《生化分离工程》思考题与答案
生化分离工程复习题2及答案
生化分离工程复习题
一、填空题
1。生化分离过程主要包括四个方面:预处理、细胞分离、纯化、产品加工。
2. 发酵液常用的固液分离方法有沉淀法和结晶法等。
3。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;
4。离子交换分离操作中，常用的洗脱方法简单洗脱和梯度洗脱.
5。等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其各种蛋白质等电点的不同.
6。典型的工业过滤设备有板框压滤机和转筒真空过滤机。
9。超临界流体的特点是与气体有相似的扩散性能，与液体有相似的密度.
二、单选题
1．供生产生物药物的生物资源不包括（ D ）
A. 动物
B. 植物
C. 微生物
D. 矿物质
2．下列哪个不属于初步纯化：( C )
A。沉淀法 B。吸附法 C. 亲和层析 D。萃取法
3．HPLC是哪种色谱的简称（ C ）。
A。离子交换色谱 B。气相色谱 C。高效液相色谱 D.凝胶色谱
4．其他条件均相同时，优先选用那种固液分离手段（ B )
A。离心分离 B。过滤 C。沉降 D。超滤
5．适合小量细胞破碎的方法是（ C ）
A。高压匀浆法 B。超声破碎法 C。高速珠磨法 D. 高压挤压法
6．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
7．液—液萃取时常发生乳化作用，如何避免( D ）
A。剧烈搅拌 B. 低温 C. 静止 D。加热
8．盐析法与有机溶剂沉淀法比较，其优点是（ B ）
A．分辨率高 B．变性作用小 C．杂质易除 D．沉淀易分离
9．工业上常用的过滤介质不包括( D ）
《生化分离工程》教案
《生化分离工程》教案
一、教学目标：
1.了解生化分离工程的概念、原理和应用；
2.掌握生化分离工程的基本操作技术；
3.培养学生的实验操作能力和团队合作意识；
4.培养学生的创新思维和问题解决能力。
二、教学内容：
1.生化分离工程的概念和原理
1.1生化分离工程的定义
1.2生化分离工程的发展历史
1.3生化分离工程的原理和分类
1.4生化分离工程的应用领域
2.生化分离工程的实验技术
2.1离心分离技术
2.1.1介绍离心分离的原理和分类
2.1.2学习离心机的操作和使用方法
2.1.3进行离心分离实验
2.2色谱分离技术
2.2.1介绍色谱分离的原理和分类
2.2.2学习常见的色谱分离技术和仪器设备
2.2.3进行色谱分离实验
2.3膜分离技术
2.3.1介绍膜分离的原理和分类
2.3.2学习膜分离技术的基本原理和操作步骤
2.3.3进行膜分离实验
三、教学方法：
1.讲授相结合：通过课堂讲解，介绍生化分离工程的概念、原理和应用；
2.实践操作：学生进行离心分离、色谱分离和膜分离的实验，熟悉操作步骤和仪器设备；
3.小组合作：学生以小组形式进行实验操作，培养团队合作意识和协作能力；
4.论文研读：学生自主阅读相关论文，了解生化分离工程的最新发展和应用。
四、教学过程：
1.生化分离工程的概念和原理（2学时）
1.1.通过课堂讲解，介绍生化分离工程的概念、原理和应用领域；
1.2.分析生化分离工程的发展历史，引导学生了解其发展背景和重要意义；
1.3.利用多媒体演示，展示生化分离工程在食品、药品、环境等领域的应用；
1.4.提出学生思考题，帮助学生理解生化分离工程的分类和原理。
《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。
生化分离工程 (四川大学历年考博真题及答案)-个人整理完整篇
1.等电点沉淀法与盐析沉淀法有什么不同？
沉淀法是最古老的分离和纯化生物物质的方法。根据所加入的沉淀剂的不同，沉淀法可以分为：盐析法；等电点沉淀法；有机溶剂沉淀法；非离子型聚合物沉淀法；聚电解质沉淀法；高价金属离子沉淀法。
（1）等电点沉淀法：
原理：等电点沉淀法主要利用蛋白质溶液的PH值等于其等电点时，溶解度最小，而不同蛋白质离子具有不同等电点，依次改变溶液pH值可将杂蛋白质沉淀除去，最后获得目标产物。等电点沉淀法的优缺点：优点：很多蛋白质的等电点都在偏酸性范围内，而无机酸通常价较廉，并且某些酸，如磷酸、盐酸和硫酸的应用能为蛋白质类食品所允许。同时，常可直接进行其他纯化操作，无需将残余的酸除去。
缺点：酸化时，易使蛋白质失活，这是由于蛋白质对低pH比较敏感。
（2）盐析沉淀法：
原理：在蛋白质溶液中加入中性盐后，既会使蛋白质脱水，又会中和蛋白质所带的电荷，使颗粒间的相互排斥力失去，在布朗运动的互相碰撞下，蛋白质分子结合成聚集物而沉淀析出。常用的中性盐有MgSO4、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaH2PO4盐析沉淀法的优缺点：优点：成本低，不需要什么特别昂贵的设备；操作简单，安全；对许多生物活性物质具有稳定作用。缺点：沉淀物中含有大量的盐析剂。（3）有机溶剂沉淀法：
原理：加入有机溶剂后，水溶液的介电常数降低，从而使蛋白质分子间的库仑力增大，导致其凝聚和沉淀。
有机溶剂沉淀法的优缺点：优点：某些蛋白质沉淀的浓度范围相当宽，所得产品纯度较高，有机溶剂除去方便，而且有机溶剂本身可部分地作为蛋白质的杀菌剂。缺点：需要消耗大量溶剂，且有机溶剂易燃、易爆、安全要求较高，容易引起蛋白质变性失活，操作常需在低温下进行，收率比盐析法低。常用的有机溶剂有：乙醇、甲醇、丙酮、异丙醇。
《生化分离工程》教案
*****本科课程备课教案
*—*学年第1学期
（理论课程）
课程名
学生人
教师姓
教师职
***学院
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
教案1
《分离工程》综合复习资料答案
分离工程综合复习资料（答案）
一、 不定项选择
1.下列属于机械分离的是（ A C ）
A ．沉降 B. 超滤 C. 静电除尘 D. 吸附分离 2.膜分离属于（
B D ）
A. 平衡分离
B. 传质分离
C. 机械分离
D. 速率分离 3.ESA 被用于下列哪种分离过程？（ B D ）
A. 机械分离
B. 速率分离
C. 平衡分离
D. 传质分离
4.公式V
i L i i f f K / 适用于下面哪种情况？（ A ）
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；
5.已知：T ，y 1，y 2 ……y C ；求解：P ，x 1，x 2……x C 属于哪种计算类型（ A ）
A . 露点压力 B. 泡点温度 C. 露点温度 D. 泡点压力 6.在设计变量中，e
a N 表示（ C ）
A. 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 7.HNK 表示（ C ）
A. 重组分 B . 重关键组分 C. 重非关键组分 D .
8.根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（B ）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；
9. 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；
《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
《生化分离工程》思考题及答案
《生化分离工程》思量题及答案
第一章绪论
1、何为生化分离技术？其主要研究那些内容？
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、生化分离的普通步骤包括哪些环节及技术？
普通说来，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、凝结和絮凝等方法；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、其他代谢物(几百上千种)、培养基成份、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、表面张力等非常敏感； 4、对最
终产品的质量要求高重要性：生物技术产品普通存在于一个复杂的多相体系中。惟有经过分离和纯化等下游加工过程，才干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，分离与纯化部份占总成本的 40~80％；精细、药用产品的比例
更高达 70~90％。显然开辟新的分离和纯化工艺是提高经济效益或者减少投资的重要途径。
5、为何生物技术领域中往往浮现“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；出去大部份可溶性杂质，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。：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，能使蛋白质凝结形成较大颗粒，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范围内，对于发酵液，温度过高或者时间过长可能造成细胞溶解，胞内物质外溢，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凝结和絮凝；④使用惰性助滤剂。
生物分离工程思考题
《分离》PPT思考题及部分答案
分离概述
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：
<1>：发酵液组成复杂，固液分离困难——这是生物分离过程中的薄弱环节
<2>：原料中目标产物含量低，有时甚至是极微量——从酒精的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的杂质——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的杂质——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——提高每一步的产物收得
率，尽可能减少操作步骤。
<7>：各批次反应液性质有所差异——分离技术具有一定的弹性。
2 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素？
(1)产品的性质（2）成本（3）工艺步骤（4）操作程序（5）生产方式（6）生产规模（7）产品稳定性（8）环保和安全
3 初步纯化与高度纯化分离效果有何不同？
（1）初步纯化是将目标物和与其性质有较大差异的杂质分开，使产物的浓度有较大幅度的提高，可采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作.
（2）高度纯化主要是除去与目标物性质相近的杂质，是产品的精制过程，可采用层析（柱层析和薄层层析）、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱.
4 如何除去蛋白质溶液中的热原质？
（1）生产过程无菌（2）所有层析介质无菌（3）所用溶液无菌（4）亲和层析（多粘菌素）
分离工程习题完整答案
第一部分 填
空题
非常全的一份复习题， 各个方面都到了。 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. 衡量分离的程度用（分离因子）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子）。
3. 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。
4. 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（理想分离因子）。
5. 固有分离因子是根据（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。
6. 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）。
7. 当混合物在一定的温度、压力下，满足（1,1 ∑∑i
K i z i z i K ）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）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（萃取剂回收段）。
9. 最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。
10. 吸收因子为（ A=L/KV ），其值可反应吸收过程的（难易程度）。
11. 对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（塔顶釜两块板 ）合成的。
12. 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）。
13. 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。
14. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为（ L = A V ）。
15. 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。
《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。
《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？
《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。
《生物分离工程》课程试卷A
《生化分离工程》课程试卷（A卷）
课程代码：090904208
本试卷适用于生物与化学工程系2011级生物工程专业本科学生
命题人：刘建强
（考试时间120分钟，总分100分）
注意：1、答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上的无效。
2、答卷必须写明题目序号，并依题号顺序答题。
3、请保持行距，保持卷面整洁。
一、填空题（本题共7小题，每空1分，共25分）
1、速度和质量是过滤操作的指标，是关键，故先多对滤液或处理，或加助滤剂。
2、膜在分离过程中功能：、、。
3、色谱峰数等于样品中单组分的个数；色谱保留值是分析的依据；色谱峰高或面积是分析的依据；色谱保留值或区域宽度是色谱柱的评价指标；色谱峰间距是或选择是否合适的判定依据。
4、评价离子交换剂性能的重要参数是：、、和。
5、对离子交换树脂的选择原则是：被分离物质带正电荷，应采用交换树脂；强碱性离子宜用树脂，吸附大分子离子选择交联度的树脂。
6、常用的化学细胞破碎方法、、、酶消化法和碱处理法
7、晶体质量的考查主要包括以下几点、、。
二、名词解释（本题共4小题，每小题3分，共12分）
8、蛋白质复性：
9、树脂交换容量：
10、生物制品：
11、细菌性热原：
三、选择题（本题共5个选项，每小项2分，共10分）
12、下列细胞破碎法中不属于机械法的是（）
A高压匀浆、 B珠磨、 C超声波、 D渗透压冲击
13、有直径0.5nm和3um的两种目标物，适应分离的膜分别是（）和（）
A微滤（MF） B超滤（UF） C反渗透（RO）
14、强酸性阳离子交换树脂的使用范围为（）
弱碱性阴离子交换树脂的使用范围为（）
《化工分离工程》试卷及答案
《化⼯分离⼯程》试卷及答案
2006-2007学年第2学期考试参考答案（A ）卷
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
）（－净分离W B ? ；实际的分离过
程是不可逆的，所以热⼒学效率必定⼩于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)1
c
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）
。
1. 设V F ψ=--⽓化分率
物料衡算式：1i i i i i Fz Lx Vy Fx Fy ψψ=++＝（－） (1) 相平衡关系式：i i i y K x = (2)
硕士研究生分离工程思考题答案
1.1、什么是绿色分离工程，实现的途径。 答：绿色分离工程是指分离过程绿色化的工程实现 。途径：对传统分离过程进行改进、优化，使过程对环境的影响最小甚至于没有。手段：开发及使用新型的分离技术
1.2、化工分离技术的特性
答：化工分离技术的重要性、化工分离技术的多样性、化工分离技术的复杂性
1.3、化工分离技术发展的特点
答：1、竞争促进了分离过程的强化：化工塔器的内件:高效塔板、规整填料和散装填料发明层出不穷2、耦合分离技
术引起重视：综合了两种分离技术的优点 ，可以解决许多传统的分离技术难以完成的任务3、信息技术推动了分离技术的发展： 4、根据国情，加速分离科学和技术的发展 1.4 、简述分离过程的集成化
答：1、反应过程与分离过程的耦合2、分离过程与分离过程的耦合3、过程的集成：（1）传统分离过程的集成（2）传统分离过程与膜分离的集成（3）膜过程的集成
1.5、分离过程的种类与特性
答：分离过程：借助一定的分离剂，实现混合物中的组分分级（Fractionalization ）、浓缩（Concentration ）、富集
（Enrichment ）、纯化（Purification ）、精制（Refining ）与隔离（Isolation ）等的过程。1、扩散式分离过程—— 涉及物质从进料向一股产品流的扩散传递。分为平衡分离过程和速率分离过程 。(1)蒸发、蒸馏和干燥等(根据挥发度或
汽化点的不同)；(2)结晶(根据凝固点的不同)；(3)吸收、萃取和沥取等(根据溶解度的不同) ；(4)沉淀(根据化学反应生成沉淀物的选择性) ；(5)吸附(根据吸附势的差别)；(6)离子交换(用离子交换树脂)；(7)等电位聚焦(根据等电
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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。
2、何谓絮凝？何谓凝聚？何谓混凝？各自作用机理是什么？
3、常用的凝聚剂有哪些？常用的絮凝剂有哪些？
(1)凝聚作用:凝聚作用是指在某些投加的化学物质的作用下，胶体粒子脱稳并使
粒子聚集成1mm 大小块状凝聚体的过程。这些物质称为凝聚剂。凝聚剂的作用机理:凝聚剂的加入可使胶粒之间双电层电位下降或者使胶体表面水化层破坏或变薄，导致胶体颗粒间的排斥作用降低，吸引作用加强，破坏胶体系统的分散状态，导致颗粒凝聚。
工业上常用的凝聚剂大多为阳离子型,无机盐类:AlCl3 ·6H2O 、
FeCl3 ·6H2O 、Al2(SO4)3 ·18H2O 、K2SO4 ·Al2(SO4)3 ·24H2O 、FeSO4·7H2O 、ZnSO4 ，MgCO3 等；金属氧化物类：氢氧化铝、氢氧化铁等；聚合无机盐类：聚合铝、聚合铁凝聚值：电解质凝聚能力可用凝聚值来表示，使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度( mmol/L )称为凝聚值。阳离子的价数越高，该值就越小，即凝聚能力越强。
(2)絮凝作用:絮凝作用是利用带有许多活性官能团的高分子线状化合物(絮
凝剂)将胶体粒子交联成网，形成10mm 大小凝絮团的过程。
絮凝作用的机理：实现絮凝作用的关键在于长链状结构的多个活性官能团，包括带电荷的阴离子(如—COOH )或阳离子(如—NH2 )基团以及不带电荷的非离子型基团。它们通过静电引力、德华力或氢键作用，强烈地吸附在胶粒表面。即架桥作用。
工业上使用的絮凝剂分类：①有机高分子絮凝剂:聚丙烯酰胺,聚丙烯酸类衍生物阴离子型絮凝剂;②无机高分子聚合物,如聚合铝盐、聚合铁盐等;
③生物絮凝剂,
主要有蛋白质、粘多糖、纤维素和核酸等
（3）混凝:在实际应用中，絮凝剂与无机电解质凝聚剂经常搭配在一起使用，加入
无机电解质使悬浮粒子间的排斥能力降低而凝聚成微粒，然后加入絮凝剂，
两者相辅相成，二者结合的方法称为混凝。混凝可有效提高凝聚和絮凝效果。
4、何为惰性助滤剂？其使用方法有哪些？
惰性助滤剂是一种颗粒均匀、质地坚硬、不可压缩的粒状物质，用于扩大过滤表面的适用围，使非常稀薄和非常细小的悬浮液在过滤时发生的快速挤压和介质堵塞现象得到减轻，易于过滤。
原理: 助滤剂能吸附胶体，且形成的滤饼具有网格型结构，不可压缩，滤孔不会被堵塞，从而提高过滤效率。
常用的助滤剂有硅藻土、纤维素、石棉粉、珍珠岩、白土、炭粒、淀粉等。最常用的是硅藻土
助滤剂的使用方法:①将助滤剂在支持介质（滤布）的表面上预涂薄层1～2mm; ②将助滤剂分散在待过滤的悬浮液中.
补充:生化产品固液分离方法：过滤、沉降和离心分离。过滤是以某种多孔性物质作为介质，在外力的作用下，悬浮液中的流体通过介质孔道，而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离的过程;沉降是依靠外力的作用，利用分散物质（固相）与分散介质（液相）的密度差异，使之发生相对运