成立。
A ．大于； B ．介于； C ．小于； D ．不等于。
7．对含水系统，（B ）活度系数方程常比其它活度系数方程更好。
A ．UNIQUAC ； B ．NRTL ； C ．Wilson ； D ．Margules 。
8．多组分精馏中，如果有轻非关键组分存在，当要求轻关键组分的回收率高时，馏出液中所有（ ）的组成能准确估计。
A ．轻关键组分； B ．重关键组分； C ．重非关键组分； D ．轻非关键组分 9．装置可以由若干个单元组成，因此由组成装置的各个单元的设计变量数和单元间的关系计算装置的设计变量数N i U =（ ）。
A ．U e U
i i r c N N N N =+-； B ．U e U i i r c i
N N N N =+-∑；C ．U U i r c N N N =-；
D 。
U e
i i i
N N =∑ 。
10．若在精馏塔内分离三组分abc 时，其中a 轻关键组分，b 重关键组分，c
重组分，那么在精馏塔内的浓度分布曲线上，（ ）组分会出现极大值。
A ．b
B ．c 和b
C ．a
D ．a 和b
三、简答题（每题5分，共20分）
1．简述与传统萃取过程相比超临界流体萃取的优势。
2． 2.简要说明在多组分多级分离的严格计算中，泡点法（BP 法）和流率加和法（SR 法）各自适用于那种分离塔的计算，并列出这两种算法的优点。
3．写出精馏过程热力学效率的定义式；并阐述精馏过程的主要节能技术。
4．对于普通精馏塔所组成的塔序，确定塔序的经验法包含的主要规则有哪些？ 四、计算题 （共40分） 1.在一精馏塔中分离苯（B ）、甲苯（T ）、二甲苯（X ）和异丙苯（C ）四元混合物，进料量100kmol/h ，进料组成z B =0.2，z T =0.3，z X =0.1，z C =0.4（摩尔分数）。
塔顶采用全凝器，饱和液体回流。
相对挥发度数据为：αBT =2.25，αTT =1.0，αXT =0.33，αCT =0.21。
规定异丙苯在釜液中的回收率为99.8%，甲苯在馏出液中的回收率为99.7%。
求最少理论板数和全回流操作下的组分分配。
（10分） 2.分离苯（B ）、甲苯（T ）和异丙苯（C ）的精馏塔，塔顶采用全凝器，分析釜
液组成x B =0.1,x T =0.3, x C =0.6（摩尔分数）。
蒸发比V /
/W=1.0。
假设为恒摩
尔流。
相对挥发度为：αBT =2.5，αTT =1.0，αCT =0.21。
求再沸器以上一板的下流
液体的组成。
（12分）
3．已知原料气组成为：(取100kmol/h进料为计算基准)
组分 CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 n-C6H14
y0（摩尔分数）0.765 0.045 0.035 0.025 0.045 0.015 0.025 0.045
k i 17.4 3.75 1.3 0.56 0.4 0.18 0.144 0.056
现拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式吸收塔中进行吸收,平均吸收温度为38℃,压力为1.013MPa, 如果要求i- C4H10的回收率为92%.试计算（18分）
（1）试写出吸收因子的定义式及影响吸收因子的因素。
（5分）
（2）为完成此任务所需的最小液气比。
（3分）
（3）操作液气比为最小液气比的1.2倍时所需的理论板数。
（5分）
（4）各组分的吸收率和离塔尾气的数量和组成。
（5分）
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