分离工程阶段练习3
生物分离工程(第6-7章)
《生物分离工程》练习题三（第6~7章）一、选择题（16.5分，每题0.5分）1、下列方法中不属于有泡沫分离技术的是（ D ）A. 沉淀浮选B. 离子浮选C. 吸附胶体浮选D. 鼓泡分馏2、对于泡沫分离技术中的泡沫，下列说法准确的是（A ）A. 泡沫是由被极薄的液膜所隔开的许多气泡所组成的B. 表面活性剂分子在溶液中的气泡表面排成双分子层膜C. 在气泡表面亲油基指向溶液，亲水基指向气泡内部D. 泡沫是由许多单分子层的气泡形成的聚集体3、关于泡沫的稳定性，下列说法错误的是（ B ）A. 在临界胶束浓度时所形成的泡沫最稳定B. 表面积大的气泡，稳定性比表面积小的气泡要好C. 气体可以从小气泡通过液膜向大气泡扩散，导致大气泡变大，小气泡变小，以至消失D. 多个气泡的膜间夹角为120°时，压力差最小，泡沫稳定4、针对配基的生物学特异性的蛋白质分离方法是（ C ）。
A.凝胶过滤B.离子交换层析C.亲和层析D.纸层析5、用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是（ C ）A．离子交换色谱 B.亲和色谱 C.凝胶过滤色谱 D.反相色谱6、蛋白质分子量的测定可采用（ C ）方法。
A．离子交换层析 B.亲和层析 C.凝胶层析 D.聚酰胺层析7、凝胶色谱分离的依据是（ B ）。
A、固定相对各物质的吸附力不同B、各物质分子大小不同C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同D、各物质与专一分子的亲和力不同8、下列哪一项是强酸性阳离子交换树脂的活性交换基团（ A ）A 磺酸基团（-SO3 H）B 羧基-COOHC 酚羟基C6H5OHD 氧乙酸基-OCH2COOH9、依离子价或水化半径不同，离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。
树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有（ A ）。
A、Fe3+﹥Ca2+﹥Na+B、Na+﹥Ca2+﹥Fe3+C、Na+﹥Rb+﹥Cs+D、Rb+﹥Cs+﹥Na+10、如果要将复杂原料中分子量大于5000的物质与5000分子量以下的物质分开选用（ D ）。
分离工程试题库及答案精品
分离工程试题库及答案第一部分填空题1.分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。
2.汽液相平衡是处理（气液传质分离）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）。
3.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。
4.吸收因子为（mVL A），其值可反应吸收过程的（难易程度）。
5.吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔），（用蒸馏塔）。
6.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（泡露点程）确定。
7.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。
8.解吸收因子定义为（S=m V/L）。
9.吸收过程主要在（塔顶釜两块板）完成的。
10.吸收有（１）个关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。
精馏有（2）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。
11.恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（大10K）以上。
12.吸收过程只有在（贫气吸收）的条件下，才能视为恒摩尔流。
13.采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔为一恒定值，所以在（进料时补加一定的萃取剂）。
14.要提高萃取剂的选择性，可（增大）萃取剂的浓度。
15.吸收过程发生的条件为(P i＞Ｐi*,y i＞ｙi*)。
16.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（相平衡程）计算各板的温度。
17.常见复杂分离塔流程有（多股进料），（侧线采出），（设中间冷凝或中间再沸器）。
18.设置复杂塔的目的是为了（减少塔数目，节省能量）。
19.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。
20.为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。
21.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。
22.在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功（大于）分离成两个非纯组分时所需的功。
2012分离工程习题解答及思考题
xD ,i = d i / D
xB ,i = bi / B
0.0113 0.5412 0.1919 0.1891
0.00 0.00 0.00 0.00
分离工程习题及解答
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分离工程习题及解答
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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
对丙烯物料衡算： FXf i = DXd i + BXbi 100×0.7811 = 0.997×D + (100-D) ×0.05 解得：D = 77.2 mol B = F – D =22.8 mol
=
lg(
0.997 0.914 × ) 0.003 0.05 = 76块 lg1.12184
4）求实际回流比（R）
理论板数不变：N = 96 块
吉利兰关联式（2 −140） 已知：Rm , N , N m ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → R = 25
5）能耗
V2 ( R2 + 1) D2 (24.53 + 1) × 77.2 = = = 1.195 V1 ( R1 + 1) D1 (20.3 + 1) × 77.4
分离工程习题及解答
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第一章 多组分精馏
1、欲分离苯（1） 、甲苯（2）和二甲苯（3）的三元混合物，精馏塔的进料、塔顶产品和塔 底产品的组成如下： 组分 塔顶产品 塔底产品 进料 塔于常压下操作。试求： （1）塔顶分凝器和塔釜温度。 （2）若进料温度为 92oC，确定进料相态。 假设液相服从拉乌尔定律，汽相可作为理想气体。三个组分的蒸汽压分别用下列各式计算： 苯 0.995 0.005 0.600 甲苯 0.005 0.744 0.300 二甲苯 0 0.251 0.100
分离工程 习题集 附答案
目录第一章绪论 (1)第二章单级平衡过程 (5)第三章多组分精馏和特殊精馏 (18)第四章气体吸收 (23)第五章液液萃取 (26)第六章多组分多级分离的严格计算 (27)第七章吸附 (33)第八章结晶 (34)第九章膜分离 (35)第十章分离过程与设备的选择与放大 (36)第一章绪论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。
2.比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。
答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，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散性能的差别而实现分离。
4.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/cm3；M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。
若从含盐0.035 g/cm3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。
5.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F ziT FP FV , yi ,Tv , PvL , x i , T L , P L习题5附图热量衡算式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 )（2）Nc 物 c能 1相 c内在(P，T) 2Nc = 2c+3（3）Ni = Nv – Nc = c+3（4）Nxu = ( c+2 )+1 = c+3（5）Nau = c+3 –( c+3 ) = 0思路2：输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2) 独立方程数Nc：物料衡算式C个，热量衡算式1个,共C+1个设计变量数Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3固定设计变量Nx:有C+2个加上节流后的压力共C+3个可调设计变量Na：有06.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求：（1）设计变更量数是多少？（2）如果有，请指出哪些附加变量需要规定？解：N x u 进料c+2压力9c+11=7+11=18N a u 串级单元 1传热 1合计2进料，习题6附图N V U = N x u +N a u = 20 附加变量：总理论板数。
分离工程题库附答案
分离工程题库附答案第一章绪论填空题：1、分离技术的特性表现为其（重要性）、（复杂性）和（多样性）。
2、分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。
3、分离过程分为（机械分离）和（传质分离）两大类4、分离剂可以是（能量）或（物质），有时也可两种同时应用。
5、若分离过程使组分i及j之间并没有被分离，则（a s ij=1）。
6、可利用分离因子与1的偏离程度，确定不同分离过程分离的（难易程度）。
7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不相等）的原理，常采用（平衡级）作为处理手段，并把其它影响归纳于（级效率）中。
8、传质分离过程分为（平衡分离）和（速率分离）两类。
9、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下经过某种介质时的（传质速率）差异而实现分离。
10、分离过程是将一混合物转变为组成（互不相等）的两种或几种产品的哪些操作。
11、工业上常用（分离因子）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（固有分离因子）。
12、速率分离的机理是利用传质速率差异，其传质速率的形式为（透过率）、（迁移率）和（迁移速率）。
13、绿色分离工程是指分离过程（绿色化的工程）实现。
14、常用于分离过程的开发方法有（逐级经验放大法）、（数学模型法）选择题：1、分离过程是一个（A）a.熵减少的过程；b.熵增加的过程；c.熵不变化的过程；d.自发过程2、组分i、j之间不能分离的条件是（C）a.分离因子大于1；b.分离因子小于1；c.分离因子等于13、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时（A）实现分离。
a.组成不等；b.速率不等；c.温度不等4、当分离因子（C）表示组分i及j之间能实现一定程度的分离。
a.a ij=1b.a s ij=1c.a ij<15.下述操作中，不属于平衡传质分离过程的是（C）a.结晶；b.吸收；c.加热；d.浸取。
6、下列分离过程中属机械分离过程的是（D）：a.蒸馏；b.吸收；c.膜分离；d.离心分离。
化学分离工程_习题集(含答案)
《化学分离工程》课程习题集一、名词解释题1.微波辅助溶剂萃取2.超临界流体萃取3.尺寸排阻色谱技术4.纳滤技术5.分子蒸馏技术6.色谱分离的比移值7.平衡分离过程8.双水相萃取9.亲和色谱10.电渗析分离技术11.泡末吸附分离12.化学键合相色谱13.富集14.胶团萃取15.吸附色谱16.萃取分配平衡常数17.柱色谱法18.速度差分离过程19.微孔过滤技术20.分离度21.反胶团及反胶团萃取22.超临界流体23.反应分离24.物理萃取25.色谱分离26.吸附色谱法27.分离因子28.液膜分离技术29.富集倍数30.螯合物萃取31.色谱流出曲线32.膜污染33.薄层色谱法34.分配色谱法35.萃取平衡36.离子缔合物萃取37.空间排阻色谱法38.离子交换色谱法39.膜分离技术40.浓差极化现象41.协同萃取体系42.电渗析43.超临界流体色谱44.色谱分离的分配系数45.离子对色谱法46.双水相萃取技术47.液液分配色谱技术48.液固吸附色谱技术49.液膜分离技术50.亲合膜分离技术51.胶团萃取二、填空题52.胶团萃取是指被萃取的物质以从水相被萃取到的溶剂萃取方法。
53.微孔过滤技术是为推动力，利用筛网状微孔膜的进行分离的技术。
54.按分离过程的本质将分离方法分为过程，过程，过程。
55.评价分离方法常用的三个指标：，，。
56.影响溶剂萃取的主要因素：，，，，，等。
57.反胶团萃取体系中反胶团通过，，，等四种模型将蛋白质溶解到反胶团中。
58.色谱保留值表示试样中各组分在色谱柱内。
通常用来表示。
59.柱色谱法是将装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法。
60.色谱图中峰的区域宽度称为。
习惯上常用以下三个量来表示：（1），即色谱峰宽度的一半。
（2），即色谱峰的宽度；（3）。
61.色谱分离的速率理论认为造成色谱谱带展宽的效应有：扩散，扩散，流动相的。
生物分离工程练习题一(第1-3章)
《生物分离工程》练习题一（第1~3章）一、选择题（30分，每题1分）1、下列物质不属于凝聚剂的有（B ）。
A、明矾B、石灰C、聚丙烯类D、硫酸亚铁2、发酵液的预处理方法不包括（C ）A. 加热B絮凝 C.离心 D. 调pH3、其他条件均相同时，优先选用哪种固液分离手段（B ）A. 离心分离B过滤 C. 沉降 D.超滤4、那种细胞破碎方法适用工业生产（A ）A. 高压匀浆B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法5、为加快过滤效果通常使用（C ）A.电解质B高分子聚合物 C.惰性助滤剂 D.活性助滤剂6、不能用于固液分离的手段为（C ）A.离心B过滤 C.超滤 D.双水相萃取7、下列哪项不属于发酵液的预处理：（ D ）A.加热B.调pHC.絮凝和凝聚D.层析8、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是（C ）A．过滤B．萃取C．离子交换D．蒸馏9、从四环素发酵液中去除铁离子，可用（B ）A．草酸酸化B．加黄血盐C．加硫酸锌D．氨水碱化10、盐析法沉淀蛋白质的原理是（B ）A.降低蛋白质溶液的介电常数B.中和电荷，破坏水膜C.与蛋白质结合成不溶性蛋白D.调节蛋白质溶液pH到等电点11、使蛋白质盐析可加入试剂（D ）A：氯化钠；B：硫酸；C：硝酸汞；D：硫酸铵12、盐析法纯化酶类是根据（B ）进行纯化。
A.根据酶分子电荷性质的纯化方法B.调节酶溶解度的方法C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法D.根据酶分子专一性结合的纯化方法13、盐析操作中，硫酸铵在什么样的情况下不能使用（B ）A.酸性条件B碱性条件 C.中性条件 D.和溶液酸碱度无关14、有机溶剂沉淀法中可使用的有机溶剂为（D ）A.乙酸乙酯B正丁醇 C.苯 D.丙酮15、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质（B ）A.介电常数大B介电常数小 C.中和电荷 D.与蛋白质相互反应16、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀，蛋白质的浓度在（A ）范围内适合。
A. 0.5％～2％B1％～3％ C. 2％～4％ D. 3％～5％17、生物活性物质与金属离子形成难溶性的复合物沉析，然后适用（C ）去除金属离子。
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。
生物分离工程练习题
生物分离工程练习题《生物分离工程》练习题绪论1.生物分离过程包括目标产物的提取、浓缩、纯化。
2.生物分离过程的显着特点是什么？1、条件温和2、安全性、卫生性要求高3、方法需要具有高选择性4、对原料高度浓缩3.评价一个分离过程的效率主要有三个标准，目标产物的浓缩程度、分离纯化程度、回收率。
4.图中F表示流速，c表示浓度；下标T和X分别表示目标产物和杂质。
C、P和W分别表示原料、产品和废料。
写出产品浓缩率m、分离因子α、回收率REC的计算公式。
书本第九页第一章细胞分离与破碎1.在细胞分离中，细胞的密度ρ越大，细胞培养液的密度ρ越小，则细LS胞沉降速率越大。
2.过滤中推动力要克服的阻力有过滤介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作用。
3.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4.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5.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6.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．7.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，流体摩擦阻力的作用，当固体匀速下降时，三个力的关系平衡8.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9.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。
10.管式和碟片式离心机各自的优缺点。
管式，优点:离心力较大缺点：沉降面积小，处理能力降低碟片式，优点：沉降面积大缺点：转速小，离心力较小11.单从细胞直径的角度，细胞直径越小，所需的压力或剪切力越大，细胞越难破碎12.细胞的机械破碎主要方法有高压匀浆、珠磨、喷雾撞击破碎、超声波破碎13.细胞的化学破碎技术包括酸碱处理、酶溶、化学试剂处理。
第二章初级分离1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围水化层和双电层。
化工分离工程第3章答案
3.1—1解①无解；②有唯一解；③多解。
3.1—2：解3.1—3：解3.1—4解 3.1—5解解：以100摩尔进料为计算基准。
根据题意定甲苯为轻关键组分，异丙苯为重关键组分。
从相对挥发度的大小可以看出，二甲苯为中间组分。
在作物料衡算时，要根据它的相对挥发度与轻、重关键组分相对挥发度的比例，初定在馏出液和釜液中的分配比，并通过计算再行修正。
物料衡算表如下：组分进料，f 1馏出液，d i釜液，w iB 20 20 — T 30 35—0.03W0.003W X 101*9*C10040 D 0015.0 W0015.040-*为二甲苯的初定值。
解得 D=50.929，W=49.071 则 d T =29.853，w T =0.147 d C =0.0764，w C =39.924 代入式（3-9）42.721.00.1lg 924.390764.0147.0853.29lg =⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=m N由N m 值求出中间组分的馏出量和釜液量：519.021.033.0924.390764.0121.033.0924.390764.01042.742.7=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=x dw x =10-0.519=9.481由于与初定值偏差较大，故直接迭代重做物料衡算：组分进料，f 1馏出液，d i釜液，w i B 20 20 — T 30 30—0.03W 0.003W X 100.5199.481C10040D D 0015.0WD0015.040-二次解得 D=50.446，W=49.554 则 d T =29.852，w T =0.148 d C =0.0757，w C =39.924 再求N m ：42.721.00.1lg 924.390757.0148.0852.29lg =⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=m N校核d x ：515.021.033.0924.390757.0121.033.0924.390757.01042.742.7=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=x d再迭代一次，得最终物料衡算表：组分 进料，f 1 馏出液，d i釜液，w i 苯 20 20 — 甲苯 30 29.8513 0.1487 二甲苯 10 0.5150 9.4850 异丙苯400.075739.92433.2—9解解：查苯、甲苯、联苯的Antone 方程参数得t KPa)/log(*+-=C BA PABC苯 6.060395 1225.188222.155 甲苯6.086576 1349.15 219.9785 联苯6.36881997.558202.608估算塔顶温度88.5℃，则苯、甲苯的饱和蒸汽压分别为130.7702、51.6425KPa ，根据p p K *=求得两者的分配系数分别为1.0059、0.3972。
生物分离工程 中期练习题参考答案
生物分离工程中期测试练习题残考答案一、填充题（36分，每空1分）1. 生物产品的分离包括目标产物的提取，浓缩，纯化和成品化。
2. 常用的化学细胞破碎方法有酸碱处理，表面活性剂，有机溶剂，螯合剂（EDTA）和酶溶法；3. 发酵液常用的固液分离方法有离心和过滤等。
4. 离心设备从形式上可分为管式，套筒式，碟片式等型式。
5.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，纳滤膜和反渗透膜等。
6. 工业上常用的膜组件有板式，管式，螺旋卷式和中空纤维式。
7. 中空纤维膜组件常用的清洗方式有反洗和循环清洗。
8. 超临界流体的特点是与气体有相似的粘度，与液体有相似的密度；9. 生物分离工程中常用的萃取方式有有机溶剂萃取，双水相萃取，液膜萃取，反胶团萃取，和超临界流体萃取。
10.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为lgS＝β－K s I；当保持体系温度、pH值不变，仅改变溶液离子强度进行的盐析操作称为Ks盐析法；当保持离子强度不变，改变温度、pH值进行的盐析操作称为β盐析法。
11. 电渗析是利用分子的荷电性质和分子大小的差别进行分离的膜分离法。
二、讨论题（36分）（参考答案）1. 以硫酸铵为例简述蛋白质盐析沉淀的方法。
（8分）教材p37.低离子强度下的盐溶向蛋白质的纯水溶液中加入电介质后，蛋白质的活度系数降低，蛋白质将吸附盐离子，带电表层使蛋白质分子间产生相互排斥作用，蛋白质分子与水分子间相互作用加强，导致蛋白质的溶解度增大，发生盐溶；高离子强度下的盐析溶液主体中那些与扩散层反离子电荷符号相同的电解质离子将把反离子压入（排斥）到双电层中，使蛋白质表面的双电层厚度降低，静电排斥作用减弱；同时，由于盐的水化作用，特别是中性盐的亲水性大，其将争夺蛋白质水化层中的水分子，使蛋白质表面疏水区脱去水化膜而暴露，增大它们之间的疏水性作用而容易发生凝集，进而沉淀。
2. 何谓等电点沉析法。
（4分）答：蛋白质在pH值为其等电点的溶液中净电荷为零，蛋白质之间静电排斥力最小，溶解度最低。
化工分离工程习题
化工分离工程习题习题崔群20XX年6,8,10,13[P163,6]用芬斯克方程计算附图精馏塔的最少理论板数与非关键组分的分配。
解题思路：① 假设清晰分割→D,W ② 计算塔顶、塔釜温度③ 计算各组分平均相对挥发度④ Nm=? ⑤ 验证清晰分割20XX年-9-17第三章习题[P163,6]解：① 假设清晰分割→D,W用清晰分割方法对各组进行分预分配，如下表：进料组分 1 2 3 4 5 6 7 8 C3 i-C4 n-C4 (LK) i-C5(HK) n-C5 n-C6 n-C7 n-C8 进料fi kmol/h 2500 400 600 100 200 40 50 40 馏出液di 2500 400 600-6 15 6 100 -15 200 40 50 40 釜液wi[P163,6]求和3930350942120XX年-9-17第三章习题[P163,6]解：② 计算塔顶露点温度塔顶露点tD近似代表塔顶蒸汽温度计算各组分的相对挥发度。
最小平衡级(理论板)对应于全回流，R=1,yi=xi[P163,6]由d i y i / k i 1计算塔顶馏出液的露点温度tD=31℃令t= 31℃ ,已知P=700kPa , 查P21 图2-1(a)得Ki列于下表。
塔顶组分di 1 2 3 4 求和C3 i-C4 n-C5 i-C5 2500 400 594 15 3509 yi 0.7125 0.1140 0.1693 0.0043 1 Ki 1.58 0.67 0.483 0.20 yi/Ki 0.4509 0.1701 0.3505 0.0215 0.993120XX年-9-17第三章习题[P163,6]解：③ 计算塔釜液泡点温度tB塔底tb代表塔底液相温度计算相对挥发度。
[P163,6]令t=127 ℃ ,已知P=700kPa , 查P21 图2-1(a)得Ki列于下表。
釜液组成kmol/h xw Ki yi=Kixi34 5 6n-C4i-C5 n-C5 n-C6685 200 400.0*****.20XX年0.4751 0.09502.81.5 1.27 0.680.03990.3029 0.6034 0.064078 求和n-C7n-C85040 4210.*****.0950 10.350.200.04160.019 1.071420XX年-9-17第三章习题[P163,6]解：④ Nm=?[P163,6]假设清晰分割，由塔顶露点计算得t顶= 31℃ ,塔底泡点计算得t底= 127 ℃ , P=700kPa,查图得各组分的Ki(列于下表)。
培训班分离工程练习题
《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、分离剂可以是___________或____________，有时也可两种同时应用。
4、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。
5、传质分离过程分为____________和____________两类。
6、速率分离可分为__________和__________两大类。
（二）选择题1、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2、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3、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4、下列分离过程中属于平衡分离过程的是（b）：a.重力沉降分离过程；b.吸收；c.膜分离；d. 离心分离。
第二章多组分分离基础（一）填空题1、汽液相平衡的条件是汽液两相中温度压力相等，每一组分的_________相等。
2、根据泡、露点的概念，精馏塔塔顶（全凝器）温度即为对应塔顶产品组成的__________，塔釜温度即为对应塔釜液相组成的___________。
3、在进行闪蒸计算时，需判断混合物在指定温度和压力下是否处于__________。
4、一定压力下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化产生第一个气泡时的温度叫____________。
5、泡点压力是指一定__________下降低系统__________,当液体混合物开始汽化产生第一个气泡时的__________。
6、一定压力下冷却气体混合物,当气体混合物开始冷凝产生第一液滴时的温度叫____________。
7、一定温度下压缩气体混合物，当开始冷凝产生第一个液滴时的压力叫____________。
分离工程第三章复习题
分离工程第三章复习题第三章复习题一填空题1 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）2 设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示( )3 设计变量分为（）与（）。
4 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。
5 恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（）出来。
6 设计变量分为可调设计变量和（），装置的设计变量与各单元设计变量的关系为（）。
7 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。
8 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。
9 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。
10 萃取精馏萃取剂从( )加入塔中，萃取剂再生塔萃取剂从( )取出。
11对于能生成二元最低恒沸物的物系来说，x，y大小关系在恒沸点左侧为（），在恒沸点右侧为（）。
12 在一个塔中精馏某二元最低恒沸物时，塔顶得到的产物是（），塔底得到的产物是（）。
13 萃取精馏塔中，当原料以（）热状况加入时，精馏段与提馏段中的溶剂浓度大致相等，萃取剂将从塔（）出来。
14 活度系数??1的溶液为（）溶液，活度系数??1的溶液为（）溶液。
15 多组分精馏与多组分吸收过程均不能对所有组分规定分离要求，而只能对分离操作中起关键作用的组分即关键组分规定分离要求，其中多组分精馏过程最多只能有( )个关键组分。
16 端值常数A为( )时体系为理想溶液，A为( )时体系为负偏差溶液。
17 用郭氏法分析，串级单元的可调设计变量为（），侧线采出板的可调设计变量为（）。
18 根据萃取精馏原理，通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有（）偏差的非理想溶液，与塔底组分形成理想溶液或具有（）偏差的非理想溶液。
19 萃取精馏塔中，当原料以液相加入时，则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段（），此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度，常将部分溶剂随（）一起加入。
20 恒沸精馏过程恒沸剂的加入不仅影响原溶液组分( 挥发度或相对挥发度a )，同时与原溶液中的一个或几个组分形成恒沸物，当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔（）出来。
分离工程习题集.
第二章习题一、填空题1.衡量分离的程度用（）表示，处于相平衡状态的分离程度是（）。
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。
2.分离过程分为()和()两大类。
传质分离过程分为（）和（）两大类。
下列属于机械分离过程是（），速率分离过程是（），平稳分离过程是（）。
（吸收、萃取、膜分离、渗透、过滤、离心分离、蒸馏）3.汽液相平衡是处理（）过程的基础。
相平衡的条件是（）。
Lewis 提出了等价于化学位的物理量（），它是（）压力。
4.气液相平衡常数定义为（）。
理想气体的相平衡常数与（）无关。
5.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。
在多组分精馏中塔顶温度是由（）方程求定的，其表达式为()。
在多组分精馏中塔釜温度是由（）方程求定的，其表达式为()。
6.低压下二元非理想溶液的对挥发度α12等于()。
7.泡点温度计算时若∑Kixi>1，温度应调（）。
泡点压力计算时若∑Kixi>1，压力应调（）。
8.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。
若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时，其相态为（）。
若组成为Zi的物系,Kixi＜1时其相态为（）。
若组成为Zi的物系,∑Zi/Ki ＜1时，其相态为（）。
9.绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（）产生，节流后的温度（）。
二、选择题1.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2.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3.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4.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5.当物系处于泡、露点之间时，体系处于（）系统温度大于露点时，体系处于（）系统温度小于泡点时，体系处于（）。
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一、判断下列各题的正误，并改正。
1、固有分离因子和分离因子可以用于计算一个实际的精馏塔的板效率。
正确2、计算溶液露点时，若∑=>-Ci i iK Z101/，则说明计算的温度偏高。
错误，应为计算的温度偏低。
3、在一定温度和组成下，A 、B 混合物的总蒸汽压为P ，若P P P P S B SA >>,，则该溶液形成最高恒沸物. 正确4三对角度矩阵法是在求得ji x 后由H 方程求各板的温度，用S 方程计算各板的流率。
错误，应为三对角度矩阵法是在求得ji x 后由S 方程求各板的温度，用H 方程计算各板的流率。
5、当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用加大萃取剂用量的方法来调节 正确6、最高恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分增加 正确7、从塔釜往上逐板计算时，若由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的更大，则加料板为j+2板错误，应为从塔釜往上逐板计算时，若由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的更大，则加料板为j 板8、当两个难挥发组分为关键组分时，则应从塔釜往下为起点进行逐板计算。
错误，当两个难挥发组分为关键组分时，则应从塔顶往下为起点进行逐板计算。
9、多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是恒摩尔流。
错误，应为贫气吸收10、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增加吸收剂用量。
正确11、常用于吸收过程的相平衡表达式为i i i x k y =，在低压操作下有利于吸收。
错误，常用于吸收过程的相平衡表达式为Av l =，在高压操作下有利于吸收。
12、对多组分物系的分离，应将含有腐蚀的组分放在最后进行分离。
错误，对多组分物系的分离，应将含有腐蚀的组分最先进行分离。
13、分离最小功是在完全可逆过程中所消耗的功。
正确 二、简答题1、什么是恒沸精馏，如何用三角相图求解恒沸剂用量。
恒沸精馏是在原溶液中添加恒沸剂S 使其与溶液中至少一个组分形成最低恒沸物，以增大原组分间相对挥发度差的非理想溶液的多元精馏，形成的恒沸物从塔顶采出，塔釜引出较纯产品，最后将恒沸剂与组分分离。
利用相图，作F 与S 连线BS 及A 连线，两线交点M 便是总物料点，再由杠杆规则确定恒沸剂S 的用量。
MS F S ⋅=2、简述加盐萃取精馏是如何开发出来的溶盐精馏是在原料液中加入第三种组分—盐，使原来的两种组分的相对挥发度显著提高，从而可用普通精馏的方法使原来相对挥发度很小或者形成恒沸物的体系分离。
但由于盐的回收十分困难，且循环使用中固体盐的输送加料及盐结晶引起堵塞、腐蚀等问题而萃取精馏是加入的新组分不和原物系中的组分形成恒沸物，只改变组分间的相对挥发度，而其沸点比物系中其它组分的沸点高，从精馏塔的塔釜引出。
一般萃取剂的用量为60%-80%。
把盐加入到萃取精馏的溶剂中，既可以利用盐效应，提高待分离组分的相互挥发度，减少溶剂循环量，又克服了溶盐精馏中盐的输送回收困难等问题。
由此开发出了加盐萃取精馏。
3、叙述用简捷法作普通精馏过程理论板数的步骤。
简捷法计算理论板数步骤① 根据工艺条件及工艺要求，找出一对关键组分。
② 由清晰分割估算塔顶、塔釜产物的量及组成。
③ 根据塔顶塔釜组成计算相应的温度、求出平均相对挥发度。
④ 用Fenske 公式计算m N 。
⑤ 用Underwood 法计算m R ，并选适宜的操作回流比R 。
⑥ 确定适宜的进料位置。
根据m m N R R ,,，用Gilliland 图求理论板数N 。
4、从二氧化碳的Pr 和ρr 图说明恒温超临界萃取的原理。
超临界流体是指温度和压力处于临界点以上的流体。
在超临界状态下流体具有气液两相的双重特点，即既具有与气体相当的扩散系数和低粘度，又具有和液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。
从二氧化碳的Pr 和ρr 图可知超临界流体对溶质的溶解度会随操作条件的改变而改变，即在较高压力下使溶质溶解于超临界流体中，然后使温度升高或者压力降低，使溶质因超临界流体的密度下降，溶解度降低而析出，从而得到分离。
5、实际板和理论板的差异表现在那些地方，这些差异的影响应用什么方法来处理？ 实际板和理论板的差异1）理论板假定离开该板的汽、液两相达到平衡；2）理论板上相互接触的汽液两相完全混合，板上液相浓度均一，等于离开该板溢流液的浓度；3）实际板上汽液两相存在不均匀流动，停留时间有明显差异； 4）实际板存在雾沫夹带、漏液和液相夹带泡沫现象。
为考虑上述各种差异的影响，引进了几种效率 1）全塔效率，又称为总板效率 2）Murphree 板效率，又称干板效率 3）点效率4）理论板当量高度（HETP ） 5）传质单元高度6、采用简单塔完全分离含C 个组分的物料为C 个产品，需几个塔？如何安排这些塔的序列？采用简单塔完全分离含C 个组分的物料为C 个产品，需C-1个塔 安排分离流程的一些经验规则：1）首选分离方法为能量分离剂的方法，其次选用是使用分离剂的方法； 2）易分离的组分先分；3）易挥发组分先分（直接分离序列） 4）尽可能对分，（料液的等摩尔分割） 5）量多的组分先分；6）分离要求高和最困难分离的组分后分； 7）有特殊组分的要先分三、非清晰分割的基本思想是什么？怎样做物料的预分布？不清晰分割物料分布假定在一定回流比操作时，各组分在塔内的分布与在全回流操作时的分布相同，这样就可以采用Fenske 公式去反算非关键组分在塔顶塔釜的浓度。
Fenske 方程：avLH L HH L mW W D D N )lg(lg α⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=；H H Nm LH L L W D W D α=∴或： HHNm iH i i W D W D α=∴， 先按清晰分割得到的组成分布来试算塔顶与塔釜的温度，即泡点、露点温度，再计算其相对挥发度，平均相对挥发度，计算m N 以及计算新的组成分布，反复试差至组成不变为止。
已知条件→→→→−−−−−→−m LH W D Wi D i N T T x x α,,设为清晰分割 Wi Di m LH W D Wi Di x x N T T x x ,,,→→→→→α另还可采用图解法。
四、已知某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下：（1）求其常压下的该混合物的温度，误差判据可取0.001。
（2）上述混合物若温度为350K ，试分析是否有液相存在。
1）设t=50℃，则33.0,56.0,25.25006.075.0543===⨯+-=C C C K K K∑<=⨯+⨯+⨯=18751.032.033.045.056.023.025.2iixK调整温度：选C 4为关键组分，则根据调整公式1)(-∑=m ii GGm k x K K 64.08751.056.02==G K ；由此得t=55.5℃则385.0,626.0,58.25.5506.075.0543===⨯+-=C C C K K K∑≈=⨯+⨯+⨯=1999.032.0385.045.0626.023.058.2iixK∴ t=55.5℃（2）混合物温度为350K 即77℃时6.0,884.0,87.37706.075.0543===⨯+-=C C C K K K∑>=⨯+⨯+⨯=1583.16.033.0884.056.023.087.3ii xK 即B ii T T xK >>∑,1∑>=++=177.16.033.0884.056.087.323.0i iK y即∑<>D i iT T K y,1 混合物处于两相区 ∴有液相存在五、某精馏塔进料中含n-C6o0.33，n-C7o0.33，n-C8o0.34。
要求馏出液中n-C7o 含量不大于0.011，釜液中n-C6o 含量不大于0.015（以上均为摩尔分数）。
若进料流率为100kmol/h 。
说明什么是关键组分,什么是非关键组分, 按清晰分割预算馏出液及塔釜液流量及组成。
（1）由题意：07C n -为重关键组分HK ，06C n -为轻关键组分LK ，08C n -为重组分HNK 。
∵h Kmol F x x LKW H KD 100,015.0,011.0===(3分)∴h Kmol F x x x ZD LKWHKD LKWn i iLK34.32100015.0011.01015.033.011=⨯---=---=∑=∴h Kmol D F W 66.6734.32100=-=-=(3分)∴%9.98989.034.32015.066.6733.0100==⨯-⨯=-=D Wx FZ x LKW LK LKDhKmol W W Dx FZ x HK HKD HK HKD 64.32,482.066.67011.034.3233.0100==⨯-⨯=-=h Kmol W W FZ x HNK HNK HNK 34,503.066.6734.0100==⨯==∴hKmol W W W W hKmol D D D HNK HK LK LK HK 02.23464.3266.6735.099.3134.32=--=--==-=-=∴馏出液中含：06C n - 31.99h Kmol 0.989 07C n - 0.35h Kmol 0.011 08C n - 0 釜液中：06C n - 2.02h Kmol 0.015 07C n - 32.64h Kmol 0.482 08C n - 34h Kmol 0.503 六、拟进行吸收的某厂裂解气的组成在吸收塔内操作压为1Mpa 操作温度为308K 下的相平衡常数如下：计算操作液气比为最小液气比的1.2倍时异丁烷组分被吸收94%时所需的理论板数. 丙烷的吸收率。
（1）∵关键组分为异丁烷94.0=关ϕ；当94.0==∞→关关时ϕA N∵ 4982.053.094.0min=⨯==⎪⎭⎫⎝⎛关关K A V L ∴59784.04982.02.12.1min =⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L 128.153.0598.0===关关VK LA 由48.81128.1lg 194.0128.194.0lg 1lg 1lg=---=---=AA N ϕϕ ∴所需理论板数为8.5块（2）由C i N iN i i VK LA A A ==++,11ϕ得498.02.1598.0==丙烷A 497.01498.0498.0498.015.815.8=--=++丙烷ϕ ∴丙烷的吸收率为0.497。
七、某连续分离过程，在0.101MP ，21.3℃ 时，欲将60%（mol ）丙烯的丙烯-丙烷混和物分离成99%的丙烯产品和95%的丙烷产品，分离过程及产品均处于环境温度及压力，试计算分离最小功。