2011年-2008届-分离思考题及习题
现代分离技术复习思考题及答案教学内容
现代分离技术复习思考题及答案教学内容现代分离技术复习思考题及答案第⼀章膜分离1.什么是分离技术和分离⼯程？分离技术系指利⽤物理、化学或物理化学等基本原理与⽅法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的⼀种⼿段。
在⼯业规模上，通过适当的技术与装备，耗费⼀定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离⼯程。
2.分离过程是如何分类的？机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离第⼆章膜分离1.按照膜的分离机理及推动⼒不同，可将膜分为哪⼏类？根据分离膜的分离原理和推动⼒的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。
2.按照膜的形态不同，如何分类？按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。
3.按照膜的结构不同，如何分类？按膜的结构分为对称膜、⾮对称膜和复合膜。
4.按照膜的孔径⼤⼩不同，如何分类？按膜的孔径⼤⼩分多孔膜和致密膜。
5.⽬前实⽤的⾼分⼦膜膜材料有哪些？⽬前，实⽤的有机⾼分⼦膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动⼒是什么？压⼒差。
7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之⼀。
醋酸纤维素性能稳定，但在⾼温和酸、碱存在下易发⽣⽔解。
纤维素醋类材料易受微⽣物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐⾼温和某些有机溶剂或⽆机溶剂。
8.醋酸纤维素膜的结构如何？表⽪层，孔径（8－10）×10－10m。
过渡层，孔径200×10－10m。
多孔层，孔径（1000－4000）×10－10m9.固体膜的保存应注意哪些问题？分离膜的保存对其性能极为重要。
主要应防⽌微⽣物、⽔解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。
微⽣物的破坏主要发⽣在醋酸纤维素膜；⽽⽔解和冷冻破坏则对任何膜都可能发⽣。
温度、pH值不适当和⽔中游离氧的存在均会造成膜的⽔解。
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第一章：总论1、分离过程有哪些基本原则？✧物质通过分离设备，在分离剂（质量分离剂和能量分离剂）作用下，得到产物或残留物。
⊕2、简述分离技术的分类及其分离原理。
✧机械分离（不涉及传质过程）脂旋风分离惯性流动力密度差喷雾干燥是指在分离过程中，有物质传递过程的发生。
分为两大类：平衡分离过程和速率控制分离过程。
平衡分离过程：为借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等）使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。
名称原料相态分离因子分离原理工业应用举例蒸发液体热量蒸汽压差液体浓缩蒸馏液体热量蒸汽压差芳香物质回收结晶液体冷却或蒸发利用过饱和度/熔点糖精制、冻结产品干燥含湿的固体热量、气体水分蒸发食品脱水冷冻干燥液体热量、减压冻结/升华食品干燥萃取固体、液体萃取剂溶解度不同脂肪天然产物萃取浸提固体溶剂溶解度油提取、蔗糖抽提吸附液体、气体固体吸附剂吸附势油脂脱色、水分吸附离子交换液体固体树脂离子亲和力乳清脱盐、水的吸附速率控制分离过程：是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。
（1）膜分离：膜分离是利用流体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。
过程的推动力可以是压力差、浓度差或电位差。
（2）场分离：场分离是利用电磁场、重力场、温度场等物理场作为推动力，对物质进行分离的过程。
名称原料相态分离因子分离原理举例反渗透液体压力/膜膜渗透性果汁浓缩、海水淡化超滤液体压力/膜膜渗透性乳清粉生产、牛奶浓缩液膜液体、气体浓度/膜膜渗透与化学反应污水处理、生化反应电渗析液体电场/膜电位差氨基酸脱盐、葡萄糖精制电泳液体电场力带电粒子扩散迁移氨基酸、核酸、酶分离色谱分离气体、液体固相载体吸附浓度差难分离物质的分离分子蒸馏液体气体扩散分子扩散甘油单酯分离、从油中分离维生素A、E✧其他物理场辅助分离技术1.超声波萃取2.微波辅助萃取3.超声微波协同萃取3、选择食品分离技术的原则有哪些？✧总的原则是先要确定分离的目的，了解待分离混合物中各组分的物理、化学、生物学方面的性质，并要充分关注分离的目标成分。
生化分离原理与技术思考题答案
生物分离原理与技术知识点汇总第一章绪论1、各类分离纯化技术分别利用了生物分子的哪些特性来实现分离？利用这些性质进行分离的方法有哪些？⑴形状和大小:凝胶过滤、超滤、透析;⑵电荷性质:离子交换层析、电泳（除SDS）; ⑶极性（疏水性）:疏水层析、反相层析;⑷生物功能或特殊化学基团:亲和层析;⑸等电点 pI:层析聚焦、等电聚焦、等电点沉淀;⑹溶解性:盐析、有机溶剂提取、结晶;⑺密度、大小:超离心、SDS-PAGE。
2、一个完整的分离纯化操作有哪些基本步骤？各个阶段所用的分离方法分别侧重哪些指标？生化分离基本步骤：（1）选材: 来源丰富，含量相对较高，杂质尽可能少。
（2）提取（预处理）：将目的物从材料中以溶解状态释放出来，方法与存在部位及状态有关（3）分离纯化: 核心操作，须根据目的物的理化性质，生物学性质及具体条件确定。
（4）浓缩、结晶、干燥。
（5）保存。
整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果（收率、纯度）。
第二章生物样品的预处理1、简述常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。
机械法:(1)胞捣碎法。
原理：机械运动产生剪切力，适用于动植物组织。
（2）高速匀浆法。
破碎程度较上法好，且机械剪切力对生物大分子的破坏较小，处理量大。
原理：利用高压使细胞悬浮液通过针型阀，由于突然的减压和高速冲击撞击环使细胞破碎。
适用于：较柔软、易分散的组织细胞。
（3）研磨法和珠磨法。
由陶瓷的研钵和研杆组成，加入少量研磨剂（如精制石英砂、玻璃粉、硅藻土。
适用于微生物与植物细胞。
（4）挤压法。
微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出，因突然减压而引起一种空穴效应，使细胞破碎。
适用于细菌（G - ）。
物理法:（1）超声破碎。
频率为20kHz 以上的波，超过人耳可听范围。
其对细胞的破碎与空穴的形成有关。
一般样品浓度、声强、频率、介质的离子强度、pH、处理时间都对破碎有影响。
（2）反复冻融动物材料。
形势与政策思考题
思考题1.中国能源消费结构特点带来的后果及应对特点：（1）能源资源约束明显，人均资源量低；（2）供需矛盾突出，利用率低；（3）能源结构不合理。
后果：我国是煤炭资源比较丰富的国家，煤炭在一次能源消费量中的比重最大。
随着石油、天然气和水电事业的发展，煤炭消费比重有所下降。
但我国的能源消费以煤炭为主的格局在短期内不会有根本性改变。
除煤炭消费下降之外，其他能源种类均有所增长，其中以石油增长为最快，天然气最慢。
我国能源消费结构中，消费量排在前三位的依次是煤炭、石油和天然气。
我国现在已经基本形成了“煤为基础，多元发展”的能源生产和消费结构。
但煤炭在能源消费总量中所占的比重较大，给我国带来了比较严重的环境污染问题。
应对：①加强各领域的节能。
建立全社会的可持续发展能效目标；采用辅助政策，发展节能产业；使产业结构向低能耗方向转变；在产业发展政策中强化节能概念，将能源效率指标作为产业发展政策的重要量化指标，落实到产业发展战略、规划和工程设计、验收指标体系中。
②向可持续方向引导能源需求。
节能是消费行为和结构的重大改变，必须动员全社会节能。
要在强化公众节能意识方面有所突破，鼓励社会合理的消费选择。
③建立提高能效的激励机制。
我国应完善向节能倾斜的价格、财政、税收、信贷等政策，引导、激励企业和社会的节能行为。
④健全能源高效合理利用管理体系。
强化各级政府的节能管理机构并使其只能法制化和规范化，建立政府节能管理机构与相关政府部门之间的工作协调机制。
⑤节能降耗融入各个行业。
工业是耗能大户，并且箕能源利用效率和环境污染水平呈反相关。
工业上鼓励技术改进、鼓励最佳可行技术和最有经验推广是关键，同时必须把降低能耗融入到研究开发之中。
⑥发展可再生能源。
我国具有发展可再生能源的资源条件，太阳能、生物质能、风能、地热、海洋能等可再生能源都有一定数量的分布，开发前景广阔。
2.我国石油安全战略的主要内容（1）“开源节流”。
在“开源”方面，要加强国内石油资源的勘探开发。
分离课后习题及解答
【注意事项】1.因时间关系，详细复习总结的电子版没时间做了，大家抽空多看看课本，考试以课本基础知识为主，书上找不到答案的不会考。
2.这里主要总结了老师上课讲的课后题 参考 答案，以及部分往届复习的名词解释整合，大家参考记忆。
3.考试题型：6-7个名词解释，6-7个选择题（考察细节掌握，一个两分），填空，简答论述（接近50分）。
4.不考计算题，但依然会考公式的其他应用，复习时自己注意。
5.【P22】【P24】【P44-45】【P216-217】这几页的图和表必须会解读，【P191-192】这两页表必须背过，必考重点！考试没有画图题，但可能有读图题，常见的重点图示必须熟悉。
6.抓紧时间好好复习，今年监考比历届都要严，不要因小失大！！！7.最后，祝都过。
***感谢冯晓博、马阿敏、张雪琴三位热心的好学霸肯抽出时间为大家整理资料***第一章 绪论1.分离技术的三种分类方法各有什么特点？答：（1）按被分离物质的性质分类分为物理分离法、化学分离法、物理化学分离法。
（2）按分离过程的本质分类分为平衡分离过程、速度差分离过程、反应分离过程。
（3）场流分类法2.分离富集的目的？答：①定量分析的试样通常是复杂物质，试样中其他组分的存在常常影响某些组分的定量测定，干扰严重时甚至使分析工作无法进行。
这时必须根据试样的具体情况，采用适当的分离方法，把干扰组分分离除去，然后才能进行定量测定。
②如果要进行试样的全分析，往往需要把各种组分适当的分离，而后分别加以鉴定或测定。
③而对于试样中的某些痕量组分，进行分离的同时往往也就进行了必要的浓缩和富集，于是就便于测定。
因此物质的化学分离和测定具有同样重要意义。
3.什么是直接分离和间接分离？答：直接分离是将待测组分从复杂的干扰组分分离出来；间接分离是将干扰组分转入新相，而将待测组分留在原水相中。
4.阐述浓缩、富集和纯化三个概念的差异与联系？答：富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。
膜分离技术复习思考题和答案解析
分离科学与技术复习思考题和答案
③选择适当的操作压力和料液黏度，避免增加沉淀层的厚度与密度；④采用具有抗污染性的修饰膜； ⑤定期对膜进行清洗和反冲。 控制方法： 1）进料液的预处理：预过滤，pH，溶液中盐浓度，溶液浓度，离子强度的处理。 2）选择合适的膜材料（膜孔径或截留分子量的选择，膜结构的选择）以减轻膜的吸附。 3）改 善操作条件：加大流速，温度，压力与料液流速，溶液与膜接触时间的改善。 清洗方法： 1）物理清洗：等压清洗、反洗、气水双洗、海棉球擦洗。 2）化学清洗：碱、酸、 酶、络合剂、表面活性剂。 3）电清洗。 4）其它方法-电场过滤、脉冲电解清洗、电渗透清洗等。
一种低能耗，低成本的分离技术 2）分离过程一般在常温下进行，因而对那些需避免高温分离，分 级，广，对无机 物、有机物及生物制品等均可适用； （4）分离装置简单，操作容易，制造方便。
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期末考试复习备考
问题反馈：huashengxueyuanbgs@
分离科学与技术复习思考题和答案
写在前面的话
本试题的复习思考题与分离科学与技术上课用的课件相同步，为我 认真的看了老师的课件和阅读了相关文献和结合自己的观点后，认真 的总结完成了思考题的答案编写，试题仅供复习期末考试用，答案要 点均详细，需认真总结回答要点，在考试中，写出要点和适当作扩展 即为正确答案，如你在阅读过程中，有任何疑问或者更好的答案，请 发送邮件给我，我们再相互讨论，祝你们取得好成绩！
R
c1 c2 100% c1 yA x / A 1 y A 1 xA
混合物
分离因子
(或分离系数β）
6、什么是膜污染？如何减轻膜的污染？ 【参考答案】 由于在膜表面上形成了覆盖层或膜孔堵塞等外部因素而引起膜的通量和分离效果
生化分离 实验题目及答案
1. 在咖啡因的提取实验中，为什么加CaO?答:吸取水分，防止咖啡因蒸汽溶于水；中和鞣酸；2.索氏提取装置有哪几部分组成？（画图）3. 咖啡因升华过程中用到了什么？咖啡因的升华结晶应注意哪些操作？答：用升华装置包括：蒸发皿、电热套、漏斗（滤纸、牙签、棉花）注意：1.要控制好温度，始终都需用小火间接加热，如温度太高，会使产物发黄。
2. 漏斗颈部棉花松紧适宜。
3.滤纸的孔数适宜，也不能将滤纸放反了。
4.若漏斗上有水蒸气应用滤纸擦干4. 茶叶咖啡因的提取实验中，浓缩去除乙醇的过程中用到了哪些设备？答：旋转蒸发器、水浴锅、循环水式真空泵等5.动物脏器DNA提取实验中，蛋白质是如何去除的？答：用含辛醇或异戊醇的氯仿振荡核蛋白溶液，使其乳化，然后离心除去变性蛋白质，6.动物脏器DNA提取实验中,如何鉴定DNA的纯度？答：DNA在紫外区有强吸收，最大吸收波长为260nm，而Pro 在280nm处有强吸收，若其中含有Pro，则A260 /A280小于1.6，若含有RNA，则大于2.0，纯的DNA溶液为1.8左右，据此可判断DNA纯度。
7.动物脏器DNA提取实验中,RNA是怎样去除的？答：在浓NaCl溶液（1～2mol/L）中，DNA核蛋白的溶解度很大，RNA核蛋白的溶解度很小；而在稀NaCl溶液（0.14mol/L）中，DNA核蛋白的溶解度很小，RNA核蛋白的溶解度很大。
将提取的细胞核物质先溶解与浓NaCl溶液中充分搅拌一定时间后，加水稀释，降低DNA溶解度使DNA沉淀出来，倒去上清即除去RNA。
8.动物脏器DNA提取实验中,氯仿—异戊醇的作用是什么？离心后分哪几层？答：氯仿—异戊醇的作用使核蛋白乳化变性分三层：上层为DNA和DNA核蛋白的水层中间层为变性蛋白凝胶下层为氯仿-异戊醇的有机溶剂层9.动物脏器DNA提取实验中,为什么用0.1MNacl—柠檬酸间歇式的搅拌猪肝？答：与细胞等渗溶液，在搅碎时，保持细胞内外渗透压，防止细胞核破碎；间歇性搅拌是为了避免搅碎细胞核（剪切力）10.离子交换层析分离鸡卵粘蛋白实验（上半部），粗提过程中用哪种试剂去除杂蛋白？用哪种试剂沉淀得到粗黏蛋白？答：10%TCA去除杂蛋白预冷丙酮沉淀黏蛋白以得粗提取物11.鸡卵黏蛋白离子交换层析实验中，所用的树脂是哪种？树脂为什么预处理？如何预处理？答：1.DEAE—纤维素树脂2. ①去除交换剂中存在的杂离子②使其充分溶胀3. DEAE—纤维素→碱性溶液中浸泡一定时间→洗至中性→酸性溶液中浸泡一定时间→水洗至中性→保存在缓冲溶液中备用补充：对于OH型：先碱洗，再洗至中性，再酸洗，再洗至中性。
分离科学思考题答案 2
分离科学思考题答案一、名词解释截留率:指溶液经超滤处理后被膜截留的溶质量占溶液中该溶质总量的百分率。
水通量:纯水在一定压力温度0.35MPa25℃下试验透过水的速度。
浓差极化:电极上有电流通过时电极表面附近的反应物或产物浓度变化引起的极化。
分配系数:物质在两种不相混的溶剂中平衡时的浓度比HLB值:表面活性剂亲水-亲油性平衡的定量反映。
萃取因素:影响双水相萃取的因素包括聚合物体系无机盐离子体系PH体系温度及细胞温度的影响。
带溶剂:易溶于溶剂中并能够和溶质形成复合物且此复合物在一定条件下又容易分解的物质也称为化学萃取剂。
结晶:.物质从液态溶液或溶融状态或气态形成晶体。
晶核:过饱和溶液中形成微小晶体粒子是晶体生长必不可少的核心。
重结晶:利用杂质和洁净物质在不同溶剂和温度下的溶解度不同将晶体用合适的溶剂再次结晶以获得高纯度的晶体操作。
双水相萃取:利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行的分离操作。
超临界流体萃取:利用超临界流体作为萃取剂对物质进行溶解和分离。
离子交换技术:通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换而达到分离纯化的方法。
膜污染:指处理物料中的微粒胶体或溶质大分子与膜存在物理化学作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附沉积造成膜孔径变小或堵塞使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。
凝聚值:胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度。
精馏:利用液体混合物中各组分挥发度的差异及回流手段来实现分离液体混合物的单元操作。
最小回流比:当回流比减小到某一数值后使两操作线的交点d落在平衡曲线上时图解时不论绘多少梯级都不能跨过点d表示所需的理论板数为无穷多相应的回流比即为最小回流比萃取精馏:向原料液中加入第三组分称为萃取剂或溶剂以改变原有组分间的相对挥发度而得到分离。
共沸精馏:体系中加入一个新的组分称为共沸剂共沸剂与待分离的组分形成新的共沸物用精馏的方法使原体系中的组分得到分离。
凝聚:指在投加的化学物质铝、铁的盐类作用下胶体脱稳并使粒子相互聚集成1mm大小块状凝聚体的过程。
《分离工程》试题库及参考答案
分离工程试题库目录第一部分填空题1第二部分选择题5第三部分名词解释11第四部分问答题13第五部分计算题16参考答案43第一部分填空题1.分离作用是由于加入〔〕而引起的,因为分离过程是〔〕的逆过程.2.衡量分离的程度用〔〕表示,处于相平衡状态的分离程度是〔〕.3.分离过程是〔〕的逆过程,因此需加入〔〕来达到分离目的.4.工业上常用〔〕表示特定物系的分离程度,汽液相物系的最大分离程度又称为〔〕.5.固有分离因子是根据〔〕来计算的.它与实际分离因子的差别用〔〕来表示.6.汽液相平衡是处理〔〕过程的基础.相平衡的条件是〔〕.7.当混合物在一定的温度、压力下,满足〔〕条件即处于两相区,可通过〔〕计算求出其平衡汽液相组成.8.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设〔〕.9.最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热〔〕的组分增加.10.吸收因子为〔〕,其值可反应吸收过程的〔〕.11.对一个具有四块板的吸收塔,总吸收量的80%是在〔〕合成的.12.吸收剂的再生常采用的是〔〕,〔〕,〔〕.13.精馏塔计算中每块板由于〔〕改变而引起的温度变化,可用〔〕确定.14.用于吸收过程的相平衡关系可表示为〔〕.15.多组分精馏根据指定设计变量不同可分为〔〕型计算和〔〕型计算.16.在塔顶和塔釜同时出现的组分为〔〕.17.吸收过程在塔釜的限度为〔〕,它决定了吸收液的〔〕.18.吸收过程在塔顶的限度为〔〕,它决定了吸收剂中〔〕.19.吸收的相平衡表达式为〔〕,在〔〕操作下有利于吸收,吸收操作的限度是〔〕.20.若为最高沸点恒沸物,则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为〔〕.21.解吸收因子定义为〔〕,由于吸收过程的相平衡关系为〔〕.22.吸收过程主要在〔〕完成的.23.吸收有〔〕关键组分,这是因为〔〕的缘故.24.图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数,假定条件为〔〕,因此可得出〔〕的结论.25.在塔顶和塔釜同时出现的组分为〔〕.26.恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点〔〕以上.27.吸收过程只有在〔〕的条件下,才能视为恒摩尔流.28. 吸收过程计算各板的温度采用〔〕来计算,而其流率分布则用〔〕来计算.29. 在一定温度和组成下,A,B 混合液形成最低沸点恒沸物的条件为〔〕.30. 对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用〔〕的流程.31. 非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在〔〕时分布一致.32. 精馏有b.个关键组分,这是由于〔〕的缘故33. 采用液相进料的萃取精馏时,要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值,所以在〔〕.34. 当原溶液为非理想型较强的物系,则加入萃取剂起〔〕作用.35. 要提高萃取剂的选择性,可〔〕萃取剂的浓度.36. 对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用〔〕的流程.37. 吸收过程发生的条件为<>,其限度为〔〕.38. 在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值,通常用〔〕或〔〕方法进行物料预分布.39. 对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由〔〕决定,故可由〔〕计算各板的温度.40. 流量加合法在求得ij x 后,由〔〕方程求j V ,由〔〕方程求j T .41. 对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由〔〕决定,故可由〔〕计算各板的温度.42. 当两个易挥发的组分为关键组分时,则以〔〕为起点逐板计算.43. 三对角矩阵法沿塔流率分布假定为〔〕.44. 三对角矩阵法的缺陷是〔〕.45. 常见复杂分离塔流程有〔〕,〔〕,〔〕.46. 严格计算法有三类,即〔〕,〔〕,〔〕.47. 设置复杂塔的目的是为了〔〕.48. 松弛法是由开始的〔〕向〔〕变化的过程中,对某一〔〕内每块板上的〔〕进行衡算.49. 精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即〔〕,〔〕和〔〕.50. 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〔〕,为表示塔实际传质效率的大小,则用〔〕加以考虑.51. 为表示塔传质效率的大小,可用〔〕表示.52. 对多组分物系的分离,应将〔〕或〔〕的组分最后分离.53. 热力学效率定义为〔〕消耗的最小功与〔〕所消耗的净功之比.54. 分离最小功是分离过程必须消耗能量的下限它是在分离过程〔〕时所消耗的功.55.在相同的组成下,分离成纯组分时所需的功〔〕分离成两个非纯组分时所需的功.56.超临界流体具有类似液体的〔〕和类似气体的〔〕.57.泡沫分离技术是根据〔〕原理来实现的,而膜分离是根据〔〕原理来实现的.58.新型的节能分离过程有〔〕、〔〕.59.常用吸附剂有〔〕,〔〕,〔〕.60.54A分子筛的孔径为〔5埃〕,可允许吸附分子直径〔小于5埃〕的分子.61.离程分为<>和<>两大类.62.传质分离过程分为〔〕和〔〕两大类.63.分离剂可以是〔〕和〔〕.64.机械分离过程是〔〕.吸收、萃取、膜分离.渗透.65.速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、〔〕.66.平稳分离的过程是过滤、离心分离、〔〕.膜分离.渗透.67.气液平相衡常数定、以为〔〕.68.理想气体的平稳常数〔〕无关.69.活度是〔〕浓度.70.低压下二元非理想农液的对挥发度α12等于<>71.气液两相处于平衡时,〔〕相等.72.Lewis 提出了等价于化学位的物理量〔〕.73.逸度是〔〕压力74.在多组分精馏中塔顶温度是由〔〕方程求定的.75.露点方程的表达式为<>76.泡点方程的表达式为<>77.泡点温度计算时若∑Kixi>1,温度应调〔〕78.泡点压力计算时若∑Kixi>1,压力应调〔〕79.在多组分精馏中塔底温度是由〔〕方程求定的.80.绝热闪蒸过程,节流后的温度〔〕.81.若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时, 其相态为〔〕82.若组成为Zi的物系,Kixi>1时其相态为〔〕83.若组成为Zi的物系,∑KiZi>1时,其相态为〔〕84.绝热闪蒸过程,饱和液相经节流后会有〔〕产生.85.设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示<>86.设计变量分为〔〕与〔〕.87.回流比是〔〕〔〕设计变量.88.关键组分的相挥发度越大,精馏过程所需的最少理论板数〔〕.89.分离要求越高,精馏过程所需的最少理论板数〔〕.90.进料中易挥发含量越大,精馏过程所需的最少理论板数〔〕.91.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〔〕偏差的非理想溶液.92.在萃取精馏中所选的取剂使A1P值越〔〕越好.93.在萃取精馏中所选的萃取剂希望而与塔底组分形成具有〔〕偏差的非理想溶液.94.在萃取精馏中所选的萃取剂使A1P值越大,溶剂的选择性〔〕95.萃取精馏塔中,萃取剂是从塔〔〕出来.96.恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔〔〕出来.97.均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于<>与<>之比.98.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〔〕板被吸收.99.吸收中平衡数大的组分主要在塔内〔〕板被吸收.100.吸收中平衡常数大的组分是〔〕吸收组分.101.吸收中平衡常数小的组分是〔〕吸收组分.102.吸收因子越大对吸收越〔〕103.温度越高对吸收越〔〕104.压力越高对吸收越〔〕.105.吸收因子A〔〕于平衡常数.106.吸收因子A〔〕于吸收剂用量L.107.吸收因子A〔〕于液气比.108.完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是〔〕.109.从节能的角度分析难分离的组分应放在〔〕分离.110.从节能的角度分析分离要求高的组分应放在〔〕分离.111.从节能的角度分析进料中含量高的组分应〔〕分离.112.物理吸附一般为〔〕吸附.113.化学吸附一般为〔〕吸附.114.化学吸附选择性〔〕.115.物理吸附选择性〔〕 116.吸附负荷曲线是以〔〕横坐标绘制而成. 117.吸附负荷曲线是以〔〕为纵坐标绘制而成. 118.吸附负荷曲线是分析〔〕得到的. 119.透过曲线是以〔〕横坐标绘制而成. 120.透过曲线是以〔〕为纵坐标绘制而成. 121.透过曲线是分析〔〕得到的. 122. 透过曲线与吸附符合曲线是〔〕相似关系.第二部分 选择题1. 计算溶液泡点时,若∑=>-Ci i i X K 101,则说明a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高2. 在一定温度和压力下,由物料组成计算出的∑=>-C i i i X K 101,且∑=<ci i i K Z 11/,该进料状态为a.过冷液体b.过热气体c.汽液混合物3. 计算溶液露点时,若01/<-∑i i K y ,则说明22a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高4. 进行等温闪蒸时,对满足什么条件时系统处于两相区22a.∑∑>>1/1i i i i K Z Z K 且b.∑∑<>1/1i i i i K Z Z K 且c.∑∑><1/1i i i i K Z Z K 且d.∑∑<<1/1i i i i K Z Z K 且5. 萃取精馏时若泡和液体进料,则溶剂加入位置点：a.精馏段上部b.进料板c.提馏段上部6. 在一定温度和组成下,A,B 混合液的总蒸汽压力为P,若S A P P >,且S B P P >,则该溶液a.形成最低恒沸物b.形成最高恒沸物c.不形成恒沸物7. 吸收操作中,若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是a.提高压力b.升高温度c.增加液汽比d.增加塔板数8. 最高恒沸物,压力增加使恒沸组成中汽花潜热小的组分a.增加b.不变c.减小9. 选择的萃取剂最好应与沸低低的组分形成a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液10. 多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是a.恒温操作b.恒摩尔流c.贫气吸收11. 当萃取塔塔顶产品不合格时,可采用下列方法来调节a.加大回流比b.加大萃取剂用量c.增加进料量12. 液相进料的萃取精馏过程,应该从何处加萃取剂a.精馏段b.提馏段c.精馏段和进料处d.提馏段和进料板13. 当两个难挥发组分为关键组分时,则以何处为起点逐板计算44a.塔顶往下b.塔釜往上c.两端同时算起14. 从塔釜往上逐板计算时若要精馏段操作线方程计算的()1/+j H L X X 比由提馏段操作线方程计算得更大,则加料板为a. j 板b. j+1板c. j+2板15. 流量加和法在求得ji X 后由什么方程来求各板的温度a.热量平衡方程b.相平衡方程 c 物料平衡方程16. 三对角矩阵法在求得ji X 后由什么方程来求各板的温度a 热量平衡方程b.相平衡方程 c 物料平衡方程17. 简单精馏塔是指a.设有中间再沸或中间冷凝换热设备的分离装置b.有多股进料的分离装置c.仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备18. 下面有关塔板效率的说法中哪些是正确的？a.全塔效率可大于1b.总效率必小于1c.Murphere 板效率可大于1d.板效率必小于点效率19. 分离最小功是指下面的过程中所消耗的功a.实际过程b.可逆过程20. 下列哪一个是机械分离过程〔〕a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离21. 下列哪一个是速率分离过程〔〕a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离22. 下列哪一个是平衡分离过程〔〕a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离23.lewis提出了等价于化学位的物理量〔〕a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离24.二无理想溶液的压力组成图中,P-X线是〔〕a.曲线b.直线c.有最高点d.有最低点25.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〔〕a.曲线b.直线c.有最高点d.有最低点26.溶液的蒸气压大小〔〕a.只与温度有关b.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关c.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关27.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,说明该物质沸点〔〕a.越低b.越高c.不一定高,也不一定低28.汽液相平衡K值越大,说明该组分越〔〕a.易挥发b.难挥发c.沸点高d.蒸汽压小29.气液两相处于平衡时〔〕a.两相间组份的浓度相等b.只是两相温度相等c.两相间各组份的化学位相等d.相间不发生传质30.完全不互溶的二元物质,当达到汽液平衡时,两组分各自呈现的蒸气压〔〕a.等于各自的饱和蒸汽压b.与温度有关,也与各自的液相量有关c.与温度有关,只与液相的组成有关31.完全不互溶的二元物系,当达到汽液平衡时,溶液的蒸气压力小〔〕a.只与温度有关b.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关c.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关32.完全不互溶的二元物系,沸点温度〔〕a.等于P01b.等于P02c.等于P01+P02d.小于P01+P0233.完全不互溶的二元物系,沸点温度〔〕a.等于轻组分组份1的沸点T1sb.等于重组分2的沸点T2sc.大于T1s小于T2sd.小于T1s34.当把一个常人溶液加热时,开始产生气泡的点叫作〔〕a.露点b.临界点c.泡点d.熔点35.当把一个气相冷凝时,开始产生液滴的点叫作〔〕a.露点b.临界点c.泡点d.熔点36.当物系处于泡、露点之间时,体系处于〔〕a.饱和液相b.过热蒸汽c.饱和蒸汽d.气液两相37.系统温度大于露点时,体系处于〔〕a.饱和液相b.过热气相c.饱和气相d.气液两相38.系统温度小于泡时,体系处于〔〕a.饱和液相b.冷液体c.饱和气相d.气液两相39.闪蒸是单级蒸馏过程,所能达到的分离程度〔〕a.很高b.较低c.只是冷凝过程,无分离作用d.只是气化过程,无分离作用40.下列哪一个过程不是闪蒸过程〔〕a.部分气化b.部分冷凝c.等含节流d.纯组分的蒸发41.等含节流之后〔〕a.温度提高b.压力提高c.有气化现象发生,压力提高d.压力降低,温度也降低42.设计变量数就是〔〕a.设计时所涉与的变量数b.约束数c.独立变量数与约束数的和d.独立变量数与约束数的差43.约束变量数就是〔〕a.过程所涉与的变量的数目；b.固定设计变量的数目c.独立变量数与设计变量数的和；d.变量之间可以建立的方程数和给定的条件.44.A、B两组份的相对挥发度αAB越小〔〕a.A、B两组份越容易分离b.A、B两组分越难分离c.A、B两组分的分离难易与越多d.原料中含轻组分越多,所需的越少45.当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时〔〕a.液相不能气化b.不能完成给定的分离任务c.气相不能冷凝d.无法操作46.当蒸馏塔的产品不合格时,可以考虑〔〕a.提高进料量b.降低回流比c.提高塔压d.提高回流比47.当蒸馏塔的在全回流操作时,下列哪一描述不正确〔〕a.所需理论板数最小b.不进料c.不出产品d.热力学效率高b.恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程48.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〔〕a.最小理论板数b.最小回流比c.理论版d.压力49.下列关于简捷法的描述那一个不正确〔〕a.计算简便b.可为精确计算提供初值c.所需物性数据少d.计算结果准确50.如果二元物系,γ1>1,γ2>1,则此二元物系所形成的溶液一定是〔〕a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定51.如果二元物系,γ1<1,γ2<1,则此二元物系所形成的溶液一定是〔〕a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定52.如果二元物系,γ1=1,γ2=1,,,则此二元物系所形成的溶液一定是〔〕a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定53.如果二元物系,A12>0,A21<0,则此二元物系所形成的溶液一定是〔〕a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定54.如果二元物系,A12<0 ,A21>0,则此二元物系所形成的溶液一定是〔〕a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定55.如果二元物系,A12=0,A21=0,则此二元物系所形成的溶液一定是〔〕a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定56.关于萃取精馏塔的下列描述中,那一个不正确〔〕a.气液负荷不均,液相负荷大b.回流比提高产品纯度提高c.恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程57.当萃取精馏塔的进料是饱和气相对〔〕a.萃取利从塔的中部进入b.塔顶第一板加入c.塔项几块板以下进入d.进料位置不重要58.萃取塔的汽、液相最大的负荷处应在〔〕a.塔的底部b.塔的中部c.塔的项部59.在均相恒沸物条件下,其饱和蒸汽压和活度系数的关系应用〔〕60.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〔〕a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不一定61.关于均相恒沸物的那一个描述不正确〔〕a.P-X线上有最高或低点b.P-Y线上有最高或低点c.沸腾的温度不变d.部分气化可以得到一定程度的分离62.下列哪一个不是均相恒沸物的特点〔〕a.气化温度不变b.气化时气相组成不变c.活度系数与饱和蒸汽压成反比d.冷凝可以分层63.关于恒沸精馏塔的下列描述中,那一个不正确〔〕a.恒沸剂用量不能随意调b.一定是为塔项产品得到c.可能是塔顶产品,也可能是塔底产品d.视具体情况而变64.对一个恒沸精馏过程,从塔内分出的最低温度的恒沸物〔〕a.一定是做为塔底产品得到b.一定是为塔顶产品得到c.可能是塔项产品,也可能是塔底产品d.视具体情况而变65.吸收塔的汽、液相最大负荷处应在〔〕a.塔的底部b.塔的中商c.塔的顶部66.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〔〕a.Ai<Φib.Ai=Φic.Ai>Φi67.下列哪一个不是吸收的有利条件〔〕a.提高温度b.提高吸收剂用量c.提高压力d.减少处理的气体量68.下列哪一个不是影响吸收因子的物理量〔〕a.温度b.吸收剂用量c.压力d.气体浓度69.平衡常数较小的组分是〔〕a.难吸收的组分b.最较轻组份c.挥发能力大的组分d.吸收剂中的溶解度大70.易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收〔〕a.塔顶板b.进料板c.塔底板71.平均吸收因子法〔〕a.假设全塔的温度相等b.假设全塔的压力相等c.假设各板的吸收因子相等72.下列哪一个不是等温吸附时的物系特点〔〕a.被吸收的组分量很少b.溶解热小c.吸收剂用量较大d.被吸收组分的浓度高73.关于吸收的描述下列哪一个不正确〔〕a.根据溶解度的差异分离混合物b.适合处理大量大气体的分离c.效率比精馏低d.能得到高纯度的气体74.当体系的yi-yi*>0时〔〕a.发生解吸过程b.发生吸收过程c.发生精馏过程d.没有物质的净转移75.当体系的yi-yi*=0时〔〕a.发生解吸过程b.发生吸收过程c.发生精馏过程d.没有物质的净转移76.下列关于吸附过程的描述哪一个不正确〔〕a.很早就被人们认识,但没有工业化b.可以分离气体混合物c.不能分离液体混合物d.是传质过程77.下列关于吸附剂的描述哪一个不正确〔〕a.分子筛可作为吸附剂b.多孔性的固体c.外表面积比内表面积大d.吸附容量有限第三部分名词解释1.分离过程：将一股式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,从动力学看,相间无物质的静的传递.5.相对挥发度：两组分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,开始产生气泡时的温度.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.10.设计变量数：设计过程需要指定的变量数,等于独立变量总数与约束数的差.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与已知的条件数目.13.回流比：回流的液的相量与塔顶产品量的比值.14.精馏过程：将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,使其分离成几乎纯态组成的过程.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的回流比.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：加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值.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体系中任何组分形成恒沸物,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体系中某个或某几个组分形成恒沸物,从塔顶出来的精馏过程.21.吸收过程：按混合物中各组份溶液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：广义上定义为两相之间不连续的区间.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：当用半透膜隔开没浓度的溶液时,纯溶剂通过膜向低高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,纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫反渗透.29.吸附过程：当用多几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,吸附达到平衡时的浓度为,则表观吸附量〔每千克吸附吸附的吸附质的量〕为：C0吸附达到平衡时的浓度为C*,则表观吸附量<每千克吸附吸附的吸质的量>为:第四部分 问答题1. 已知A,B 二组分的恒压相图如下图所示,现有一温度为T0原料经加热后出口温度为T4 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？t0过冷液体,组成等于x Ft1饱和液体,组成等于x Ft2气夜两相,y>x F >xt3饱和气体,组成等于x Ft4过热气体,组成等于x F2. 简述绝热闪蒸过程的特点.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,体系的漫度降低.3. 图中A 塔的操作压力量对比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：a.液体经节流后会发生哪些变化？b.如果B 塔的操作压力为5atm 时,会与在某些方面10atm 下的情况有何不同？<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5atm 时比操作压力为10atm 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. 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. 简述逐板的计算进料位置的确定原则.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,x lk /x hk 越大越好,从塔项往下计算时,y lk /y hk 越小越好.6. 简述逐计算塔顶的判断原则.()()lk lk n d x x使全塔理论板数最少为原则,看分离效果的好坏来确定,即则第n板既为塔顶板.7.简述逐计算的计算起点的选择原则.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.最小回流比是馏的极限情况之一,此时,未完成给定的分离任务,所需要理论经板数无穷多,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.全回流是精馏的极限情况之一.全回流所需的理论板数最少.此时,不进料,不出产品.10.简述捷法的特点.简捷法是通过N、N m、R、R m四者的关系计算理论的板数的近似计算法,其计算简便,不需太多物性数据,当要求计算精度高时,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.a.气液相负荷不均,液相负荷远大于气相负荷；b.塔料的温度要严控制；c.回流比不能随意调整.12.萃取精馏塔如果不设回收段,把萃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？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,塔顶产品夹带萃取剂,从而影响产品的纯度,使塔顶得不到纯净的产品.13.根据题给的X-Y相图,回答以下问题：a.该系统在未回萃取剂P时是正偏差是负偏差系统？有最高还是最低温度的恒沸物？b.回入萃取剂之后在精馏段和提馏段利还是利？a.该系统在未加萃剂P时是正偏差系统,有最低温度的恒沸物.b.加入萃取剂之后在精馏段有利,固原来有恒沸物,P加入之后恒沸物消失；在提馏段是不利,因P加入之后体系中组分的相对挥发度降低.14.从热力学角度简述萃取剂的选择原则.萃取应能使的体系的相对挥发度提高,即与塔组分形成正偏差,与塔组分形成负偏差或者理想溶液.15.工艺角度简述萃剂的选择原则.。
分离过程例题与习题集及答案
exp
ij
ii
RT
12
v2L exp v1L
12 11
RT
117.55 103 100.91 10 3
exp
1035 .33
8.314
378.47
=1.619
21
v1L v2L
exp
21 22
RT
100 .91 10 3 117.55 103
exp
977.83
0.854
23
v
L 2
v3L
exp(
苯： ln P1s 20.7936 2788.51 T 52.36 ； 甲苯： ln P2s 20.9065 3096.52 T 53.67； 对二甲苯： ln P3s 20.9891 3346.65 T 57.84；( Ps : Pa;T : K )
解
1：由
Wilson 参数方程 ij
5
根据安托尼方程：
P1s 0.2 0 7M5 P a ； P2s 8.693 104 Pa ； P3s 3.823 104 Pa 由式(2-38)计算得：
K1 1.88 ； K2 0.834 ； K3 0.375 如视为完全理想系，根据式(2-36)计算得：
K1 2.0 4 8 ； K2 0.858 ； K3 0.377 解 2：在 T=378.47K 下
离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，
萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能
量媒介(ESA)方法。
3. 气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别？
答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。气体分离更成熟些，
渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩
生化分离思考题2
三章1.泡沫分离的操作方法。
答：泡沫分离容易进行连续操作，气体和料液连续输入，在浓缩纯化中，料液从泡沫柱的下部连续加入，残液从柱底部排除；另外流出的消泡液可部分回流。
在提取回收中，料液从泡沫柱的顶部连续加入，液相和泡沫相逆流接触，消泡液不需回流。
概述：泡沫分离的操作方法是由两个基本过程组成：1 待分离的溶质被吸附到气－液界面上；2 对被泡沫吸附的物质进行收集并用化学、热或机械的方法破坏泡沫，将溶质提取出来。
（因此它的主要设备为泡沫塔和破沫器。
）2.名词解释:盐溶盐析 Ks盐析β盐析答:盐溶:在低盐浓度下, 蛋白质吸附盐离子后,带电表层使蛋白质分子间相互排斥,而蛋白质分子与水分子间的相互作用却加强,因而蛋白质的溶解度增大的现象.盐析:蛋白质在高离子强度的溶液中,由于无机离子与蛋白质表面电荷的中和，形成离子对，部分中和了蛋白质的电性，使蛋白质分子之间的排斥力减弱，从而能够相互靠拢,使其溶解度降低和由于中性盐的存在，使蛋白质脱去水化膜，暴露了疏水区，在疏水区的相互作用下导致沉淀的现象Ks盐析：在一定pH和温度下，改变体系离子强度进行盐析.β盐析：在一定离子强度下，改变pH和温度进行盐析.3.盐析操作时常用的盐是什么？为什么？盐析操作常用的中性盐是（NH4）2SO4优点：(1)溶解度大：由于酶和各种蛋白质通常是在低温下稳定，因而盐析操作也要求在低温下（0～4℃）进行，而此时（NH4）2SO4的溶解度相当高。
（2）分离效果好：有的提取液加入适量硫酸铵盐析，一步就可以除去75％的杂蛋白，纯度提高了四倍。
（3）不易引起变性，有稳定酶与蛋白质结构的作用。
有的酶或蛋白质用2～3mol/L浓度的(NH4)2SO4保存可达数年之久。
（4）价格便宜，废液不污染环境4.简述盐析法和有机溶剂沉淀的原理盐析沉淀法的原理：水溶液中蛋白质的溶解度一般在生理离子强度范围内最大，低于或高于此范围时溶解度均降低。
蛋白质在水溶液中的溶解度是由蛋白质周围亲水基团与水形成水化膜的程度，以及蛋白质分子窗体底部带有电荷的情况决定的。
2012分离工程习题解答及思考题
C3H8 nC4
2.97 0.092
0.081 53.908
0.0645 0.002
0.0015 0.9985
4、某料液的组成如下： 组分 mole 分率 丙烯 0.7811 丙烷 0.2105 异丁烷 0.0084
于泡点时加入常规精馏塔进行分离。要求塔顶产品中丙烯的 mole 分率≥99.5%，塔底产品中 的丙烯 mole 分率≤5%。试计算： （1）分离所需的 Rm，并取 R=2Rm，计算所需的理论板数 N。 （2）如果塔顶精丙烯产品中精丙烯浓度达 99.7%，塔底组成保持不变，试计算此时能耗比 生产 99.5%产品时的增加多少？ 已知：α12=1.12184，α22=1.0，α32=0.54176。 解：第一部分 1）LK－丙烯，HK－丙烷，q＝1，xD 丙烯≥99.5％，XB 丙烯≤5％
（2）塔釜温度，即釜液组成的泡piS , Ki 及∑ yi = ∑ xi × K i < 1 ，T设低了； 设t = 116.5o C，计算piS , K i 及∑ yi = ∑ xi × K i > 1 ，T设高了； 设t = 116.0o C，计算piS , Ki 及∑ yi = ∑ xi × K i = 1.0071 ≈ 1 ∴ 认为塔釜温度为116.0o C。
ln PS1 = 15.9008 − 2788.51 /(T − 52.36) ⎫ ⎪ P − mmHg ln PS 2 = 16.0137 − 3096.52 /(T − 53.67 ⎬ Si T −K ln PS3 = 16.1390 − 3366.99 /(T − 58.04)⎪ ⎭
解： （1）塔顶分凝器温度，即分凝器出口蒸汽的露点温度。
分离工程习题及解答
-5-
第二部分： 1） 组分 Xf i Xd i Xb i 丙烯 0.7811 0.997 0.05 丙烷 0.2105 0.003 0.914 异丁烷 0.0084 / 0.037
生化分离原理与技术思考题答案
生物分离原理与技术知识点汇总第一章绪论1、各类分离纯化技术分别利用了生物分子的哪些特性来实现分离？利用这些性质进行分离的方法有哪些？⑴形状和大小:凝胶过滤、超滤、透析;⑵电荷性质:离子交换层析、电泳（除SDS）; ⑶极性（疏水性）:疏水层析、反相层析;⑷生物功能或特殊化学基团:亲和层析;⑸等电点 pI:层析聚焦、等电聚焦、等电点沉淀;⑹溶解性:盐析、有机溶剂提取、结晶;⑺密度、大小:超离心、SDS-PAGE。
2、一个完整的分离纯化操作有哪些基本步骤？各个阶段所用的分离方法分别侧重哪些指标？生化分离基本步骤：（1）选材: 来源丰富，含量相对较高，杂质尽可能少。
（2）提取（预处理）：将目的物从材料中以溶解状态释放出来，方法与存在部位及状态有关（3）分离纯化: 核心操作，须根据目的物的理化性质，生物学性质及具体条件确定。
（4）浓缩、结晶、干燥。
（5）保存。
整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果（收率、纯度）。
第二章生物样品的预处理1、简述常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。
机械法:(1)胞捣碎法。
原理：机械运动产生剪切力，适用于动植物组织。
（2）高速匀浆法。
破碎程度较上法好，且机械剪切力对生物大分子的破坏较小，处理量大。
原理：利用高压使细胞悬浮液通过针型阀，由于突然的减压和高速冲击撞击环使细胞破碎。
适用于：较柔软、易分散的组织细胞。
（3）研磨法和珠磨法。
由陶瓷的研钵和研杆组成，加入少量研磨剂（如精制石英砂、玻璃粉、硅藻土。
适用于微生物与植物细胞。
（4）挤压法。
微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出，因突然减压而引起一种空穴效应，使细胞破碎。
适用于细菌（G - ）。
物理法:（1）超声破碎。
频率为20kHz 以上的波，超过人耳可听范围。
其对细胞的破碎与空穴的形成有关。
一般样品浓度、声强、频率、介质的离子强度、pH、处理时间都对破碎有影响。
（2）反复冻融动物材料。
生物分离工程部分习题和答案
生物分离工程部分习题和答案第一章导论一解释名词生物下游加工过程(生物分离工程),生物加工过程1 、生物下游加工过程(生物分离工程):从发酵液、酶反应液或动/植物细胞培养液中将目标产物提取、浓缩、分离、纯化与成品化得过程。
( 第一章、课本page 1)2、生物加工过程:一般将生物产品得生产过程叫生物加工过程,包括优良生物物种得选育、基因工程、细胞工程、生物反应工程及目标产物得分离纯化过程。
(课本page 1)二简答题1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？(生物下游加工过程特点就是什么？)答:生物下游加工过程特点:<1>:发酵液组成复杂,固液分离困难——这就是生物分离过程中得薄弱环节<2>:原料中目标产物含量低,有时甚至就是极微量——从酒精得1/10到抗菌素1/100,酶1/100万左右,成本高。
<3>:原料液中常伴有降解目标产物得杂质——各种蛋白酶降解基因工程蛋白产物,应快速分离。
<4>:原料液中常伴有与目标产物性质非常相近得杂质——高效纯化技术进行分离。
<5>:生物产品稳定性差——严格限制操作条件,保证产物活性。
<6>:分离过程常需要多步骤操作,收率低,分离成本高——提高每一步得产物收得率,尽可能减少操作步骤。
<7>:各批次反应液性质有所差异——分离技术具有一定得弹性。
2 生物分离工程在生物技术中得地位？答:生物技术得主要目标产物就是生物物质得高效生产,而分离纯化就是生物产品工程得重要环节,而且分离工程得质量往往决定整个生物加工过程得成败,因此,生物分离纯化过程在生物技术中极为重要。
3 分离效率评价得主要标准有哪些？各有什么意义？()答:根据分离目得得不同,评价分离效率主要有3个标准:以浓缩为目得:目标产物浓缩程度(浓缩率m)以纯度为目得:目标产物最终纯度(分离因子a)以收率为目得:产品收得率(%)4 生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作？(简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元)答:生物分离工程分四大部分:<1>、发酵液预处理与液固分离。
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《生物分离工程》思考题
概论
试述生化物质提炼过程的特殊性及工艺流程概况
发酵液的预处理和过滤
1．试述除去发酵液中Ca2+、Mg2+、Fe3+离子的方法和杂蛋白质的方法。
2．用ζ电位来解释溶液中蛋白质等胶体粒子稳定存在的原因？凝聚和絮凝的机理有何不同？影响混凝效果的因素是哪些？絮凝剂的分类。
3．怎样衡量各种不同滤饼的特性？试述测定量比阻的方法。
4．影响过滤速度的因素是什么？可采用哪些方法来提高过滤速度？
细胞破碎
1．了解微生物细胞破碎的各种方法。
2．包含体的分离方法有哪些？
3．什么是蛋白质的复性，蛋白质复性时应注意什么？
沉淀法
1．蛋白质为什么可以采用盐析法进行沉淀分离？（NH4）2SO4为什么是最常用的盐析沉淀剂？
2．在cohn经验式logS=β-K s I中，影响常数β、K s 因素是哪些？
3．经实验知道，某一蛋白酶符合cohn经验式，并在18℃，pH7.5的条件下测得β=4.9、K s=0.32，试估算在酶活力为5000μml的蛋白酶溶液中加入60%饱和度的（NH4）
SO4[相当于456g盐/L溶液]进行盐析沉淀时，蛋白质沉淀是否充分？计算收率为多
2
少？[假设沉淀前后溶液体积不变。
S单位为μ/ml]。
并讨论当原液浓度变化时，沉
淀收率的变化情况。
4．等电点沉淀及有机溶剂沉淀的原理及影响因素是什么？
吸附法
1．分子间的作用力可分为哪几种？
2．何谓Langmuir吸附等温线？
3．了解大网格吸附树脂主要物理性能的测定方法。
4．总结采用大网格吸附剂时，应怎样考虑吸附条件和洗脱条件？
5．有一弱碱性物质，已知PK1=7.3，PK2=8.2，分子量1100，易溶于乙醇、丙酮、丁酯等有机溶剂中，难溶于水，中性下较稳定，pH>9及pH<4都不稳定，今拟选用大网
格树脂提取，试讨论应如何选择树脂的孔径，比表面？并设计提取工艺路线[吸附和
解吸条件]。
说明理由。
6．林可霉素为一弱碱性抗生素，分子中有一个胺基，其pK＝7.6。
在pH<2.0和pH>11的溶液中稳定性较差。
林可霉素盐酸盐易溶于水，难溶于极低的有机溶剂，其游离
碱在水中溶解度较小，而易溶于乙醇（δ乙＝12.7); 丁醇（δ丁＝11.4);丙酮（δ
丙＝10.0); 2---丁酮（δ2－丁＝9.3)等有机溶剂。
今拟采用大网格吸附法提取，并
选择Amberlite XAD-2为吸附树脂（δ聚=9）,试考虑（1）适宜的吸附pH范围？说
明原因。
（2）可采用的洗脱条件是什么？说明理由。
7．某厂青霉素提炼工段采用pH＝2时，用醋酸戊酯抽提，然后再用pH=7的缓冲液抽
提。
如在发酵液中出青霉素外，尚有一有机酸存在，pK＝4在醋酸戊酯与水之间的（真正）分配系数为40，试问该杂质有机酸能否出去？已知：青霉素的pK＝3，在醋酸戊酯与水之间的（真正）分配系数为20。
有机溶质萃取法
1．解释化合物PK值和两性物质PI值的含义。
酸性基团和碱性基团呈离子型式和游离分子型式存在时，各应满足什么pH条件？两性物质，当pH<PI和pH>PI时，那种
离子浓度最大？
2．什么是弱电解质的表观分配系数？说明表观分配系数与pH关系式的推导过程。
表观分配系数和热力学分配系数在含义上有何不同？
3．将青霉素从发酵液中萃取到丁酯中，发酵液与丁酯的体积比为1∶1，萃取条件为pH=2.5，T=10℃，发酵液效价为20000μ/ml。
萃取达到平衡时，测得废液效价为
645.2μ/ml，求萃取时的表观分配系数及热力学分配系数。
[青霉素pK=2.75]
如欲将上述丁酯相中青霉素反萃取到水相缓冲液中，丁酯与缓冲液的体积仍为
1∶1，pH=7.0 ,T=25℃。
试通过公式估算反萃取的表观分配系数。
4．溶剂萃取分离A和B两种抗生素，初始水相中A和B的浓度(g/dm3)相等，A和B 的分配系数与其浓度无关，分别为10和0.1。
利用混合、澄清式萃取操作，设每级萃取均达到分配平衡，并且萃取前后各相体积保持不变。
⑴若采用一级萃取，萃取水相中90%的A，所需相比（即有机相与水相的体积比）
应是多少？此时有机相中A的纯度（即A占抗生素总质量的百分数）是多少？
⑵若采用多级错流接触萃取，每级萃取用新鲜的有机相，相比均为0.5，计算使A
在有机相中的收率达到99%以上所需的最小萃取级数，并计算有机相中A的实际最大收率和平均纯度。
⑶若采用3级逆流接触萃取，计算使A在有机相中的收率与第（2）问相同所需的相比。
5．什么是单级萃取，多级错流萃取和多级逆流萃取？画出各种萃取方法和流程图（包括混合罐和分离器）。
记住理论收率的计算公式。
6．有一弱酸性物质，当发酵滤液用有机溶剂二级错流萃取时，表观分配系数为27，每级中加入的有机溶剂体积都是发酵滤液的1/3，然后，将两级得到的萃取合并，在
相同的温度下，再用缓冲液二级逆流反萃取，表观分配系数为24，最后得到的萃取
液体积是发酵液的1/6，求经过这两步骤操作后总的理论收率是多少？
7．以醋酸丁酯萃取青霉素发酵液，采用单级萃取，醋酸丁酯与滤液的体积比为1：2.5，萃取温度0℃，pH为3。
萃取结束后以溶媒体积1/4的水在pH7时进行反萃取。
设萃取过程完全无青霉素的破坏损失。
求此萃取及反萃取的理论收得率及总收得率。
经测得醋酸丁酯·苄青霉素·水三元系统在0℃，pH2.5时的分配系数K=30。
青霉
素的pK值2.75。
8．在上例中为了提高理论收率和浓缩倍数，采用多级逆流萃取，萃取条件为pH3，温度0℃，求浓缩倍数为6倍时，要求理论收率为97％时所需的理论级数。
9．在实际萃取操作时，pH条件的确定应从哪几方面同时考虑？pH对分离程度的影响如何？
10．萃取时水相采取缓冲液的原因？温度及加盐析剂对萃取操作有何影响？
11．发酵液萃取时，为什么会发生乳化现象？乳浊液的类型决定于哪些因素？破乳化的方法有哪些？选择去乳化剂时，应同时考虑哪些因素？
超临界流体萃取法
１．超临界流体有哪些性质？超临界流体原理是什么？
２．什么是夹带剂？它有什么作用？
离子交换法
1．什么是离子交换树脂？其结构是怎样的？
2．简述强酸、强碱、弱酸、弱碱型树脂性能的区别？
3．大网格树脂和凝胶树脂在结构特性上有何区别？大网格离子交换树脂有哪些优点？
4．什么叫树脂的交链度？它与凝胶树脂孔径大小有何关系？大网格树脂孔径大小主要与什么有关？
5．掌握我国树脂的系统命名方法。
试述下列几种常用离子交换树脂的骨架及功能团：1×7，110，101×4，201×4，122，330，1×25。
6．树脂的预处理和再生方法怎样？各种理化性能的测定方法如何？
7．什么是离子交换树脂的总交换容量、工作交换容量及相对交换容量？
8．如何正确理解有机大离子的离子交换平衡方程式。
9．影响选择性系数K的因素有哪些？
10．离子交换过程由哪几步组成？影响交换速度的因素有哪些？
11．欲用阳离子交换树脂动态法交换吸附新霉素，为了确定树脂层是否全部达到饱和，可采取什么最简方法？
12．总结用离子交换法提取生化物质时，应如何选择合适的树脂及最佳操作条件？13．弱酸101×4钠型树脂吸附链霉素的容量为7.00meq/g干Na型，而其总交换容量为9.35meq/g（干H型），试求其相对交换容量。
14．有一弱酸性物质，已知其pK=2.5，易溶于乙醇、丙酮中，在中性下较稳定，pH过低或过高时都不稳定，尤其在碱性下稳定性更差。
试讨论应选用何种离子交换树脂来提取较为合适，决定其吸附和洗脱条件，并说明原因。
膜分离过程
1．简述超滤、微滤、反渗透、电渗析的基本原理，相同和不同之处。
2．不对称膜的结构特点是什么？有何优点？为什么会形成不对称结构？主要的膜材料有哪些？
3．超滤器主要有哪些型式？操作方式可分哪几种？
4．何谓水通量、截留率和截断分子量？截断曲线陡直有何优点？影响截留率的因素是哪些？
5．什么是浓差极化现象？膜面形成凝胶层后，压力和主体溶液浓度对超滤速度有何影响？料液的流速和温度对超滤速度有何影响？应采取什么措施来减轻浓差极化现象？
6．膜的清洗方法有哪些？
色谱法
1．什么叫色谱分离法？它的基本原理是什么？
2．混合物用迎头分析法进行层析时，能否得到纯组份？能否知道混合物中含有的组份数？洗脱分析法的优点是什么？
3．为什么会引起色层的拖尾现象？梯度洗脱法为什么能减轻拖尾现象？
4．分别叙述吸附色谱、分配色谱及离子交换色谱的分离机理，作为固定相和移动相的介质分别是什么？选择固定相、移动相的原则是什么？
5．如何通过pH层离法来确定萃取时溶液的最适pH？
6．试述凝胶色谱的分离原理及优点。
常用的凝胶有哪些？
7．亲和层析的原理是什么？载体和配基应符合什么条件？引入“手臂”的作用是什么？如何正确选择吸附和洗脱条件？。