分离简答题

1、基因工程包含体纯化的路线：

答：要获得天然活性态的目标产物，必须要分离包含体，溶解包含体并使其中的目标蛋白恢复应有的天然活性。一般纯化流程如下：

收集菌体细胞→细胞破碎→包含体洗涤→目标蛋白的变性溶解→目标蛋白复性

获得常见包含体的工艺路线：

①机械破碎（高压匀浆、高速珠研磨）→离心获取包含体→加变性剂溶解→除变性剂复性特点：是利用了包含体与细胞碎片的密度差，用离心法将包含体与细胞碎片和可溶性蛋白质分开，获得了干净的包含体，再对包含体溶解复性

优点：摆脱了大量的杂蛋白、核酸、热原、内毒素等杂志，使后面的分离纯化简单了。从这个角度上讲，包含体的形成对分离纯化亦有好处。

缺点：要经过几次离心才能出去大部分的细胞碎片，加工时间较长

②机械破碎→膜分离获得包含体→加变性剂溶解包含体→除变性剂复性

③化学破碎（加变性剂）→离心除细胞碎片→除变性剂复性

2、化学渗透法的特点？

答：优点：对产物释放有一定的选择性，可使一些较小分子量的溶质，如多肽和小分子酶蛋白透过，而核酸等大分子量的物质仍滞留在细胞内；细胞外形完整，碎片少，浆液粘度低，易于固液分离和进一步提取。

缺点：①通用性差②时间长、效率低，一般胞内物质释放率不超过50% ③有些化学试剂有毒④化学试剂的加入会给随后产物的纯化带来困难，并影响最终产物浓度

3、简述盐析的原理？

答：盐析是在在高浓度中性盐存在下，蛋白质等生物大分子在水中的溶解度降低，进而产生沉淀的现象。其原理是：向蛋白质的水溶液中加入电解质后，起初蛋白质的活度系数降低，蛋白质吸附盐离子后，带电表层使蛋白质分子间相互排斥，而蛋白质与水分子的相互作用却加强，因而蛋白质的溶解度增大出现盐溶现象。继续加入电解质使得离子强度增大，蛋白质表明的双电层厚度降低，静电排斥作用减弱；同时由于盐离子的水化作用使蛋白质表明疏水区附近的水化层脱离蛋白质，暴露疏水区域，从而增大了蛋白质表明疏水区之间的疏水相互作用，容易发生凝集，进而沉淀。

4.影响盐析的因素？

答：①蛋白质的分子量和结构

②无机盐的种类：a、相同离子强度下，不同种类的盐对蛋白质的盐析效果不同，盐的种类将影响到Cohn方程中的盐析常数，Ks和β值。b、盐的种类对蛋白质溶解度的影响与离子感胶离子序列相符，即离子半径小而带电荷较多的阴离子的盐析效果较好。

③溶质浓度的影响：a、蛋白质浓度大，盐的用量小，但共沉作用明显，分辨率低

、⑤温度：a、在低离子强度溶液中，蛋白质的溶解度在一定的温度范围内随着温度的升高而增大、。 b、在高离子强度溶液中，温度的升高利于蛋白质脱水，破坏水化层并导致蛋白质溶解度的降低。

5、等电点沉淀的原理？

答：蛋白质是两性电解质，在低离子强度下的溶液中，当ph值为等电点时，分子表明静电荷为零，蛋白质分子之间的静电排斥力最小，双电层和水化膜结构被破坏，由于分子间引力，形成蛋白质聚集体，进而产生沉淀。所以蛋白质在等电点时，溶解度最小。利用蛋白质在ph值等于等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法即为等电点沉淀。

6、分离过程中膜的功能？

答：①物质的识别与透过：是使混合物中各组分之间实现分离的内在因素

②相界面：提供一种状态，将透过液和保留液分为互不混合的两相。

③反应场：膜表面及孔内表面含有与特定溶质具有相互作用能力的官能团，通过物理、化学或生化反应提高膜分离的选择性和分离度。

7、超滤和微滤的特点？

答：①超滤和微滤都是利用膜的筛分作用，以压差为推动力

②与反渗透相比，超滤和微滤具有明显的孔道结构

③操作压力较反渗透操作低，超滤操作压力0.1-1.0Mpa，微滤操作压力更小0.05-0.5Mpa

8、电渗析膜分离的基本原理？

电渗析的功能主要取决于离子交换膜。以高分子材料为基体，接上可电离的活性基团。阴离子交换膜简称阴膜，它的活性基团是铵基，电离后的固定离子基团带正电荷。阳离子交换膜简称阳膜，它的活性基团通常是磺酸基，电离后的固定离子基团带负电荷。离子交换膜具有选择透过性是由于膜上的固定离子基团吸引膜外溶液中异种电荷离子，使它能在电位差或同时在浓度差的推动下透过膜体，同时排斥同种电荷的离子，拦阻它进入膜内。阳离子易于透过阳膜，阴离子易于透过阴膜，从而达到分离的目的。

9、膜分离过程中影响截留率和膜分离速度的主要因素分别有哪些？（10分）

影响截留率的主要因素:

(1). 溶质分子特性

a. 相对分子量

b. 相对分子量相同的溶质，呈线状的分子截留率较低，有支链的分子截留率

较高；球形分子截留率最大；

c.对荷电膜，具有与膜相反电荷的分子截留率较低，反之则较高；

膜对溶质具有吸附作用时，溶质的截留率增大；

(2). 其它高分子溶质

当两种以上高分子溶质共存时，会出现某种溶质的截留率高于其单独存在下

截留率的情况。

(3). 操作条件

a. 温度升高，粘度下降，截留率降低。

b. 膜表面流速增大，浓度极化现象减弱，截留率减小；

c. 料液的pH值等于其中含有的蛋白质的等电点时，由于蛋白质的净电荷为零，

蛋白质间静电斥力最小，蛋白质在膜表面形成的凝胶极化层浓度最大，透过阻力

最大。此时，溶质的截留率高于其它pH值下的截留率。

此外，在极端pH下超滤蛋白质时，常使截留率增大，这是由于吸附在膜上蛋白

质和溶液中蛋白质带相同电荷而互相排斥的缘故。

影响膜分离速度的主要因素

操作形式：（终端过滤---错流过滤）

流速: 根据浓差极化-凝胶层模型,流速增大,可使通量增大。

压力: 在凝胶层形成前，透过通量随压力成正比；在凝胶层形成后，单纯提高外压，对滤速无帮助。

料液浓度：超滤过程中，透过通量随料液浓度增大而减小。

10.溶剂萃取、双水相萃取、液膜萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取的基本原理和优缺点？答：1）溶剂萃取：

原理：利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中的溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中，经反复多次萃取，部分化合物提取出来。

优点：（1）操作连续化，速度快，生产周期短；（2）对热敏物质破坏少；

（3）采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大，纯化度高。

缺点：（1）由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高。需要各项防火防水措施；

（2）溶剂萃取会产生乳化现象。

2）双水相萃取

原理：当两种分子聚合物之间存在相互排斥作用时，即一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子，当达到平衡时，即形成分别富含不同聚合物的两相。

优点：（1）两相间的界面张力小，易于分相，有利于强化相际间的的物质传递，操作条件温和，在常温常压下进行，对于生物活性物质的提纯，有助于保持生物活性和强化相际传质；（2）自然分相时间段，传质与平衡过程速度快，回收率高，能耗低；

（3）含水量高，在接近生理环境的体系中进行萃取，不易造成生活活性物质失活或变性。（4）易于连续操作，设备简单，并且可直接与后续提纯工序相连接

（5）一般不存在有机溶剂残留问题，对环境污染小。

缺点：成相聚合物成本较高，大多数年度较大，不一定量控制，水溶相聚化合物难以挥发，使得需要反萃取，高聚合物回收困难。

3）液膜萃取：

原理：是由水溶液或有机溶剂构成的液体薄膜，将与之不相溶的液体分隔开来，是其中一侧中的液体中的溶质选择性透过液膜进入另一侧，从而实现溶质间的分离，做到萃取和反萃取，及目标产物的分离和回收。

优点：（1）集成萃取和反萃取过程；（2）提高分离速度；（3）降低设备投资和操作成本。缺点：（1）液膜结构独特，操作投资大；（2）影响因素多，难以控制。

4）反胶团萃取;

原理：是利用表面活性剂在有机相中形成的反胶团，从而在有机相内形成分散的亲水性微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中，消除了微生物分子，特别是蛋白类生物活性物质难溶解在有机相或有机相中发生不可逆变性的现象。

优点：（1）选择性能好，分离效果高；（2）可提高萃取速度，与规模化的生产；（3）分离条件温和，是生物物质有较高的活性收率；（4）分离料液处理简单，操作方便；

（5）利用膜组件，其膜起相分离器和相接触器作用，从而在连续操作下，防止液流等发生。缺点：其研究历史较短，技术尚不成熟。

5）超临界流体萃取

原理：利用超临界流体在临界温度和压力下，其密度近于液体，粘度接近于气体，溶解能力加强等的特殊的理化性质，使其在超临界状态下，与其待分离的物料接触，萃取出目的产物，然后通过升温或降压的方法使得目标产物得以分离。

优点：（1）萃取速度高于液体萃取，特别适用于固态物质的分离和提取；

（2）接近常温条件下操作，能耗低于一般的精馏法，适用于热敏感性和易氧化性物质的分离；

（3）传热速度快,易于控制温度；（4）适用于非挥发性物质的分离；

（5）压力和温度可成为萃取过程受调节的参数。

缺点：（1）该技术是几十年来才发展的一项高新技术，技术理论不成熟；

（2）其工艺要求较高，有关技术人员有待培养；

（3）萃取过程在高压下进行，对设备和整个系统耐压行要求高。

11、各吸附床的优缺点？

答：固定床：优点：流体在介质层中基本上呈平推流，反混小。柱效率高。

缺点：无法处理含颗粒的料液，因会堵塞床层，造成压力降增大，而最终导致操作无法进行。流化床:优点：A、压降小，可处理高粘度或固定颗粒的粗料液；

B、不需要特殊吸附剂，设备操作简单；

缺点：存在严重的反混，特别是高径比很小的流化床，使床层理论塔板数降低，吸附剂的利用率降低。

膨胀床：优点：A、膨胀床中吸附剂例子的混合程度低，吸附效率高；

B、兼有固定床、流化床的优点，流化的固相介质基本可以悬浮在床内的固定位置，流体流动状态以平推流的方式流经床层，吸附效率高；

C、集料液澄清，目标产物浓缩和分离纯化为一体的生物集成分离技术。

缺点：A、膨胀床操作比较复杂和繁琐，需要一定的手工控制，对操作人员的技能和熟练程度要求较高；B、膨胀床吸附直接处理含有细胞碎片的料液，料液中的核酸、细胞碎片可与介质之间产生相互作用，造成介质颗粒聚集；C、由于料液含有大量的细胞碎片、脂类、核酸等成分，介质污染严重，需要严格的清洗，再生操作。

12、色谱的原理？

答：色谱操作中，互不相溶的两相分布称为固定相和流动相。固定相填充于柱内形成固定床，在柱的入口端加入一定的待分离料液后，连续输入流动相，料液中溶质在流动相与固定相之间扩散传质，产生分配平衡。在色谱过程中，分配系数大的溶质在固定相上存在的概率大，随流动相移动速度小。由此，溶质之间由于移动速度的不同而得到分离。

13 凝胶过滤色谱原理？

答:它的分离介质是具有均匀的网格结构，原理是在GFC柱中，不同分子量的溶质分子，流经床时，相对分子质量大的溶质不能进入凝胶介质，而沿间隙孔隙流过，并最先被洗脱出来；分子量小的溶质能够进入所有细孔中，流程长而后流出色谱柱，其洗脱体积接近柱体积。14、简述凝胶和絮凝作用差异？

答：凝胶作用是在某些电解质（如中性盐、简单酸碱）作用下，使胶体粒子扩散双电层的排斥电位降低，破坏胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚焦（1mm左右）的过程。

徐凝作用是指在某些高分子絮凝剂作用下，在悬浮粒子之间产生架桥作用，而使胶粒形成粗大的絮凝团（10mm）的过程，它是一种以物理的集合力为主的过程。

15、疏水性相互作用色谱：原理：组成蛋白质的氨基酸中包括一些疏水性氨基酸基团，这些基团大部分处于蛋白质的内部，但有部分疏水基团暴漏于蛋白质表面，在高离子强度下，蛋白质表面的水化层被破坏，更多疏水性部分暴漏在外，这些暴漏在外面的疏水性基团与介质上的弱疏水性基团发生疏水性作用，被固定相吸附，在低离子强度下，这种吸附作用减小，蛋白质从固定相中脱落下来。

特点：A、在高盐浓度下疏水性作用较大，HIC可将直接分离盐析后的蛋白质溶液；

B、可通过调节疏水性配基链长和密度调节HIC的吸附力；C.、吸附剂种类多，选择余地大。色谱聚焦：原理：利用在较宽pH值范围内具有缓冲作用的多缓冲离子交换剂为固定相，同时利用在较宽pH值范围内具有缓冲作用的多缓冲剂为流动相，所以当相色谱柱输入与柱内初始pH值不同的多缓冲剂时，柱内pH值会缓慢地改变，在轴向形成连续的pH梯度，使料液中溶质依据个自的等电点或者吸附或者脱附，主次向下移动，彼此之间得到分离。

特点：A、分辨率高，可分离等电点相差0.02的蛋白质；B、具有浓缩溶质作用；

C、因为需要特殊的固定相和流动相，难于应用在大规模分离纯化过程中。

反相色谱：利用表面非极性的反相介质作为固定相，极性有机溶剂的水溶液为流动相，是根据溶质极性（疏水性）的差别进行分离纯化的洗脱色谱法。

特点：A、反相介质性能稳定，分离效果高；B、应用广泛，可用于分离蛋白质，肽，氨基酸，多糖等；C、作为产品纯化制备手段，多限于是现实规模的应用。

置换色谱：原理：基于置换剂与吸附质间在吸附剂表面的竞争性吸附。色谱柱先用适于溶质吸附的流动相平衡，然后添加一定量的料液，使溶质吸附在色谱柱入口，在进料过程中，料液中溶质由于吸附作用得到浓缩，并优于溶质间的吸附作用不同，他们之间已经得到了部分

的分离，之后连续输入含有置换剂的溶液，置换剂与固定相表面结合位点额亲和力比料液中各组分都要高，故与料液中的各个组分竞争固定相的结合位点，将吸附的溶质置换下来，在此条件下，置换剂前言推动被置换下来的料液溶质向出口方向移动，同时，吸附作用较强的料液溶质也会推动吸附作用较弱的料液溶质向出口移动，最终各个组分按其与固定相亲和力的大小顺序形成彼此相连的纯组分区带。

特点：A、置换列中各溶质区带的边界陡直，分辨率高；B、具有浓缩作用，通过调节置换剂浓度控制产品浓度，处理量大，适合稀料液；C、各区带紧密相连，色谱柱利用率高，流动相用量少；D、可以实现多个目标产物的分离纯化，适用于含多个目标产物的物料；

E、容易进行连续色谱分离。

16、亲和色谱原理：含有目标产物的料液连续通入色谱柱，直至目标产物在色谱柱出口穿透为止，然后利用与溶解原料的溶液组成相同的缓冲液为清洗液，清洗色谱柱，除去不被吸附的杂质，清洗完毕后，利用可使目标产物与配基解离的溶液洗脱目标产物，即得到纯化的目标产物，最后利用清洗液清洗再生色谱柱。

17、凝胶电泳：原理：主要利用凝胶的分子筛作用使分子大小不同的电解质得到分离，在凝胶电泳过程中，相对分子质量大的溶质受凝胶阻滞作用大，电泳速度慢，而相对分子质量小的溶质的电泳速度快，经过一定时间的电泳后，根据溶质相对分子质量的不同，凝胶中会形成含有不同溶质的区带，实现溶质之间的相互分离。

等电点聚焦：原理：利用蛋白质和氨基酸等两性电解质具有等电点，在等电点的pH值下呈电中性，不发生泳动的特点进行电泳分离。在电泳设备中首先调配连续的pH梯度，然后使蛋白质在电场作用下涌动到等于各自等电点的pH值区域，从而形成具有不同等电点的蛋白质区带。

二维电泳：原理：同时利用分子尺寸和等电点这两种性质的差别进行蛋白质等生物大分子的分离，首先在X方向上调配pH梯度，使溶质分子以等电点聚焦的形式泳动到期等电点处，然后将适当pH值得缓冲液渗透到凝胶中，在y轴上家电厂使溶质再次泳动。电泳结束后将凝胶切成小块，分别回收各个组分。

18、有机溶剂沉淀原理？

答：向蛋白质溶液加入水溶性有机溶剂，水的活度降低。，有机溶剂对水具有很大的亲和力，能够争夺蛋白质表明的水分子，即水合作用，降低了自由水的浓度，降低了亲水溶质表明水化层的厚度，降低了亲水性，导致脱水凝胶。结果，随着有机溶剂浓度增大，水化程度降低，溶液的介电常数下降，蛋白质分子的静电引力增大，从而发生凝聚和沉淀。

19、生物亲合作用？

答：生物分子能够识别区分结构和性质非常相近的其他分子，选择性地与其中某一种分子相结合，生物分子间的这种特异性相互作用称为生物亲合作用。

20、生物亲和作用的机理？

答：蛋白质的立体结构中含有某些参与亲和作用的部位，这些结合部位呈凹陷或凸起结构，能与该蛋白质发生亲和作用的分子恰好可以进入到此凹陷结构中，或者该蛋白质的凸起部位恰好能够进入与其发生亲和作用的分子的凹陷部位，就像钥匙和锁孔的关系一样。同时还需要有一些特殊的相互作用力，像静电作用，氢键，疏水性相互作用，陪未见，弱共价键等。

化工分离工程复习必备(简答题与名词解释)

萃取精馏中，萃取剂在何处加入为何 在进料板之上，与塔顶保持有若干块塔板。溶剂的沸点比被分离组分高，那样可以使塔内维持较高的溶剂浓度，及起回收溶剂的作用。 从热力学角度和工艺角度简述萃取精馏中萃取剂的选择原则 热力学角度：溶剂的沸点要足够高，以避免与系统中任何组分形成共沸物；萃取剂应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔顶组分形成正偏差，与塔底组分形成负偏差或者理想溶液。工艺角度：溶剂与被分离物系有较大的相互溶解度；溶剂在操作中是热稳定的；溶剂与混合物种任何组分不反应；溶剂比不得过大；无毒、不腐蚀、价格低廉、易得。 吸收塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流 吸收过程是气相中的某些组分溶到不挥发吸收剂中去的单向传递过程。吸收剂吸收了气体中的溶质而流量不断增加，气体的流量则相应的减少，塔中气相和液相总流率向下都是增大的。 吸附质被吸附剂吸附—脱附机理 ①吸附质从流体主体通过分子扩散和对流扩散传递到吸附剂的外表面；②吸附质通过孔扩散从吸附剂的外表面传递到微孔结构的内表面；③吸附质沿孔表面扩散并被吸附在孔表面上；④吸附质从吸附剂的内表面脱附；⑤吸附质沿径向扩散传递到吸附剂的外表面；⑥吸附质从吸附剂的外表面扩散到流体主体。 精馏过程全回流操作特点 ①不进料也不出料；②无精馏段与提馏段之分；③两板之间任一截面上上升蒸汽组成与下降液相组成相等； ④达到指定分离程度所需的理论板数最少。 在萃取精馏中，由相对挥发度表达式分析，为什么加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度 在萃取精馏中，原溶液 ,1 12 ≈ α 汽相为理想气体，液相为非理想溶液， ,1 2 1 2 1 12 ≈ ? γ γ = α s s p p 对 于特定物系， s s p p 2 1 不可改变，要使 ,1 12 > α 只有2 1 γ γ 增加，加S后可使 ) ( ) ( 2 1 2 1 γ γ > γ γ s 。所以加入 萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度。 精馏过程的热力学不可逆性主要由哪些原因引起的 精馏操作的热力学不可逆性,是由于进入层级的汽液两相的温度、压力和组成,与它们对应平衡的温度、压力和组成的差距所造成，因此在层级间汽液两相要进行传热和传质，损失了有效能，所以其不可逆性主要由

制药分离工程复习资料.docx

1、简述分子蒸馅的过程、特点及机理。分子平均自由程、分子蒸馅。设计分子蒸馅的重要数据参数。 答：①分子从液相主体向蒸发表面扩散；②分子在液相表面上的自山蒸发；③分子从蒸发表而向冷凝而飞射；④分子在冷凝面上冷凝。特点：1、普通蒸馆在沸点温度下进行分离, 分了蒸镉可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目的。2、普通蒸懈是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态;而分子蒸饰过程屮, 从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不为其它分子发生碰撞，理论上没有返冋蒸发面的可能性，所以，分子蒸憎过程是不可逆的。3、普通蒸僻有鼓泡、沸腾现象；分子蒸僻过程是液层表面上的自市蒸发，没有鼓泡现象。4、表示普通蒸饰分离能力的分离因索与纽元的蒸汽压之比有关，表示分了蒸镉分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分了量之比冇关，并可由相对蒸发速度求出。机理：分了蒸憎机理是根据被分离混合物各组分分了平均口由程的差界。蒸发表面?冷凝表面Z间距离小于轻相分子的平均自由程、大于重相分子的平均自由程时，轻相分了在碰撞Z前便冷凝、不会被返回，而重相分了在冷凝Z前便相互碰撞而返回、不发牛冷凝，这样轻相重相便被分离开。分子自由程（1）分子在两次连续碰撞之间所走的路程的平均值叫分子平均自由程。（2）分子蒸懾是一种在髙真空条件下，根据被分离混合物各组分分了平均自由程的差异进行的非平衡蒸惚分离操作。重要参数：分了蒸发速度、蒸汽圧、分解危险度、分离因数。 2、反胶束的形成、萃取及过程 答：表面活性剂溶于非极性的有机溶剂屮，当具浓度超过临界胶束浓度时，在有机溶剂内形成的胶束叫反胶束，或称反相胶束。在反胶束屮，表面活性剂的非极性基团在外与非极性的冇机溶剂接触，而极性基团则排列在内形成一个极性核。此极性核具冇溶解极性物质的能力，极性核溶解水后，就形成了“水池”。萃取原理：蛋白质进入反胶束溶液是一种协同过程。即在两相（有机相和水相）界面的表血活性剂层，同邻近的蛋白质发生静电作用而变形，接着在两相界而形成了包含有蛋白质的反胶束，此反胶朿扩散进入有机相中，从而实现了蛋白质的萃取。萃取过程是静电力、疏水力、空间力、亲和力或几种力协同作用的结果, 其小蛋口质与表而活性剂极性头间的静电相互作用是主要推动力。根据所用农面活性剂类型，通过控制水相pH高于或低丁?蛋白质的等电点，达到正萃反萃的F1的。利用表面活性剂在冇机相中形成反胶团，反胶团在冇机相中形成分散的亲水微环境，使一些水溶性生物活性物质，如蛋口质、肽、氨基酸、酶、核酸等溶于其小，这种萃取方法叫反胶团萃取。反胶束萃取是一种特殊方式的萃取操作，是利用反胶束将纟R 分分离的一种分离技术。被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。反胶团萃取蛋白质的“水壳模型”的过程：（1）蛋白质到达界面层，宏观两相（有机相、水相）界面间的表面活性剂层同邻近的蛋白质发生静电作用而变形。（2）蛋白质分子进入反胶团内，两相界面形成包含蛋白质的反胶团。（3）包含有蛋白质的反胶团进入有机相。 3、双水相萃取的性质以及是如何萃取的。 答：特点与技术特征：①体系冇生物的亲和性（生理慕础为水溶液）；②体系能进行萃取性的生物转化；③体系能与细胞相结合，操作既能节省萃取设备和时间，又能避免细胞内陆的损失； ④亲和萃取可大大提高分配系数和萃収专一性；⑤任何两相体系不要求特殊处理就可与后续纯化工艺相链接；⑥开发廉价新型的双水相体系。萃取原理：依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的物性不同时，物质进入双水和系后，由于表曲性质、电荷作用和各种力（如疏水键、氢键和离子键等）的存在和环境因索的影响，使其在上下相中的浓度不同，从而达到萃取的冃的。影响双水相萃取的因素：1、聚合物及其相对的分子量2、系数长度对分配平衡的影响3、离子环境対蛋白质在两和系统中的影响4、体系PH值影响5、温度的影响。双水相体系的形成、双水相体系萃取：两有机物（一般是亲水性高聚物）或有机物与无机盐在水中以适当浓度溶解后，形成互不相溶的两相体系，每相中均含冇大量的水（85?95% ）,此体系叫双水相体系。双水相体系形成后，利用双水相体系进行物质分离的操作叫双水相萃取。被分离物质是蛋白质、酶、核酸、颗

分离工程期末A卷试题答案

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 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 ）0，0 5、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。 （ A ） (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量 10、液相双分子吸附中，U 型吸附是指在吸附过程中吸附剂 （ A ） (A) 始终优先吸附一个组分的曲线 (B) 溶质和溶剂吸附量相当的情况 (C) 溶质先吸附，溶剂后吸附 (D) 溶剂先吸附，溶质后吸附

天然药物有效成分的提取方法

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 天然药物有效成分的提取方法 天然药物有效成分的提取方法介绍天然药物化学成分的提取方法，主要介绍溶剂提取法。 重点：溶剂提取法的原理，化学成分的极性、常用溶剂、极性大小顺序及提取溶剂的选择；常见的提取方法及应用范围。 常用三种方法，溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法。 另外新方法还有超临界提取法。 提取的概念：指用选择的溶剂或适当的方法，将所要的成分溶解出来并同天然药物组织脱离的过程。 一溶剂提取法（一）提取原理：根据天然药物化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理，依据各类成分溶解度的差异，选择对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂，依据“浓度差”原理，将所提成分从药材中溶解出来的方法。 （二）化学成分的极性：被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要的依据。 1 影响化合物极性的因素： (1) 化合物分子母核大小（碳数多少）：分子大、碳数多，极性小；分子小、碳数少，极性大。 (2) 取代基极性大小：在化合物母核相同或相近情况下，化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。 常见基团极性大小顺序如下；酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞酮＞酯＞醚＞烯＞烷。 1/ 8

天然药物化学成分不但数量繁多，而且结构千差万别。 所以极性问题很复杂。 但依据以上两点，一般可以判定。 需要大家判断的大多数是母核相同或相近的化合物，此时主要依据取代基极性大小。 2 常见天然药物化学成分类型的极性：极性较大的：苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。 极性小的：游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素。 以上不是绝对的，具体成分要具体分析。 比如，有的苷类化合物极性很小，有的苷元极性很大。 （三）提取溶剂及溶剂的选择： 1. 常用提取溶剂的分类与极性：1）分类：通常分三类：水类；亲水性有机溶剂；亲脂性有机溶剂。 2）极性大小：水(H2O)＞甲醇(MeOH)＞乙醇(EtOH)＞丙酮（Me2CO）＞正丁醇(n-BuOH)＞乙酸乙酯(EtOAc)＞乙醚(Et2O)＞氯仿(CHCl3 ) ＞苯（C6H6)＞四氯化碳(CCl4)＞正己烷≈ 石油醚(Pet.et)。 水类还包括酸水、碱水；亲水性有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮；亲脂性有机溶剂为正丁醇后所有的。 这三类溶剂间互溶情况：水和亲水性有机溶剂可互溶，水和亲脂性有机溶剂间不互溶，有机溶剂间除甲醇和石油醚不互溶外，其它均互溶。 3）溶剂极性大小的实质：介电常数不同，介电常数大的溶剂极性

2017淮工制药分离工程考前重点附答案.doc

一、名词解释 1.富集：对摩尔分数小于0.1组分的分离。 2.制药分离工程是制药工程的一个重要组成部分，是描述医药产品生产过程所采用的分离技 术及其原理的一门学科，主要涉及从动植物原料、生物发酵或酶催化、化学合成物料中分离、纯化医药目标产物，以及制成成品的过程。 3.浸取是利用固体原料中组分在溶剂中溶解度的差异，选择一种溶剂作为萃取剂用来溶解固 体原料混合物中待分离组分的分离操作。 4.离心过程在离心力作用下料浆中的液体穿过离心机多孔转鼓的过滤介质，而固体粒子被截 留的分离过程。 5.干燥技术是利用热能除去物料中的水分(或溶剂)，并利用气流或真空等带走汽化的水分 (或溶剂)，从而获得干燥物品的工艺操作技术。 6.膜分离是利用经特殊制造的具有选择透过性的薄膜，在外力(如膜两侧的压力差、浓度 差、电位差等)推动下对混合物进行分离、分级、提纯、浓缩而获得目标产物的过程。 7.AOT,英文全称为Aerosol 0T,化学名称为丁二酸2乙基己基酯横酸钠。 8.场是以时空为变量的物理量，为物质存在的一种基本形式，是一种特殊物质，看不见摸不 着，但确实存在。 9.分离因子是分离过程中混合物内各组分所能达到的分离程度的表征。 10.nanofiltration,是一种相对较新的压力驱动膜分离过程，通过膜的渗透作用，借助外界能 量或化学位差的推动，对两组分或多组分气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。 二、简答题： 1、简述用数学表示式描述物质的分离程度及分离类型？ 完全分离：(a+b+c+d+? ? ?) — (a) +(b)+(c)+(d)+?? ? 不完全分离：(a+b+c+d+…)(a) +(b+c+d+…)或(a+b+c+d+…)—(a, b) + ( b, a) + ? ? ? 2、二氧化碳作为最常用的超临界流体莘取剂，主要是因为哪些优异特性决定的呢？ 1)超临界CO2密度大，溶解能力强，传质速率高 2)超临界CO2的临界温度和临界压力等条件比较温和 %1临界温度为3.1 °C,接近于室温，适用于分离热敏性物质 %1CO?临界压力为7.38MPa,中等压力，工业水平最易实现 3)C02具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制和回收等优点 4)超临界CO2具有抗氧化抑菌作用，有利于保证和提高产品的质量 3、简述大孔吸附树脂分离操作的基本工艺流程。 树脂型号的选择一树脂前处理一考察树脂用量及装置(径高比)一样品液前处理一树脂工艺条件筛选(c、T、pH、盐浓度、上柱速度、饱和点判定、洗脱剂的选择、洗脱速度、洗脱终点判定)一目标产物的收集一树脂的再生 4、絮凝作为中药及生物制药中常用的沉淀强化技术，简述常用絮凝剂的种类及主要特性。

分离工程习题解答

［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 0.692 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，所以可以写出仅含未知数Ψ 的一个方程: 计算R - R 方程导数公式为：

制药分离工程考试题目word版本

制药分离工程考试题 目

精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。 萃取属于传质过程 浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：①有效成分 ②辅助成分 ③无效成分 ④组织物 浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。 浸取溶剂选择的原则：①、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得，无毒，腐蚀性小。浸取辅助剂的作用：①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。浸取过程的影响因素：①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH 值。⑦、浸取的压力。浸出的方法：浸渍、煎煮、渗漉。超声波协助浸取，基本作用机理：热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态时，液体将会被撕裂成很多小的空穴，这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力，即称为空化效应。微波协助浸取特点：浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性：只适用于对热稳定的产物，要求被处理的物料具有良好的吸水性。萃取分离的影响因素：①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法：①、顶替法（加入表面活性更强的物质）②、变型法（加入想法的界面活性剂）③、反应法 ④、物理法 超临界流体的主要特征：①、超临界的密度接近于液体。 ②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间，其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时，蒸发热会急剧下降，有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。 1二氧化碳作为萃取剂，这主要是由它的如下几个优异特性决定： ① 临界温度低（Ｔc ＝31.3℃)，接近室温；该操作温度范围适合于分离热敏性物质，可防止热敏性物质的氧化和降解，使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。② 临界压力（7 . 38MPa ）处于中等压力，就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③ 具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而，SC-CO2 萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量。 2分子蒸馏过程的特点 分子蒸馏在极高的真空度下进行， 且蒸发面与冷凝面距离很小，因此在蒸发分子由蒸发面飞射至冷凝面的进程中彼此发生碰撞几率小 2分子蒸馏过程中，蒸汽分子由蒸发面逸出后直接飞射至冷凝面上，理论上没有返回蒸发面的可能，故分子蒸馏过程为不可逆过程③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分于量有关。④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，没有鼓泡、沸腾现象。 3结晶过程的特点 1) 能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系，采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。2) 固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)。 3) 能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，三废排放少，有利于环境保护。 4) 结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。 4 降低膜的污染和劣化的方法 1)预处理法 ；有热处理、调节pH 值、加螯合剂(EDTA 等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。 2)操作方式优化； 膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现， 3)膜组件结构优化 ； 膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预先选择料液操作流速和膜渗透通量，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。膜组件清洗； 膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。 1电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等），于电场作用下向其对应得电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。 2超声波的空化效应 当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几千K 的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去，这就是空化效应。 3微波协助浸取的 原理 微波是一种非电离的电磁辐射,被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列,由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热,即将电能转化为热能,从而产生强烈的热效应。因此，微波加热过程实质上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。 4反胶团萃取的萃取原理： 反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。 反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。 5高分子膜制备 L-S 法（相转化法）（1）高分子材料溶于溶剂中并加入添加剂配制成膜液。 （2）成型。（3）膜中的溶剂部分蒸发。（4）膜浸渍在水中。（5）膜的预压处理 6热致相分离法 （1）高分子-稀释剂均相溶液的制备； 稀释剂室温下是固态或液态，常温下与高分子不溶，高温下能与高分子形成均相溶液。（2）将上述溶液制成所需要的形状（3）冷却（4）脱出稀释剂 溶剂萃取或减压蒸馏等方法（5）干燥 7浓差极化：在膜分离操作中，溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。 8凝胶极化：膜表面附近浓度升高，增大膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层的现象。 9反渗透 ：反渗透过程就是在压力的推动下，借助于半透膜的截留作用，将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力，则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。 10电渗析：利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别，以外电场电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作. 11离子交换： 能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱，将某些离子从水溶液中分离出来，或者使不同的离子得到分离。 12多效蒸发逆流加料特点：1.前后不能自动流动，需送料泵；2.无自蒸发；3.各效粘度变化不明显；4.适宜于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发，不适用于热敏性物料的蒸发。 13热泵蒸发是指通过对二次蒸气的绝热压缩，以提高蒸气的压力，从而使蒸气的饱和温度有所提高，然后再将其引至加热室用作加热蒸气，以实现二次蒸气的再利用。 14分子蒸馏是一种在高真空条件下进行的非平衡分离的连续蒸馏过程，又称为短程蒸馏。分子蒸馏原理 分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大，而重组分分子的平均自由程较小。 15分子蒸馏应满足的两个条件：①轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好；②蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自由程。 16分子蒸馏设备的组成 ： 一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。 17同离子效应：增加溶液中电解质的正离子（或负离子）浓度，会导致电解质溶解度的下降的现象。 18均相初级成核：洁净的过饱和溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区后，溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。 19剪应力成核：当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时，在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落，而成为新的晶核。 20接触成核：当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中，晶体只要与固体物进行能量很低的接触，就会产生大量的微粒。 21二次成核：在已有晶体的条件下产生晶核的过程。 二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。

化工分离工程试题答卷及参考答案

MESH方程。 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。 η； 6. 热力学效率定义为= 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。 ——相平衡常数； 式中： K i 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

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。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高 热力学效率 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔 底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的 热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对 于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力 学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些 （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求 已知：94℃时P 1 0= P 2 0= 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃ 下形成共沸物，共沸组成X 2 =(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = =求 该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸 收率可达到多少。

制药分离工程的复习提要

课程名称：制药分离工程 一、考试的总体要求： 全面掌握制药分离工程单元操作的基本概念、基本原理和计算方法，能够运用所学理论知识合理选定单元操作和进行相关的设计计算；对制药过程中的某些现象进行分析，并根据具体情况对操作进行优化。具有扎实的专业基础知识、能灵活应用所学知识分析并解决实际问题的能力。 二、考试的内容及比例：（重点部分） （1）制药分离过程（10%） 制药分离过程是制药生产的主要单元操作，掌握制药分离工程单元操作的地位、特征和一般规律，以及制药单元过程设计的内容、特点。主要包括制药分离过程的特点、设计的目的和要求及单元过程的选择依据。 （2）蒸馏与精馏（10%） 正确掌握精馏过程的设计计算方法，能够对给定分离要求的精馏过程进行计算分析，包括蒸馏和精馏的区别、气液平衡、理论板和回流比和精馏过程概念与计算。 （3）萃取和浸取（10%） 掌握单级液液萃取和浸取过程的特征和设计计算方法（物料衡算），能够对萃取过程的萃取剂、萃取相和萃余相进行计算分析。包括三角形相图和杠杆定律、萃取的相平衡关系、单级萃取器的物料衡算、浸取相平衡和单级浸取。 （4）结晶（15%） 掌握结晶过程的原理、相平衡关系以及晶核生程和生长的规律，能够进行结晶器物料衡算和结晶颗粒数的计算。包括结晶-溶解的相平衡曲线及其分区、晶核的生产和晶体的成长、结晶过程的控制手段、间歇结晶器。 （5）吸附和离子交换（15%） 正确掌握吸附和离子交换装置的性能特征及设计方法，能够根据分离要求合理选用吸附剂或离子交换剂，并进行相关的计算分析。包括吸附等温线方程、吸附过程的影响因素、离子交换平衡方程和速度方程、典型吸附剂和离子交换剂。 （6）色谱分离法（15%） 正确掌握色谱分离法的基本原理和有关计算方法，能够根据分离要求选择合适的色谱法种类及进行设计。包括色谱法平衡关系及分配系数、阻滞因数和洗脱容积、色谱法的塔板理论、色谱分离的主要影响因素和应用原则。 （7）膜分离（15%） 掌握膜性能特征的表征参数，能够根据分离要求设计膜分离流程以及合理选用膜组件。包括膜性能的表征参数、浓差极化现象、膜过滤装置的设计方法。 （8）非均一系的分离（10%） 掌握沉降和过滤两类方法的原理和设计计算，能够根据分离要求合理选定分离方式，并进行相关设计。包括重力沉降、离心沉降、过滤器的设计。 三、试卷题型及比例 考试试卷主要包括以下题型：名词解释、计算题、简答题、论述题，各类的比例为名词解释占10%、计算题占10%、简答题占40%、论述题占40%. 四、考试形式及时间 考试形式为笔试。 五、主要参考教材（参考书目） 白鹏等主编，制药分离工程，2002. 吴梧桐主编，生物制药工艺学，中国医药科技出版社，1992

制药分离工程思考题和练习题答案

1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。 生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、 免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制 品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及 其人工合成或半合成的天然物质类似物。 化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处 理过程制得(称半合成)。 中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主，但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成中药汞、铅、铁，有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等，近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。 1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。 1-10 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的8种分离技术。 1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？ 1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中，技术成熟度最高的是哪一种？最低的又是哪一种 2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。 ①浸润、渗透阶段，即溶剂渗透到细胞中 ②解析、溶解阶段，解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力 ③扩散、置换阶段，包括分子扩散和对流扩散 2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些，对常用的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。 ①对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量 ②与溶质之间有足够大的沸点差，以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用 ③溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小 ④价廉易得，无毒，腐蚀性小 生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类（果胶、粘液质、菊糖、淀粉），以及酶和少量挥发油都能被水浸出，选择性相对差，容易引起有效成分水解。乙醇介于极性和非极性之间，乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；50%~70%时，适合浸取生物碱、苷类；50%以下时，适合浸取苦味质。蒽醌类化合物。 2-6固液浸取工艺方法都有哪些，各用什么设备。 浸取工艺： 单级浸取工艺。单级浸取工艺比较简单，常用于小批量生产，缺点是浸出时间长，药渣也能吸收一定量的浸出液，可溶性成分的浸出率低，浸出液的浓度也较低，浓缩时消耗热量大。 单级回流浸取工艺。又称索氏提取，主要用于酒提或有机溶剂（如醋酸乙酯、氯仿、石油醚）浸提药材及一些药材提脂。提高了提取率，使提取与浓缩紧密结合在一起，缺点提取液受热时间长，对热敏性药材不适宜。 单级循环浸渍浸取工艺。有点提取液澄明度好，密闭提取温度低，乙醇消耗量比其他工艺低，缺点液固比大。 多级浸取工艺。 半逆流多级浸取工艺。保持了循环提取法的优点，克服了酒用量大的缺点，从操作上看奇数不急偶数有规律。 连续逆流浸取工艺。浸出率高，浸出液浓度也高，消耗的热能少，浸出速度快。 2-7影响浸取的主要因素有哪些。 （1）浸取溶剂选择和辅助剂的添加

分离工程期末试题B卷答案

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” (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 (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 ）120201γγ=p p （B ）2 10201γγ=p p （C ）120201γγ>p p （D ）2 10201γγ>p p 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 ）。 （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（ B ）。 （A ）1，1 （B ）1，0 （C ）0，1 （D ）0，0

天然药物化学提取分离总结材料

实用文档 文案大全天然药物化学提取分离总结 第一章总论 提取分离的基础，必须看PPT。 第二章糖和苷 特性： 红色字体为PPT上的标注。 蓝色字体为根据总论得出。 得到原生苷方法：采集原料时速加热干燥或冷冻保存然后热水提取或者醇提取（抑制酶解） 得到次生苷、苷元方法：水提取，让酶水解糖苷，而且降低极性，便于分离（皂苷、强心苷） PPT例子： 【一】溶剂抽提法（溶解度） 目的：1、去杂质（多为油脂类）2、分离苷元、单糖苷或少糖苷、“多糖”苷。 流程： 实用文档 文案大全 【二】溶剂沉淀法（溶解度） 目的：分离多糖（分量子不同且溶解性不同的各类多糖）

实用文档 文案大全 【三】水提醇沉法（乙醇分级沉淀）多糖中常有蛋白质杂质

实用文档 文案大全 【四】季铵氢氧化物沉淀法（碱试剂沉淀法）目的：分离酸性、中性多糖

实用文档 文案大全 【五】离子交换法（解离度） 目的：1、去杂质（可解离杂质：酸碱盐）2、分离糖类 【六】凝胶层析法（分子量） 目的：1、去杂质，无机盐及小分子化合物（进入凝胶内部）2、分离糖、苷

实用文档 文案大全 第三章苯丙素类 【一】苯丙酸的提取： 根据苯丙酸类成分的极性和溶解性，采用有机溶剂或水提取 分离：苯丙酸类及其衍生物大多具有一定水溶性，常与其它一些酚酸、鞣质、黄酮苷等混在一起，采用大孔树脂、聚酰胺、硅胶等分离 【二】香豆素类的提取 1、系统溶剂提取法：

实用文档 文案大全一般可用甲醇或乙醇从植物中提取，回收溶剂的浸膏，然后用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次萃取，分成极性不同的部位。 例： 2、水蒸气法蒸馏法： 某些小分子的香豆素类具挥发性，可用蒸馏法与不挥发性成分分离，常用于纯化过程。 3、碱溶酸沉法： 原理： 1.具酚羟基的香豆素类溶于碱液加酸后可析出。 2.香豆素的内酯环性质，在碱液中皂化成盐而加酸后恢复成内酯析出。

化工分离工程考试答案

2013化工分离过程期中考试试题答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 2. 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。 3. 汽液相平衡是处理（传质分离）过程的基础，相平衡的条件是（各相温度压力相等，各组分在每一相中的化学位相等）。 4. 当混合物在一定的温度、压力下，进料组成z i 和相平衡常数K i 满足 （ 1,1>>∑∑i i i i K z z 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。 5. 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。 6. 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。 7. 最低恒沸物，压力降低使恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。 8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时，经常采取（增加萃取剂用量）或（减小进料量）的措施使产品达到分离要求。 9. 吸收有（1个）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 10.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）和（用蒸馏塔）。 二、单项选择题（每小题1分，共10分） 1. 吸收属于（A ） A.平衡分离；B.速率分离；C.机械分离；D.膜分离。 2. 计算溶液泡点时，若∑=>-C i i i X K 101，则说明（C ） A. 温度偏低； B. 正好泡点； C. 温度偏高。 3. 如果体系的汽相为理想气体，液相为非理想溶液；则相平衡常数可以简化表示为 （ D ） A. L i i V i K φφ= B. s i i P K P = C. $$L i i V i K φ φ= D. s i i i P K P γ= 4. 汽液相平衡K 值越大，说明该组分越（ A ） A.易挥发； B.难挥发； C.沸点高； D.蒸汽压小。 5. 如果塔顶采用全凝器，计算塔顶第一级的温度可以利用方程（ B ） A.泡点方程； B.露点方程； C. 闪蒸方程； D.相平衡方程。 6. 计算在一定温度下与已知液相组成成平衡的汽相组成和压力的问题是计算（ B ） A.泡点温度； B.泡点压力； C.等温闪蒸； D.露点压力。 7. 精馏中用HNK 表示（ C ） A. 轻关键组分； B. 重关键组分； C. 重非关键组分； D. 轻非关键组分。 8. 以下描述中，不属于萃取精馏中溶剂的作用的是（ D ）

2013级制药分离工程复习大纲 (1)

《制药分离工程》复习大纲 （适用于2013级制药工程专业） 主要题型：专业术语解释、综合问答题、图解题、计算题、实验设计题。 参阅教材：应国清主编. 药物分离工程浙江大学出版社 2011年 第一、二章绪论 1、就下游分离纯化工艺分析，原料药生产与化工制药有何区别？P5-6 2、制药分离工程主要有哪些单元操作？各自主要的分离机制是什么？P11-13 3、试述药物分离的原则有哪些？P29-30 4、评价一个分离过程的效率主要有哪几个标准？可参阅P30-32（分离容量、分离速度、分辨率和回收率） 第三章离心与过滤 1、如何根据分离因数的大小对离心法进行分类？P37 2、结合图3-1、3-2和3-3，试述差速离心、密度梯度离心和等密度梯度离心的原理。P38-39 3、结合图3-4试述管式离心机和碟片式离心机的工作原理。P40-41 4、结合图3-11和3-13试述板框压滤机和转筒真空过滤机的工作原理。P46-48 5、结合图3-18说明青霉素的提取和纯化工艺过程。P50-51 第四章沉淀分离法 1、试述沉淀分离法和结晶法的异同？P53, 246（参阅课件辅助讲解内容） 2、试述沉淀分离的原理是什么？P54-55 3、分别说明盐析沉淀、有机溶剂沉淀、等电点沉淀的原理和操作注意事项。P55-61 4、什么是Ks分级盐析和 -分级盐析？P56 5、常用的盐析剂有哪些，对盐析剂有什么要求？P56 6、以蛋白质的盐析沉淀为例，试述其具体盐析沉淀操作过程。P57 7、常用的有机溶剂沉淀剂有哪些，如何选择有机溶剂沉淀剂？P59-60 第五章萃取分离法 1、结合图5-2说明萃取分离的原理。P67 2、弱电解质在萃取过程中的分配平衡有什么特点？P69-70