分离工程期末试卷
生物分离工程期末考试试卷B
试卷编号:一、名词解释题(本大题共3小题,每小题3分,总计9分)1.Bioseparation Engineering:回收生物产品分离过程原理与方法。
2.双水相萃取:某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相,并且在两相中水分均占很大比例,即形成双水相系统(two aqueous phase system)。
利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质,Albertsson于50年代后期开发了双水相萃取法(two aqueous phase extraction),又称双水相分配法(two aqueous phase partitioning)。
3.电渗:在电场作用下,带电颗粒在溶液中的运动。
二、辨别正误题并改正,对的打√,错的打×(本大题共15小题,每小题2分,总计30分)1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。
错(不确定)2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体,滤饼具有可压缩性。
错3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关,常用于蛋白质的纯化。
错4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体,可用于热敏性生物物质的分离。
对5.膜分离时,当截留率δ=1时,表示溶质能自由透过膜。
错6.生产味精时,过饱和度仅对晶体生长有贡献。
对7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。
对8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉素。
9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。
错10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。
对11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。
对12.冷冻干燥一般在-20℃—-30℃下进行,干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保护剂。
对13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团,可用来分离生物物质。
错14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度,高比表面积的特点。
错(不确定)15.PEG沉淀蛋白质是基于体积不相容性。
化工分离工程Ⅰ期末复习试题库及答案
16、 分离剂可以是( 能量 )和( 物质 )。
17、 Lewis 提出了等价于化学位的物理量( 逸度 )。
18、 设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示 ( Ni=Nv-Nc 即设计变量数 =独立变量
数 - 约束关系 )
19、 设计变量分为( 固定设计变量 )与( 可调设计变量 )。
20、 温度越高对吸收越( 不利 )
12、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。
13、 泡沫分离技术是根据( 表面吸附 )原理来实现的,而膜分离是根据(
膜的选
择渗透作用 )原理来实现的。
14、 新型的节能分离过程有( 膜分离 )、( 吸附分离 )。
15、 传质分离过程分为( 平衡分离过程 )和( 速率分离过程 )两大类。
8、 对多组分吸收, 当吸收气体中关键组分为重组分时, 可采用( 吸收蒸出塔 )的流程。
9、 对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(
进料热焓 )决定,故可由( 热量衡
算 )计算各板的温度。
10、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
衡方程 )计算各板的温度。
11、 为表示塔传质效率的大小,可用( 级效率 )表示。
)
.
.
a. 塔的底部 b. 塔的中商 c. 塔的顶部
20、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
第三部分名词解释
1. 分离过程 :将一股或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 :原料由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. 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。 10. 约束数 : 变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。 11. 回流比 :回流的液相的量与塔顶产品量的比值。 12. 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。 13. 全塔效率 :理论板数与实际板数的比值。 14. 精馏的最小回流比 :精馏时在一个回流比下, 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。 15. 理论板 : 离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。 16. 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。 17. 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。 18. 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。 19. 吸收过程 : 按混合物中各组份溶解度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。 20. 吸收因子 : 操作线的斜率( L/V )与平衡线的斜率( KI )的比值。 21. 绝对吸收率 :被吸收的组分的量占进料中的量的分率。 22. 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。 23. 渗透 :当用半透膜隔开不同浓度的溶液时, 纯溶剂通过膜向高浓度溶液流动的现象叫渗透。 24. 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。 25. 吸附过程 :当用多孔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。
河南城建学院分离工程期末试卷B及答案
☆☆ 密封线内不要答题☆☆姓 名学 号 班 级河南城建学院2009—2010学年第一学期期终考试(查) 《分离工程》试题(B 卷)本套试卷共 3 页一、填空题(每空1分,共35分):1、在分离过程,传质分离过程又可以分为平衡分离过程和速率控制分离过程。
属于平衡分离过程的实际单元操作有 蒸发 、蒸馏/吸收/萃取等;属于速率控制分离过程的实际单元操作有 电渗析 、 反渗透 等。
2、分离工程中单元操作的有关计算是 物料平衡、 热量平衡、 相平衡 三者的综合运用。
3、精馏塔的分离计算中,何谓清晰分割 当轻重关键组分相邻,轻关键组分与其相邻的更重组分,重关键组分与其相邻的更重组分,相对挥发度有明显差别时,可以认为比轻关键组分更轻的不进入塔底,比重关键组分更重的不进入塔顶。
(2分)4、混合物处在恒沸点,每种组分的汽液相组成 相同 。
5、经吸收塔以后,吸收剂和易溶组分常需分离,此解吸的方法有提高温度、减压闪蒸、 加惰性气体、 精馏。
6、影响板效率的因素有 物质性质、塔板型式、操作压力和温度。
7、共沸精馏一般是加入的第三组分能与原物系中的一个或几个组分形成具有最 低 (填“高”或“低”)沸点的恒沸物,第三组分就和相对挥发度较 大 (“大”或“小”)的组分以恒沸物的形式从塔 顶 (“顶”或“底”)出。
8.在精馏塔的设计中,理论塔板数和回流比是两个矛盾统一体,他们对设备投资费和冷却费用会产生影响。
理论塔板数增加,则设备投资费用增加;回流比加大,则冷却费用增大。
9、采用超临界流体萃取技术 ,可以脱除咖啡因,从烟草中脱除尼古丁等,产品成色好、收率高、无毒副作用。
实现萃取、分离的目的。
10、范拉尔方程中的端值常数表示某组份在溶液中处于无限稀释状况时,该组分具有的活度系数的对数值。
11、萃取塔包括三部分:提馏段、精馏段和溶剂回收段。
各段的作用是提馏段:将塔顶组成提馏出来, 精馏段:使塔底产品尽可能少的到塔顶,塔顶产品尽可能少的入塔底, ,溶剂回收段:用作萃取剂和塔顶产品的分离 。
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A卷试题答案
二、选择题(本大题20分,每小题2分)1、由1-2两组分组成的混合物,在一定T 、P 下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为 11,y x ,若体系加入10 mol的组分(1),在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为 '1'1,y x ,则 ( C )(A )1'1x x >和 1'1y y > (B )1'1x x <和1'1y y <(C )1'1x x =和1'1y y = (D )不确定2、对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态给定之后,经自由度分析,只剩下一个自由度由闪蒸罐确定,则还应该确定的一个条件是 ( D )(A )闪蒸罐的温度 (B )闪蒸罐的压力 (C )气化率 (D )任意选定其中之一3、某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成5.0=A x 时泡点为1t ,与之相平衡的气相组成75.0=A y 时,相应的露点为2t ,则 ( A )(A )21t t = (B )21t t > (C )21t t < (D )不能确定4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为 ( A )(A )1,1 (B )1,0 (C )0,1 (D )0,05、如果二元物系有最高压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是 ( A )(A )正偏差溶液 (B )理想溶液 (C )负偏差溶液 (D )不一定6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质,逆流操作,平衡关系满足亨利定律。
当入塔气体浓度y 1上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度y 2和吸收率的变化为 ( C )(A )y 2上升,下降 (B )y 2下降,上升 (C )y 2上升,不变 (D )y 2上升,变化不确定7、逆流填料吸收塔,当吸收因数A 1且填料为无穷高时,气液两相将在哪个部位达到平衡 ( B )(A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部8、平衡常数较小的组分是 ( D )(A )难吸收的组分 (B )较轻组份 (C )挥发能力大的组分 (D )吸收剂中的溶解度大9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。
(完整版)化工分离工程0708期末试题A答案
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( 顶 )出来。 9、在多组分精馏过程中,由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和
( 挥发度或相对挥发度 a ),与进料组成( 无关 )。
2007 —2008 学年第 1、2 学期分离工程课程期末考试试卷(A 卷)答案及评分标准 化工分离工程 0708 期末试 题 A 答 案 1 1 2 0 0 7 — 2 0 0 8 学 年 第 1 、 2 学 期 分 离 工 程 课 程 期 末 考
试试卷(A 卷)答案 及评分标准题 号一二三四五 六七八九十总 分得分本试卷 共六道大题, 满分为 100 分 ,考试时间 为 120 分钟。一 、填空题(本 令楼窥庚唉铭 刷妄旺族祭迅 筑抿嘲胁括最 侈岗佐簿最矿 届膘圾要状撑 铝羽咕炮瘪鸳 兔蚊谎酣融 偶怠晕阁域祁 缔泊册介盐喳 馋断淹帧务胸 谭捆刊驻镊
1、分离工程分为( 机械分离法 )和( 传质分离法 )两大类。 2、对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为( 非理性溶液 )或( 实际溶液 )。 3、对于能生成二元恒沸物的物系来说,在恒沸点处气液相两相组成( 相等 )。在恒沸点 两侧组分的挥发能力( 不同或相反 )。 4、端值常数 A 为( 0 )时体系为理想溶液,A 为( <0 )时体系为负偏差溶液 。 5、用郭氏法分析,串级单元的可调设计变量为( 1 ),侧线采出板的可调设计变量为( 0 )。 6、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( 正 )偏差的非理 想溶液,与塔底组分形成理想溶液或具有( 负 )偏差的非理想溶液。 7、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( 低 ),此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度,常将部分溶剂随( 料液 )一起加入。
分离工程试卷
分离工程试卷第一篇:分离工程试卷试卷A一、填充题(40分,每小题2分)1.生物产品的分离包括R Removal of insolubles,I Isolation,P Purification, 和P Polishing。
2.发酵液常用的固液分离方法有离心和过滤等。
3.离心设备从形式上可分为管式,碟片式套筒式等型式。
4.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;5.多糖基离子交换剂包括葡聚糖离子交换剂和离子交换纤维素两大类。
6.工业上常用的超滤装置有板式,管式,螺旋卷式和中空纤维式。
7.影响吸附的主要因素有吸附质的性质,温度,溶液pH值,盐浓度,吸附物浓度和吸附剂用量。
8.离子交换树脂由载体,活性基团和可交换离子组成。
9.电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是引发剂;甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂; TEMED的作用是增速剂;影响盐析的因素有溶质种类,溶质浓度,pH值和温度;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个步骤;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Q=q0C/(k+C);14.反相高效液相色谱的固定相是非极性的,而流动相是极性的;常用的固定相有 C18 和 C8 ;常用的流动相有甲醇和乙睛;15.超临界流体的特点是与气体有相似的粘度(扩散系数),与液体有相似的密度; 16.离子交换树脂的合成方法有共聚(加聚)和均聚(缩聚)两大类;17.常用的化学细胞破碎方法有渗透压冲击,增溶法,脂溶法,酶消化法和碱处理法;18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其等电点(pI)的不同; 19.离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有 pH梯度和离子强度(盐)梯度; 20.晶体质量主要指晶体大小,晶体性状和晶体纯度三个方面;二.讨论题(30分)1.请结合图示简述凝胶排阻色谱(分子筛)的分离原理。
分离工程考试题及答案
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。
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
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。
《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(k0L)。
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)(1)1ci ii iz KKψ=-=-+∑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。
K i=y i/x i。
2.关键组分的定义是什么;在精馏操作中,一般关键组分与非关键组分在顶、釜的分配情况如何?由设计者指定浓度或提出回收率的组分。
LK绝大多数在塔顶出现,在釜中量严格控制;HK绝大多数在塔釜出现,在顶中量严格控制;LNK全部或接近全部在塔顶出现;HNK全部或接近全部在塔釜出现。
3.在吸收过程中,塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流?吸收为单相传质过程,吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加,气体的流量相应的减少,因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。
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。
化工分离工程07-08期末试题B答案
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内容,否则将按相应管理规定处理。
院系:化学化工学院专业:化工班级:04-姓名: 学号:题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分得分本试卷共六道大题,满分为100分,考试时间为120分钟。
一、填空题(本大题20分,每空1分)1、分离工程操作中,分离剂可以是(能量分离剂)和(物质分离剂)。
2、拉乌尔定律表达式为( P A =P A 0 X A ),其适用条件是( 稀溶液中的溶剂 )。
3、对于二元溶液的范拉尔方程,当01→x 时,1ln γ∞=( 12A ),2γ=( 1 )。
4、对于能生成二元最低恒沸物的物系来说,x 、y 关系在恒沸点左侧为( y x > ),在恒沸点右侧为( x y < )。
5、在一个塔中精馏某二元最低恒沸物时,塔顶得到的产物是( 恒沸物 ),塔底得到的产物是( 纯组分 )。
6、萃取精馏塔中,当原料以( 气相或q=0 )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(底或釜)出来。
7、活度系数1γ>的溶液为(正偏差)溶液,活度系数1γ<的溶液为(负偏差)溶液。
8、双组分均相恒沸物在低压下其活度系数i γ应等于( p /0i p ),最高温度均相恒沸物判断条件为( ∞∞<<2010211γγP P )。
9、单组分气体在固体上吸附时适用于五种类型吸附等温线中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ种类型的吸附理论是( BET 多分子层吸附理论 ),只适用于其中的第Ⅰ种类型的吸附理论是(朗格谬尔单分子层吸附理论)。
10、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(底 )板被吸收,吸收中平衡数大的组分主要在塔内 ( 顶 )板被吸收。
二、选择题(本大题20分,每小题2分)1、汽液平衡关系 0i i i i py x p γ=的适用条件是( B )。
专科《分离工程》_试卷_答案
专科《分离工程》一、(共46题,共150分)1. 按所依据的物理化学原理,传质分离过程可以分为________分离过程和________分离过程,常见的平衡分离过程有________、________、________。
(5分).标准答案:1. 平衡;2. 速率;3. 精馏;4. 吸收;5. 闪蒸;2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率:____________和____________。
要降低分离过程的能耗,提高其____________效率,就应该采取措施减小过程的有效能损失。
有效能损失是由____________引起的。
(4分).标准答案:1. 热效率;2. 热力学效率;3. 热力学;4. 过程的不可逆性;3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算,按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型:________________________、________________________、________________________和________________________。
(4分).标准答案:1. 泡点温度计算;2. 泡点压力计算;3. 露点温度计算;4. 泡点压力计算; 4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有________、________、________和________。
(4分).标准答案:1. 液泛;2. 雾沫夹带;3. 压力降;4. 停留时间;5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的MERQ方程分别是指________________________、________________________、________________________和________________________。
(4分).标准答案:1. 物料衡算方程;2. 能量衡算方程;3. 传递方程;4. 界面相平衡方程;6. 常见的精馏过程节能途径有________________________________________、________________________________________、________________________________________。
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。
分离工程期末考试题
分离工程期末考试题
1.K 值求取由乙烷(1)、丙烷(2)、正丁烷(3)和正戊烷(4)组成的料液以500kmol/h 的流率加入闪蒸室。
闪蒸室的压力为1.38MPa(13.6atm),温度为8
2.5℃。
料液的组成为: 请选择合适的物性方法,试计算汽、液相产品的流率和组成及各组分的K 值。
(30分)
2、脱丁烷塔为饱和液体进料,料液组成如表所示。
进料压力为0.6Mpa 。
按工艺规定,丁烷为轻关键组分,异戊烷为重关键组分。
已知轻关键组分在塔顶产品中的收率为98.1%,重关键组分在塔釜中的收率为94.2%,进料量为983kmol/hr .
1),请选择合适的物性方法,计算分离所需最小理论板数和最小回流比(dstwu )(10分)
2),根据dstwu 结果,初选合适的回流比与理论板数,使用radfrac 严格计算,试求塔顶塔釜出料组成。
(15分)
3),试调节回流比,塔顶采出量两个参数,使得该塔满足轻重关键组分回收率的要求。
(15分)
4),优化进料位置。
(10分)
5),tray sizing ,选择合适的塔板类型,试求该塔所需塔径(10分)
6),tray rating ,试求该塔操作时的最大液泛因子及降液管液高。
(10分)
08.01=z 22.02=z 53.03=z 17
.04=z。
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蒸汽压,且蒸汽组成介于两液相组成之间。
(A)均相恒沸物
(B)非均相共沸物
(C)非均相共沸物和均相恒沸物
(D)既不是非均相共沸物也不是均相恒沸物
6、易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收( C )。
(A)塔顶板
(B)进料板
(C)塔底板 (D)不确定
7、下列关于吸附过程的描述哪一个不正确( C )。
(A)很早就被人们认识,但没有工业化
(3)增加操作压力时,平衡常数 m 减小,在吸收平衡相图上,平衡线斜率减小,使得平衡线与操作线距离增
加,吸收推动力增加,所以理论板数减小。
3分
3
1
2、试分析多组分精馏在最小回流情况下,恒浓区出现的位置(按清晰分割处理,分只有轻非关键组分的物系、 只有重非关键组分的物系两种情况论述)。
答:进料中恒浓区出现的位置与进料中有无非分配组分有关。可分两种情况讨论。 (1) 只有轻非关键组分的物系:按清晰分割处理,则轻组分为非分配组分,上恒浓区在进料板上,而下恒浓区 出现在提馏段的中间。 (2)只有重非关键组分的物系:按清晰分割处理,则重组分为非分配组分,上恒浓区在精馏段的中间,而下恒 浓区出现在进料板上。
乙 烷 m 0.13333t 5.46667 正丁烷 m 0.0285t 0.08571( t 的单位为℃)
解:关键组份的平衡常数 m关 =0.0285×26+0.08571=0.82671
关键组分的吸收因子计算 A L 1 1.21 Vm 0.82671
理论板数的计算
N
lg
A 1
1
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
2、对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态、闪蒸罐的压力给定之后,则闪蒸罐的( A )。
(A)其它参数都确定
(B)不确定
(C)温度不固定、气化率固定 (D)温度固定、气化率固定
3、下列表述不正确的是( C )。 (A)二元理想溶液的压力组成图中,总压和各组分的分压与液相组成都成直线关系 (B)完全互溶的二元物系,不形成恒沸物的非理想溶液的蒸汽总压都介于两纯组分蒸汽压之间 (C)完全互溶的二元物系,由相律可知恒沸物在两相平衡时其自由度为“0”
(A)正偏差溶液
(B)理想溶液
(C)负偏差溶液
(D)不一定
10、用郭氏法分析可知部分气化和绝热闪蒸可调设计变量数分别为(
(A)1,1 (C)0,1
(B)1,0
(D)0,0
1
B )。
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
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? 答:(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。
lg 1.21 0.9 1 0.9
1
4.94
4分
lg A
lg1.21
(1)降低操作温度时,平衡常数 m 减小,在吸收平衡相图上,平衡线斜率减小,使得平衡线与操作线距离增
加,吸收推动力增加,所以理论板数减小。
(2)增加油气比时,操作线斜率增加,使得平衡线与操作线距离增加,吸收推动力增加,所以理论板数减小。
由恒沸物的特点有: ln ห้องสมุดไป่ตู้ 1n p20
2
2
p10
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
(4)吸收塔工艺计算命题 设计型:已知入塔原料气的组成、温度、压力、流率,吸收剂的组成、温度、压力、流率,吸收塔操作压力 和对关键组分的分离要求,计算完成吸收塔操作所需要的理论板数,塔顶尾气的量和组成,塔底吸收剂量和组成。 操作型:已知入塔原料气的组成、温度、压力、流率,吸收剂的组成、温度、压力,吸收塔操作压力,对关 键组分的分离要求和理论板数,计算塔顶加入的吸收剂的量,塔顶尾气量和组成,塔底吸收剂的量和组成。 3 分
3、在某吸收塔中用烃油吸收含 95%乙烷,5%正丁烷(摩尔百分率)的气体,采用的油气比为 1:1,平均操作 温度为 26℃,操作压力为 3 大气压。今要从气体中回收 90%的正丁烷,求所需要的理论板数,并讨论下列情况理 论板数的变化(1)降低操作温度;(2)增加油气比;(3)增加操作压力。
操作条件下各组分的平衡常数关系式如下:
(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
8、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( A )。
(A) p10 2 p20 1
(B) p10 1 p20 2
(C) p10 2 p20 1
(D) p10 1 p20 2
9、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( C )。
3、恒沸精馏与萃取精馏的异同点。
答:相同点:都加入第三组分,形成非理想溶液;都提高相对挥发度; 都应用物料衡算、热量衡算和相平衡关系式。
不同点:恒沸精馏加入恒沸剂形成恒沸物,沸点低,从塔顶出来; 萃取精馏不形成恒沸物,沸点高,从塔底离开。
六、计算题(本大题 21 分,每小题 7 分)
1、试求氨仿(1)— 乙醇(2)在共沸温度为 55℃时的共沸组成和总压力。(下式中 t 的单位是℃; P 的单
位是 mmHg) 已知:
ln
1
x
2 2
(0.59
1.66 x1 )
ln 2 x12 (1.42 1.66 x2 )
lg
P1 0
6.90328
1163.0 227 t
lg
P20
6.46827
1152.05 231.48 t
解:温度为 55℃,则由饱和蒸汽压公式得 p10 82.372 p20 37.311
(D)完全不互溶的二元物系,当处于平衡状态时总压等于两饱和蒸汽压之和
4、在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增加,则出口气体组成将( A )。
(A) 增加
(B)减少
(C)不变
(D)不确定
5、在液相部分互溶的二元系恒温相图中,下列( B )系统的两液相共存区的溶液蒸汽压大于两纯组分的