分离工程习题解答模板
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。
分离工程习题讲解

• 答: (1)组分2和3是分布组分,组分1和4是非分布组分 (2)参考课本图2-18(p53) (3)看课本(p54) (4)3是轻关键组分,2是重关键组分,1是重非关键 组分,4是轻关键组分 (5)p52 x xhk 42 . 86 21 . 43 lk lg( )D ( )B lg( * ) xhk xlk 1.07 2.14 =8.6 N Nm = m lg 2 lg lk ,hk
调整T
N
F (T ) 1 Ki xi
6 ,有一分离四个组分混合物的精馏塔,已知条件如 Fi di wi ai 下: 组分
1 2 3 4 10.0 22.5 45.0 22.5 0.00 1.07 42.86 22.50 10.00 21.43 2.14 0.00 0.25 0.50 1.00 2.00
E MV E OG
1
1.5—6m
D
2-2:
2-3:
2-5:
• 2-8:某精馏塔分离四元烃类混合物,操作压力为 85atm,进料量为100kmol/h。已知: 进料组成 xF 甲烷 0.10 乙烯 0.40 丙烯 0.20 丁烯 0.30
分离要求:塔顶的丙烯含量˂ 3 %(摩尔分率),塔 底的乙烯含量˂ 5 %(摩尔分率),求: (1)用清晰分割法计算塔顶、塔底的组成及产量 (2)塔在正常操作时可达指定分离要求现测得釜温为 105oC,操作是否正常?(计算说明)
c bl
0.05 0.069 kmol / m
3
3
Cbl C 0.069kmol / m
• 要使其为气膜控制则吸收剂的浓度至少为0.069kmol/m3
c • (2)当Cbl=0.08kmol/m3 时有 Cbl Cbl 其过程为气
专升本《分离工程》试卷答案
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专升本《分离工程》一、 (共31题,共151分)1. 某三元理想混合物的组成为:系统的操作压力为0.1013MPa 。
计算混合物的泡点温度。
A 、B 、C 三个组分的饱和蒸汽压数据如下:(T :K ,pis :Pa )(10分)标准答案:2. 在环境状态下,将含有50%(摩尔)丙酮的水溶液分离成99%(摩尔)的丙酮和99%(摩尔)的水。
1、若丙酮和水被认为是理想溶液,计算以1 kmol 进料为单位的最小功;2、在环境状态下的液相活度系数用Van Laar 方程联立,其常数A12=2.0,A21 =1.7(丙酮组分为1),计算最小功。
(10分)标准答案:(1)由物料衡算解得n1 = n2 = 0.5 kmol/h= 1.58x106J/h3. 在环境状态下,将含有60%(摩尔)丙酮的水溶液分离成99%(摩尔)的丙酮和99%(摩尔)的水。
1、若丙酮和水被认为是理想溶液,计算以1 kmol 进料为单位的最小功;2、在环境状态下的液相活度系数用Van Laar 方程联立,其常数A12=2.0,A21 =1.7(丙酮组分为1),计算最小功。
(10分)标准答案:4. 苯酚精馏塔如附图所示:原料液含苯酚40%,水60%(分子分数)要求苯酚产品纯度99% 以上,操作压力101.3Kpa ,塔顶蒸汽冷凝后过冷到20,在分层器中分层,分层全部回流,水层去污水厂处理。
查20时苯酚—水的互溶度数据为:水层含苯酚1.68%(摩尔百分数),分层含水66.9%(摩尔百分数),苯酚—水系统在1atm 下的汽—液平衡数据为: 若回流比选用最小回流比的1.5倍,饱和液体进料,并认为 回流液过冷对塔内回流量的影响可忽略, 试求理论塔板数。
(10分)标准答案:5. 某三元理想混合物的组成为:系统的操作压力为0.1013MPa。
计算混合物的泡点温度。
A、B、C三个组分的饱和蒸汽压数据如下:(10分)标准答案:6. 在吸收塔设计中,当吸收剂用量趋于最小用量时,( )。
分离工程习题解答
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[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 0.6921978.0≠=∑=∑∴iii 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≈=++=∑=∑∴iii 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。
分离工程题库附答案
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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。
生物分离工程试题库及答案
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生物分离工程试题库及答案一、单选题1. 生物分离工程是指将生物体内所需的活性成分从混合物中分离出来的一种工程技术。
以下哪项不是生物分离工程的应用领域?A. 制药工业B. 酿酒工业C. 农业生产D. 燃料生产答案:D2. 下列哪个选项中的方法不属于常见的生物分离工程方法?A. 附着法B. 膜分离法C. 蒸馏法D. 萃取法答案:C3. 生物分离工程中常用的分离技术包括以下哪些?A. 膜分离法B. 萃取法D. 离心法答案:A、B、C、D4. 以下哪个选项中的分离方法不适合于高分子物质的分离?A. 膜分离法B. 结晶法C. 离心法D. 沉淀法答案:B5. 在生物分离工程中,选择合适的分离方法时需要考虑以下哪些因素?A. 成本因素B. 分离效率C. 操作难度D. 原料来源答案:A、B、C、D二、多选题1. 生物分离工程中,以下哪些因素会影响酶的活性?B. pH值C. 浓度D. 氧气含量答案:A、B、C、D2. 下列哪些应用领域可以运用生物分离工程技术?A. 制药领域B. 酿酒领域C. 化妆品领域D. 电子领域E. 食品工业答案:A、B、C、E三、简答题1. 生物分离工程的基本原理是什么?简要描述分离原理。
答案:生物分离工程的基本原理是利用不同物质在特定条件下的物理化学性质的差异,将混合物中的目标物质与其他物质分离开来。
常见的分离原理包括按照溶解度、相对分子大小、疏水性等特性进行分离。
2. 生物分离工程在制药领域的应用有哪些?举例说明。
答案:生物分离工程在制药领域的应用非常广泛,可以用于提取药物原料、纯化药物、分离杂质等。
例如,通过膜分离法可以将药物原料与废弃物质分离开来,提高纯度;通过离心法可以分离出生物制剂中的细胞碎片和溶液,得到纯度更高的药物。
四、应用题生物分离工程在食品工业中的应用越来越广泛,请你分析以下场景并给出解决方案。
场景描述:某食品工厂生产的食品中含有一种特殊的营养成分,但是这种营养成分并不稳定,容易在加工过程中被破坏。
分离工程考试题及答案
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分离工程考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在分离工程中,下列哪种方法不适用于液-液分离?A. 离心分离B. 过滤C. 蒸馏D. 吸附答案:D2. 哪种类型的分离过程是基于分子大小差异进行的?A. 萃取B. 膜分离C. 蒸发D. 结晶答案:B3. 以下哪个参数对过滤速率影响最大?A. 滤饼厚度B. 过滤面积C. 过滤压力D. 滤液粘度答案:B4. 在蒸馏过程中,提高哪种参数可以增加分离效率?A. 进料温度B. 回流比C. 塔板数D. 塔顶压力答案:C5. 反渗透膜分离技术主要应用于哪种类型的分离?A. 气-液分离B. 液-固分离C. 液-液分离D. 固-固分离答案:C6. 离心分离中,离心力的大小与哪个参数成正比?A. 转速的平方B. 转速的立方C. 转速的四次方D. 转速的五次方答案:A7. 以下哪种方法不适用于气体的分离?A. 吸收B. 吸附C. 膜分离D. 沉降答案:D8. 哪种类型的分离过程是基于分子间作用力差异进行的?A. 萃取B. 膜分离C. 蒸发D. 结晶答案:A9. 在液-液萃取中,选择性系数αAB/AC表示什么?A. 组分A与组分B的分配系数之比B. 组分A与组分C的分配系数之比C. 组分B与组分C的分配系数之比D. 组分A在两种溶剂中的分配系数之比答案:A10. 哪种类型的分离过程是基于分子质量差异进行的?A. 萃取B. 膜分离C. 超滤D. 蒸馏答案:C二、填空题(每空1分,共10分)1. 在过滤过程中,滤饼的厚度增加会导致过滤阻力_____。
2. 蒸馏操作中,提高回流比可以_____组分间的分离效果。
3. 反渗透膜分离技术中,水分子通过膜的驱动力是_____。
4. 离心分离中,离心力的大小与转速的_____次方成正比。
5. 在液-液萃取中,选择性系数αAB/AC越大,表示组分A与组分B 之间的_____越大。
6. 蒸馏过程中,塔板数的增加可以提高_____效率。
分离工程施工第一章作业参考答案
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1、说明分离过程与分离工程的区别?答:分离过程:是生产过程中将混合物转变组成不同的两种或多种相对纯净的物质的操作;分离工程:是研究化工及其它相关过程中物质的分离和纯化方法的一门技术科学,研究分离过程中分离设备的共性规律,是化学工程学科的重要组成部分。
2、实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么?答:前者是根据实际产品组成而计算,后者是根据平衡组成而计算。
两者之间的差别用级效率来表示。
错误:固有分离因子与分离操作过程无关3、怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度?答:分离因子的大小与1相差越远,越容易分离;反之越难分离。
4、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。
通常,分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。
5、按所依据的物理化学原理不同,传质分离过程可分为哪两类?答:平衡分离过程:采用平衡级(理论板)作为处理手段,利用两相平衡组成不相等的原理,即达到相平衡时,原料中各组分在两个相中的不同分配,并将其它影响参数均归纳于级效率之中,如蒸发、结晶、精馏和萃取过程等。
大多数扩散分离过程是不互溶的两相趋于平衡的过程。
速率分离过程:通过某种介质,在压力、温度、组成、电势或其它梯度所造成的强制力的推动下,依靠传递速率的差别来操作,而把其它影响参数都归纳于阻力之中。
如超滤、反渗透和电渗析等。
通常,速率控制过程所得到的产品,如果令其互相混合,就会完全互溶。
8对乙苯和三种二甲苯混合物的分离方法进行选择。
(1)列出间二甲苯和对二甲苯的有关性质:沸点、熔点、临界温度、临界压力、偏心因子、偶极矩等,利用哪些性质的差别进行该二元物系的分离是最好的?(2)为什么使用精馏方法分离间二甲苯和对二甲苯是不适宜的?(3)为什么工业上选择熔融结晶和吸附分离间二甲苯和对二甲苯?(1)熔点、偶极矩(2)沸点接近,相对挥发度太小(3)凝固点、偶极矩相差较大,故可采用熔融结晶、吸附法进行分离。
分离工程习题完整答案
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分离工程习题主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过程的基础。
相平衡的条件是。
z ?1 )条件即处于两相区,7、当混合物在一定的温度、压力下,满足计算求岀其平衡汽液相组成。
8、萃取精憎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、精饰塔计算屮每块板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、多组分精憎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,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。
i 0, i19、 ?限度为,在操作下有利于吸收,吸收操作的限度是。
i 0, i20、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1 SPlo1S?P?2121、解吸收因子定义为,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,当吸收气体屮关键组分为重组分时,可采用的流程。
分离工程计算【范本模板】
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五、`计算1. 进料中含正已烷0.33,正庚烷0。
33,正辛烷0.34(平均摩尔分数)。
今要求馏出液中正庚烷浓度 X D2 ≤0.015,釜液中正已烷浓度x w3≤0.011,若进料流率为100kmol/h ,按清晰分割法求馏出液和釜液的流率及组成。
试计算精馏系统的最小回流比.已知进料中的液相分率为0.4.解:根据上例的已知条件及计算结果,其数据如下组分 αi X F ,i X D,i1 正辛烷 1 0。
34 0.02 正庚烷 2.27 0。
33 0.013 正己烷 5.25 0.33 0。
99由(3-45)式得 用试差法求出θ=3.814,代入(3-46)式 故 2。
现设计一脱乙烷塔,其原料组成和操作条件下的相对挥发度如下表。
馏出液中丙烯浓度为2。
5x %,釜液中乙烷浓度为5。
0x %,塔顶操作压力为2.76MPa(绝)。
进料为泡点进料,回流为饱和液相,全塔平均板效率为75%,求所需的塔板数。
进料中组分 X F ,i % α 进料中组分 X F,i % α甲烷 5.0 7.356 丙 烷 20。
0 0。
901乙烷 35。
0 2.091 异丁烷 10.0 0.507丙烯 15。
0 1.000 正丁烷 15.0 0.408解:以100mol 进料为基准,假设在釜液中不出现甲烷,在馏出液中不出现丙烷及更重的组分,按清晰分割计算塔顶、塔釜组成,初步物料衡算如下表:组分 进料/mol 馏出液/mol 釜液/mol甲烷 5.0 5。
0 -乙烷(LK) 35.0 35。
0—x x丙烯(HK ) 15。
0 15。
0-y y丙烷 20。
0 - 20。
0异丁烷 10。
0 - 10.0正丁烷 15。
0 - 15.0∑ 100。
0 55。
0-x —y 45+x+y解上述两式得 x =3.11 y =14。
05故馏出液及釜液的组成为组分 馏出液/mol 釜液/molDX Di /mol X Di /% WX Wi /mol X Wi /%甲烷 5。
生物分离工程部分习题和答案
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2 生物分离工程在生物技术中的地位?答:生物技术的主要目标产物是生物物质的高效生产,而分离纯化是生物产品工程的重要环节,而且分离工程的质量往往决定整个生物加工过程的成败,因此,生物分离纯化过程在生物技术中极为重要。
3 分离效率评价的主要标准有哪些?各有什么意义?(ppt)答:根据分离目的的不同,评价分离效率主要有3个标准:以浓缩为目的:目标产物浓缩程度(浓缩率m)以纯度为目的:目标产物最终纯度(分离因子a)以收率为目的:产品收得率(%)5 在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?(ppt)答:<1>、目标产物性质及其共存杂质的特性 <2>、充分考虑目标产物商业价值<3>、考虑生物加工过程自身规模 <4>、采用步骤次序相对合理<5>、尽可能采用最少步骤 <6>、产品稳定性与物性<7>、产品规格与型式 <8>、生产过程中废水等排放6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面?(ppt)答:成本控制和质量控制第二章发酵液预处理一解释名词凝聚剂:让不稳定的胶体微粒(或者凝结过程中形成的微粒)聚合在一起形成集合体的过程中所投加的试剂的统称。
过滤:利用多孔介质(如滤布、微孔膜、致密膜)截流悬浮液中的固体粒子,进行液固分离的过程。
离心:在离心力作用下,利用固体和液体之间的密度差达到沉降分离目的。
细胞破碎:利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术包含体:指细胞或细菌中高表达的蛋白质(也可以汇同其他细胞成分)聚集而成的不溶性颗粒。
二简答题1 为什么要进行发酵液的预处理?常用处理方法有哪几种?答:提高过滤速度与过滤质量改变发酵液性质(黏度↓、颗粒 、颗粒稳定性↓) 去除部分杂质使产物转入到易处理的相中(通常是液相)方法:加热、调节、pH、凝聚、絮凝2 凝集与絮凝过程有何区别?如何将两者结合使用?常用的絮凝剂有哪些?答:凝集:在中性盐作用下,由于双电层排斥电位降低使胶体体系不稳定的现象。
化工分离工程复习题答案

化工分离工程复习题答案一、选择题1. 化工分离工程中,哪种分离方法是基于物质的沸点差异?A. 离心分离B. 蒸馏C. 膜分离D. 萃取答案:B2. 以下哪项不是蒸馏分离的类型?A. 简单蒸馏B. 精馏C. 反渗透D. 真空蒸馏答案:C3. 萃取过程中,通常使用哪种物质作为萃取剂?A. 惰性气体B. 溶剂C. 催化剂D. 反应物答案:B4. 膜分离技术中,根据膜孔径的大小,可以进行哪种分离?A. 微滤B. 超滤C. 反渗透D. 所有以上答案:D5. 以下哪种分离方法不涉及相变?A. 蒸发B. 吸附C. 结晶D. 液-液萃取答案:B二、填空题6. 在精馏过程中,为了提高分离效率,通常使用_________来实现连续分离。
答案:塔板或填料7. 萃取分离中,萃取剂的选择原则是与原溶剂_________,且与被萃取物_________。
答案:不相溶,相溶8. 膜分离技术中,根据膜孔径大小的不同,可以实现_________、_________和_________等分离过程。
答案:微滤、超滤、反渗透9. 结晶分离过程中,温度的控制对于_________的形成至关重要。
答案:晶体10. 吸附分离中,常用的吸附剂包括活性炭、_________和_________等。
答案:沸石、硅胶三、简答题11. 简述蒸馏分离的原理。
答案:蒸馏分离是一种基于不同物质沸点差异的分离方法。
通过加热混合物至沸点,使沸点较低的物质先蒸发,然后通过冷凝回收,实现分离。
12. 描述萃取分离的一般过程。
答案:萃取分离通常涉及将混合物与萃取剂混合,萃取剂与被萃取物相溶而不与原溶剂相溶,从而将被萃取物从原溶剂中转移到萃取剂中。
之后,通过分相将萃取剂与原溶剂分离,实现目标物质的提取。
13. 解释膜分离技术中的反渗透过程。
答案:反渗透是一种利用半透膜的分离过程,该膜只允许溶剂通过而不允许溶质通过。
在压力作用下,溶剂从高浓度侧向低浓度侧渗透,从而实现分离。
《生物分离工程》复习题(解答版)【范本模板】
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《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。
化工分离工程考试题目附答案
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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。
分离工程课后习题答案_

苯:
甲苯:
对二甲苯:
计算混合组分的泡点TBTB=364.076K
计算混合组分的露点TDTD=377.83K
此时:x1=0.38,x2=0.3135,x3=0.3074,L=74.77kmol;
y1=0.6726,y2=0.2285,y3=0.0968,V=25.23kmol。
12.用图中所示系统冷却反应器出来的物料,并从较重烃中分离轻质气体。计算离开闪蒸罐的蒸汽组成和流率。从反应器出来的物料温度811K,组成如下表。闪蒸罐操作条件下各组分的K值:氢-80;甲烷-10;苯-0.01;甲苯-0.004
(3)尾气的数量和组成计算:
非关键组分的
吸收率
被吸收的量为 ,塔顶尾气数量
塔顶组成
按上述各式计算,将结果列于下表
组分
Kmol/h
Ki
CH4
76.5
17.4
0.033
0.032
2.524
73.98
0.920
C2H6
4.5
3.75
0.152
0.152
0.684
3.816
0.047
C3H8
3.5
1.3
0.439
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/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?
传热1
合计2
分离工程II复习题.答案
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分离⼯程II复习题.答案1. 简述分离⼯程的定义分离⼯程是⼀门提供⼀定的原理及⽅法将混合物加以提纯或分离的学科。
2. 分离在⼯业过程中有什么作⽤?环境保护,能源开发与利⽤,冶⾦⾏业,⾷品⼯业,核⼯业,⽣化⾏业。
3. 什么是分离因⼦,其数学表达式是什么?影响分离因⼦的主要因素是什么?定义:任何⼀种分离过程中任意两组分间能够达到的分离程度称为分离因⼦或分离因数。
数学表达式:影响因素:液体组成,传递速率,分离设备的结构及流体流动的情况。
4. 说出分离剂的种类并就每类分离剂列举出3个以上的实例。
能量分离剂:氢氧化钠,醇胺类,液氮质量分离剂:阳离⼦交换树脂,⽔蒸⽓,活性炭5. 什么是相平衡,从动⼒学及热⼒学来看,分别是什么状态相平衡: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零6. 理想系与完全理想系的区别⽓相是理想⽓体混合物、液相是理想溶液组成的体系称为完全理想系;⽓相是实际⽓体,但可看作理想溶液,液相是理想溶液所组成的体系叫做理想系。
7. 什么是逸度,如何求取逸度?定义:逸度就是校正过的压⼒理想条件下:逸度等于组分分压⾮理想情况下:逸度=分压X 逸度因⼦8. 什么是活度,如何求取活度?定义:活度就是校正过的摩尔分数理想:活度等于组分摩尔分数⾮理想:活度=摩尔分数X 活度因⼦1122i j s iji j x x a x x9.⽓液相平衡的条件是什么?⽓液相平衡的条件是各相温度、压⼒及任意i组分的化学位均相等。
10.范德华⽅程的参数分别有什么意义?范德华对于内压⼒与 b 的导出都不尽完善,精确测定表明,a 、b 不但与⽓体性质有关,也与温度有关。
甚⾄与拟合导出的算法有关11.维⾥⽅程的系数分别有什么意义?维⾥⽅程后来⽤统计的⽅法得到了证明,成为具有⼀定理论意义的⽅程。
反映了分⼦间的相互作⽤对⽓体pV T 关系的影响。
因此,由宏观pV T 性质测定拟合得出的维⾥系数,可建⽴与微观上分⼦间作⽤势的联系。
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[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, 因此汽、 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, 因此能够写出仅含未知数Ψ 的一个方程:
计算R - R 方程导数公式为:
当Ψ 1 =0.1时,
由(2-62):
以下计算依此类推, 迭代的中间结果列表如下:
迭代次数Ψ f ( Ψ ) df ( Ψ )/ d ( Ψ )
1
2
3
4
0.1
0.29
0.46
0.51
0.8785
0.329
0.066
0.00173
4.631
1.891
1.32
—
f (Ψ4)数值已达到p - T - K 图的精确度。
(3)用式(2-57)计算x i , 用式(2-58)计算y i
由类似计算得: x 2 =0.0583, y 2 =0.1400
x 3 =0.1670, y 3 =0.1336
x 4 =0.6998, y 4 =0.2099
(4) 求V , L
kmol/h
kmol/h
(5)核实和
,
因Ψ值不能再精确, 故结果已满意。
(1)
(2)
(3)一烃类混合物含甲烷5%(mol), 乙烷10%, 丙烷30%及异丁烷
55%, 试求混合物在25℃时的泡点压力和露点压力。
解1: 因为各组分都是烷烃, 因此汽、液相均能够看成理想溶液,
K
i 值只取决于温度和压力。
可使用烃类的P-T-K图。
⑴泡点压力的计算: 75348
假设P=2.0MPa, 因T=25℃, 查图求
K
i
组分i 甲烷(1) 乙烷(2) 丙烷(3) 异丁烷(4) ∑
x0.05 0.10 0.30 0.55 1.00
i
K8.5 1.8 0.57 0.26
i
∑i
i
x
K =0.919<1, 说明所设压力偏高, 重设P=1.8MPa
∑i
i
x
K =1.005≈1, 故泡点压力为1.8MPa 。
⑵露点压力的计算:
假设P=0.6MPa, 因T=25℃,查图求i K
∑i
K y
=1.0688>1.00, 说明压力偏高, 重设P=0.56MPa 。
∑
i
i
K y =1.006≈1, 故露点压力为0.56MPa 。
解2: (1)求泡点压力:
设P 1=1000KPa, 由25℃, 1000KPa, 查P-T-K 列线图得i K
1K =16.5 2K =3.2
3K =1.0
4K =0.43
因此168.143.055.00.13.02.31.05.1605.0>=⨯+⨯+⨯+⨯=∑i y
选异丁烷为参考组分
282.0907
.0256
.042
43===∑i
y K K , 查得P=1771KPa
在此条件下求得∑i y =1.02≠1, 继续调整
279.002.1282.043
44===
∑i
y K K , 查得P=1800KPa
求得: 1001.1≈=∑i y , 故混合物在25℃的泡点压力为1800KPa
(2)求露点压力
设P 1=1000KPa, 由25℃, 1000KPa, 查P-T-K 列线图得i K
1K =16.5 2K =3.2
3K =1.0
4K =0.43
因此∑∑=++==614.143.055.02.310.05.1605.0i
i i K y x 选异丁烷为参考组分
694.0614.143.04142=⨯=⋅=∑i x K K
由25℃, 42K =0.694查得P=560KPa, 查得各组分的i K 值 求得1990.0≈=∑i x 故混合物在25℃时的露点压力为560Kpa。