现代分离技术复习思考题及问题详解
第一章膜分离
1.什么是分离技术和分离工程？
分离技术系指利用物理、化学或物理化学等基本原理与方法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的一种手段。
在工业规模上，通过适当的技术与装备，耗费一定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离工程。
2.分离过程是如何分类的？
机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离
第二章膜分离
1.按照膜的分离机理及推动力不同，可将膜分为哪几类？
根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。
2.按照膜的形态不同，如何分类？
按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。
3.按照膜的结构不同，如何分类？
按膜的结构分为对称膜、非对称膜和复合膜。
4.按照膜的孔径大小不同，如何分类？
按膜的孔径大小分多孔膜和致密膜。
5.目前实用的高分子膜膜材料有哪些？
目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动力是什么？
压力差。
7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？
醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在下易发生水解。纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。
8.醋酸纤维素膜的结构如何？
表皮层，孔径（8－10）×10－10m。过渡层，孔径200×10－10m。多孔层，孔径（1000
－4000）×10－10m
9.固体膜的保存应注意哪些问题？
分离膜的保存对其性能极为重要。主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。膜的收缩主要发生在湿态保存时的失水。收缩变形使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时还会造成膜的破裂。当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。
10.工业上应用的膜组件有哪几种？
工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。
11.在上述膜组件中装填密度最高的是那种？料液流速最快的是那种？
中空纤维式，管式。
12.什么叫浓差极化？如何消除浓差极化现象？
在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能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称为浓度极化或浓差极化。
它是一个可逆过程。只有在膜运行过程中产生，停止运行，浓差极化逐渐消失。
它与操作条件相关，可通过降低膜两侧压差，减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，来减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。
13.MF,UF,NF,RO有哪些共同点和不同点？
14.反渗透装置有哪些主要部件？保安过滤器有什么作用？
主要部件有：压力容器（膜壳）、高压泵、保安过滤器、自动控制与仪器仪表、辅助设备
保安过滤器是反渗透装置的最后一级过滤器，要求进水浊度小于2mg/L以下，出水浊度低于0.3-0.12mg/L。
15.微滤和超滤的操作模式有哪两种？
内压式和外压式。死端过滤和错流过滤。
16.什么叫级和段？
段---前一组膜组件的浓水流经下一组膜组件处理，流经几组膜组件即称为几段。
级---是指进水（料液）经过一次高压泵加压后通过膜装置的过程
17.制备反渗透的膜材料有哪些？
制备反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚、聚芳砜、聚醚酮、聚芳醚酮、聚四氟乙烯等。
18.离子交换膜按照可交换离子的性能是如何分类的？
离子交换膜按其可交换离子的性能可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极离子交换膜。这三种膜的可交换离子分别对应为阳离子、阴离子和阴阳离子。
19.电渗析的核心部件是什么？
电渗析的核心是离子交换膜。
20.离子膜电解和双极膜电解氯化钠的产物是否相同？
不同。
21.以渗透水为目的渗透蒸发较好膜材料有哪些？
聚乙烯醇（PV A）和醋酸纤维素（CA）
22.以渗透醇类为目的渗透蒸发较好膜材料是什么？
憎水性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）
23.分离氢气的气体膜材料有哪些？
其材料主要有醋酸纤维素、聚砜、聚酰亚胺等。
24.分离富集氧气的膜材料有哪些？
聚二甲基硅氧烷（PDMS）及其改性产品和含三甲基硅烷基的高分子材料。25.液膜分离法有哪些优缺点？
优点：传质推动力大，速率高，且试剂消耗量少，选择性好，分离效果显著。缺点：强度低，破损率高，难以稳定操作，而且过程与设备复杂。
26.液膜有哪些成分组成？
膜溶剂：有机溶剂或水, 构成膜的基体
表面活性剂：控制液膜的稳定性
添加剂/流动载体：提高膜的选择性, 实现分离传质的关键因素
27.画出下列过程的工艺流程图示意图
A离子膜电解氯化钠;
B双极膜电解氯化钠
C电渗析法利用海水制备饮用水;
D反渗透法由自来水制备纯净水
28.以液膜分离法处理含有苯酚的废水为例，说明液膜分离法的步骤。
包括液膜制备、液膜渗透、澄清分离和破乳四部分
第三章新型萃取分离技术
1.溶剂萃取法有哪些优缺点？
溶剂萃取法优点：
①操作可连续化，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：由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高，需要各项防火防爆等措施。
2.什么叫分配定律、分配比、萃取因素、分离因素、浓缩倍数？
分配定律：在一定温度、一定压力下，某一溶质在互不相溶的两种溶剂间分配时，达到平衡后，在两相中的活度之比为一常数。
分配比：
萃取因素E为：
分离因素：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。
浓缩倍数：
3.单级萃取萃取因素E如何计算？萃取率如何计算？
式中VF——料液体积；Vs——萃取剂的体积；C1——溶质在萃取液的总浓度；C2——溶质在萃余相的总浓度；D——分配比；m——浓缩倍数
4.多级错流萃取萃取率如何计算？
5.多级逆流萃取萃取率如何计算？
6.什么是表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB）？
每一种表面活性剂都有亲水和疏水基团，两种基团的强度的相对关系称为HLB值。
完全不亲水（HLB=0）、完全亲水（HLB=20）
O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间；W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间。
7.影响乳状液类型的因素有哪些？
相体积的影响、乳化剂分子空间构型的影响、界面张力的影响、容器壁性质的影响
8.什么是盐析作用，产生盐析作用的原因是什么？
在萃取过程中在水溶液中加入无机盐，萃取效率增加，这种现象叫盐析作用。
①由于盐析剂与水分子结合，降低了被萃取物在水中的溶解度，使其易转入有机相；
②盐析剂降低有机溶剂在水中的溶解
③盐析剂增大萃余相比重，有助于分相。
9.什么是双水相萃取？
双水相萃取技术，又称水溶液两相分配技术，它利用不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法，称为双水相萃取法。
10.影响双水相萃取的因素有哪些？
成相高聚物的分子量、成相聚合物浓度、分配物质的分子量、盐类的影响、温度及其它因素。
11.常用的双水相系统有什么优缺点？
PEG-Dex系统优点：盐的浓度低，易分相，不易失活。缺点：粘度大，价格高
PEG-盐系统优点：粘度小，价格低。缺点：盐的浓度高，界面吸附多，易失活。12.什么是反胶束？
反胶束（reversed micelle），也称反胶团，是表面活性剂分散在连续的有机相中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。
13.在反胶束萃取中，目前工业上应用最多的反胶束体系是什么？
AOT（阴离子型），其化学名为丁二酸乙基己基酯-磺酸钠。
14.反胶束选择性的分离蛋白质包括那几个过程？
萃取过程和反萃取过程两个。
15.反胶束萃取的影响因素有哪些？
表面活性剂的种类、水相pH值、温度、离子强度、亲和反胶束萃取
16.什么叫超临界流体萃取法(SFE)？
超临界流体萃取技术（SFE)，又称压力流体萃取、超临界气体萃取、临界溶剂萃取等，是利用处于临界压力和临界温度以上的溶剂流体所具有增加物质溶解能力来进行分离纯化的技术。
17.SFE萃取有哪些优点？
优点：
①萃取剂在常温常压下为气体，易分离。
②在较低的温度和不太高的压力下操作。
③超临界流体的溶解能力可以通过调节温度、压力、夹带剂在很大范围内变化；而且还可以采用压力梯度和温度梯度。
④不使用有毒溶剂，无污染。萃取速度快。
缺点：选择性不够高。
18.什么叫超临界流体、超临界流体有哪些哪些特性？
超临界流体是指超过临界温度和临界压力状态的流体。
特性：
①在临界点附近，在临界温度稍高的区域内，压力稍有变化，就会引起密度很大的变化，流体的密度随压力增高而迅速增加，并接近液体密度；
②在临界温度与临界压力以上，无论压力多高，流体都不能液化；
③在超临界状态下，流体对很多液体、固体物质的溶解能力都有较大增强，并接近于液体的
溶解能力。
19.利用CO2作为萃取剂萃取有哪些优点？
(1)二氧化碳超临界温度(Tc=31.06℃)是所有溶剂中最接近室温的，可以在35～40℃的条件下进行提取,防止热敏性物质的变质和挥发性物质的逸散。
(2)在CO2气体笼罩下进行萃取,萃取过程中不发生化学反应;又由于完全隔绝了空气中的氧,因此,萃取物不会因氧化或化学变化而变质。
(3)由于CO2无味、无臭、无毒、不可燃、价格便宜、纯度高、容易获得,使用相对安全。
(4)CO2是较容易提纯与分离的气体,因此萃取物几乎无溶剂残留,也避免了溶剂对人体的毒害和对环境的污染。
(5) CO2扩散系数大而粘度小,大大节省了萃取时间,萃取效率高。
20.超临界萃取的影响因素有哪些？
(1)压力：高压时,超临界流体的溶解能力强,可最大限度地溶解大部分组分；低压时，在临界点附近,仅能提取易溶解的组分,或除去有害成分;压力增加，绝大多数化合物溶解度都急剧上升。
(2)温度：对流体密度的影响，随温度升高，CO2流体密度降低，导致其溶剂化效应下降，对物质的溶解度也下降；对物质蒸气压的影响，随温度升高，物质的蒸气压增大，使物质在CO2流体中的溶解度增大。
(3)助溶剂（夹带剂）：加入极性助溶剂对提高极性成分的溶解度有帮助，对非极性溶质作用不大；相反，非极性助溶剂对极性和非极性溶质都有增加溶解度的效能。
(4)物料性质
21.画出超临界萃取的三种典型的流程图。
22.超临界萃取的三种典型的流程有哪些用途？
等温法与等压法：主要用于萃取相中的溶质为需要精制的产物；
吸附法：主要适用于那些萃取质为需除去的有害成分，而萃取槽内留下的萃余物为提纯产物。 气体特征： 粘度小，接近于普通气体；扩散系数比液体大100倍,比气体小得多，温度和粘度对扩散系数的影响较大，表明，在超临界流体中比液体中的传质要好。 液体行为： 密度大，接近于普通液体，溶解度较大。
23.什么叫固相萃取？
以固体吸附剂作固定相，将目标物或干扰物吸附到固定相中，使目标物与基体或干扰组分分离的一种样品前处理技术。
24.固相萃取的分离模式有哪些？
正相固相萃取、反相固相萃取、吸附固相萃取和离子交换固相萃取
25.固相萃取的基本操作步骤有哪些？
活化、载样、洗涤、洗涤
26.什么叫做亚临界水，亚临界水有什么性质？
适度压力下的液态热水。也称超热水或高温水。
随着温度的升高，介电常数减小，极性减弱。
第四章吸附，色层分离和离子交换
1.物理吸附和化学吸附有什么区别？
物理吸附：吸附作用力为分子间引力、无选择性、无需高活化能、吸附层可以是单层，也可以是多层、吸附和解吸附速度通常较快。
化学吸附：吸附作用力为化学键合力，需要高活化能、只能以单分子层吸附，选择性强、吸附和解吸附速度较慢。
2.活性炭的种类可以分为几种？
粉末活性炭、颗粒活性炭、锦纶活性炭。
3.色谱分离法按固定相的装载方式不同是如何分类的？
①柱层析；②纸层析；③薄层层析。
4.在吸附柱层析中，常用的吸附剂有哪些？
①氧化铝、②硅胶、③羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH) ]2 （HA）、④聚酰胺、⑤大孔吸附树脂
5.在吸附柱层析中，流动相的选择原则是什么？
强极性的组分应选用极性强的流动相洗脱；弱极性的组分应选用弱极性的流动相洗脱。6.吸附柱层析中吸附剂的选择是什么？
为了解析的方便，吸附剂的选择原则是：对于极性大的被分离物质，应选择极性小的吸附剂；对于极性小的被分离物质，应选择极性大的吸附剂。
7.分配柱层析中的常用固定相是什么？
水，此外有时也用稀硫酸、甲醇等强极性溶剂。
8.柱层析的操作步骤有哪些？
①装柱、②平衡、③加样、④洗脱
9.在湿法装柱过程中应注意哪些问题？
①在装柱过程中不能带入气泡，装好的层析柱不能够产生节。②在装柱过程中吸附剂始终浸没在液面之下
10.苯乙烯树脂、酚醛树脂、甲基丙烯酸树脂的骨架是如何制备的？
①以苯乙烯为单体，二乙烯苯为交联剂聚合而成；
②以苯酚为单体，甲醛为交联剂聚合而成；
③以甲基苯烯酸为单体，二乙烯苯为交联剂聚合而成。
11.离子交换树脂按物理结构如何分类的？凝胶型树脂和大孔型树脂有什么区别？
凝胶型和大孔型
凝胶型树脂又称微孔树脂(暂时孔穴) ：网孔2-4nm，比表面一般为2—120 m2/g。
大孔径树脂（大网树脂）:网孔20-120nm,比表面一般为0.1 m2/g。有较好的机械性能。12.离子交换树脂按活泼性基团的性质是如何分类的？
13.001×7,201×7各代表什么？
001×7 表示强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，交联度为7%；
201×7 表示强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，交联度为7%。
14.请设计出以硅胶为吸附剂分离红曲色素中的黄色素，桔红色素，红色素的方法和步骤？（1）装柱硅胶60－80目，装柱前将硅胶悬浮于正己烷中,湿法装柱,柱规格1.5×10 cm,层析柱装好后，在柱的上端铺一层2mm厚的无水硫酸钠.
（2）平衡用2-3倍柱体积的正己烷：乙酸乙酯（20:1）洗涤层析柱。
（3）加样应在平衡液与吸附剂表面在同一位置时缓慢加样。
（4）洗脱样品液与吸附剂上层表面在同一位置时开始洗脱，洗脱时流速3-4mL/min 黄色素用正己烷：乙酸乙酯（20:1）洗脱;桔红色素用乙酸乙酯洗脱;红色素用乙酸乙酯:甲醇(10:2)洗脱。
15.离子交换分离法和离子交换层析法有什么区别？
一般的离子交换分离法分离可交换与不可交换的离子。
离子交换层析法适用于都可交换但交换能力不同的离子。
16. 分配柱层析所使用的固定相是什么？分配柱层析适应于分离哪些物质？反相分配柱层析适应于分离哪些物质？
①固定相水。②适应于水溶性。③适应于脂溶性物质或亲油性物质。
第五章薄层层析
1.与纸层析相比，薄层层析有哪些优点？
快速、分离效率高、灵敏度高、显色方便、应用面广。
2.在薄层层析中常用的吸附剂有哪些？
氧化铝、硅胶、纤维素、聚酰胺。
3.为什么从文献上查得的Rf值只能供参考，不能作为定性分析的依据？为了鉴定试样中的各组分，应该如何办？
因为影响Rf值的因素较多，重现性较差。
应用标准样品作对照实验。
4.用中性氧化铝软板，以环己烷：丙酮为展开剂分离氨基蒽醌；用硅胶G硬板，80°C活化，以正丁醇-氨水-水为展开剂分离蒽醌磺酸，这两种方法是吸附层析还是分配层析？是正相层析还是反向层析？
用中性氧化铝软板：吸附层析
用硅胶G硬板：分配层析
正相层析（适用于水溶性物质分离）
5.在薄层层析中，对于无色试样应该用怎样的方法将各组分的斑点显示出来？
①在紫外线灯下观察；②蒸气熏使之显色；③喷各种显色剂
6.薄层层析中常用于杂质的限量检验，如果薄层对于某杂质的检出限为0.1ug,样品中杂质的允许含量为1%，为检验样品是否合格，则点样量为多少？
10μg（0.1μg÷1 %）＝10μg
若点样出现斑点则不合格，反之合格。
7．在薄层色谱中，以硅胶为固定相，氯仿为流动相时，试样中某些组分Rf值太大，若改为氯仿－甲醇(2:1)时，则试样中各组分的Rf值会变得更大，还是变小？为什么？
Rf值变更大。因为改后的氯仿－甲醇(2:1)极性比氯仿更大，极性增强，溶解度增大，Rf值变大。若要使Rf值变小，则加入极性较小或非极性的物质。
2016年测试题
一、为下列分离过程选择合适的分离技术
1.制糖工业中糖液的浓缩反渗透
2.自来水制备纯净水反渗透
3.果汁浓缩反渗透
4.果汁的果胶的去除超滤
5.白酒中的微生物的去除超滤
6.大气中悬浮的尘埃、纤维、花粉、细菌、病毒等净化微滤
7.微粒和细菌的检测微滤
8.药物的除菌和除微粒微滤
9.啤酒中的酵母、霉菌和其他微生物微滤
10.自来水中重金属和有机物的去除纳滤
11.海水净化制备纯净水电渗析
12.工业上电解氯化钠制备氢气、氯气和氢氧化钠离子膜电解
13.工业上电解氯化钠制备氢气、氧气、盐酸和氢氧化钠双极膜电解
14.工业酒精制备无水乙醇渗透汽化
15.化肥厂尾气中氢气的回收气体膜
16.水果保鲜系统中氧气的分离气体膜
17.含酚废水中苯酚的回收液体膜
18.重金属废水中铜锌等金属离子的回收液体膜
二、画出由自来水制备纯净水的工艺流程图
现代测试技术课后习题详解答案 申忠如 西安交通大学出版社
现测课后习题答案 第1章 1. 直接的间接的 2. 测量对象测量方法测量设备 3. 直接测量间接测量组合测量直读测量法比较测量法时域测量频域测量数据域测量 4. 维持单位的统一，保证量值准确地传递基准量具标准量具工作用量具 5. 接触电阻引线电阻 6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件（环境）认真分析、全面了解的前提下，根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法（方式）和测量设备，进而拟定出测量过程及测量步骤。 7. 米(m) 秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8. 准备测量数据处理 9. 标准电池标准电阻标准电感标准电容 第2章 填空题 1. 系统随机粗大系统 2. 有界性单峰性对称性抵偿性 3. 置信区间置信概率 4. 最大引用0.6% 5. 0.5×10-1[100.1Ω，100.3Ω] 6. ± 7.9670×10-4±0.04% 7. 测量列的算术平均值 8. 测量装置的误差不影响测量结果，但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω 10. [79.78V，79.88V]
计算题 2. 解: (1)该电阻的平均值计算如下： 1 28.504n i i x x n == =∑ 该电阻的标准差计算如下： ?0.033σ == (2)用拉依达准则有，测量值28.40属于粗大误差，剔除，重新计算有以下结果： 28.511?0.018x σ '='= 用格罗布斯准则，置信概率取0.99时有，n=15，a=0.01，查表得 0(,) 2.70g n a = 所以， 0?(,) 2.700.0330.09g n a σ =?= 可以看出测量值28.40为粗大误差，剔除，重新计算值如上所示。 (3) 剔除粗大误差后，生于测量值中不再含粗大误差，被测平均值的标准差为： ?0.0048σσ ''== (4) 当置信概率为0.99时，K=2.58，则 ()0.012m K V σ'?=±=± 由于测量有效位数影响，测量结果表示为 28.510.01x x m U U V =±?=± 4. 解： (1) (2) 最大绝对误差?Um=0.4，则最大相对误差=0.4%<0.5% 被校表的准确度等级为0.5 (3) Ux=75.4，测量值的绝对误差:?Ux=0.5%× 100=0.5mV
现代分离科学与技术复习题完整版
现代分离科学与技术复 习题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
1、名词解释1)分配系数，指一定温度下，处于平衡状态时，组分在流动相中的浓度和在固定 相中的浓度之比，以K表示。分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关，也与温度、压力有关。在不同的色谱分离机制中，K有不同的概念：吸附色谱法为吸附系数，为选择性系数（或称交换系数），凝胶色谱法为渗透参数 2)絮凝，使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快的，达到固-液 分离的目的，这一现象或操作称作 3)层析分离，是利用各组分（、、分子的形状与大小、分子的电荷性与）的不 同，将多组分混合物进行分离的方法。主要是利用不同物质在固定和流动相上的亲和性差异，利用移动速度的不同进行分离。 4)吸附分离，吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能 力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程5)分子印迹技术分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子 (印迹分子) 完全匹配的聚合物的实验制备技术。 6)反渗析，利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）的性质，对溶液施 加压力，克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。 7)共沉淀分离，共分离法是富集痕量组分的有效方法之一，是利用溶液中主沉淀 物（称为）析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法 8)离子交换分离，通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子 交换剂上，然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来，达到分离的目的。 9)沉降分离，在外力场作用下，利用分散相和连续相之间密度差，使之发生相对 运动而实现非均相混合物分离。 10)液膜分离，液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体展成膜状以隔开两个液 相，使料液中的某些组分透过液膜进入接收液，从而实现料液组分的分离。 11)临界胶团浓度，分子在溶剂中缔合形成的最低浓度 12)液膜分离， 13)反相色谱，根据流动相和相对不同，液相色谱分为和反相色谱。流动相大于固 定相极性的情况，称为反相色谱。合相色谱可作反相色谱。 14)，是用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，分离是借助于 混合样品穿过密度梯度层的沉降或上浮来达到的
《生化分离工程》思考题与答案
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。
化工分离工程复习题及答案..
化工分离过程试题库(复习重点) 第一部分填空题 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、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。 3、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）。 4、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。 5、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。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 7、吸收有（轻）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 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。 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。 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） 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（V = SL）。 23、精馏有（两个）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递），（通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合）和（通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合）。 25、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。 27、常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。
现代测试技术习题解答--第二章--信号的描述与分析---副本
第二章 信号的描述与分析 补充题2-1-1 求正弦信号0()sin()x t x ωt φ=+的均值x μ、均方值2 x ψ和概率密度函数 p (x )。 解答： (1)0 00 11lim ()d sin()d 0T T x T μx t t x ωt φt T T →∞== +=? ? ，式中02π T ω = —正弦信号周期 (2) 2 222 2 2 0000 1 1 1cos 2() lim ()d sin ()d d 22 T T T x T x x ωt φψx t t x ωt φt t T T T →∞-+== += = ? ? ? (3)在一个周期内 012ΔΔ2Δx T t t t =+= 000 2Δ[()Δ]lim x x T T T t P x x t x x T T T →∞<≤+=== Δ0Δ000 [()Δ]2Δ2d ()lim lim ΔΔd x x P x x t x x t t p x x T x T x →→<≤+==== 正弦信号 x
2-8 求余弦信号0()sin x t x ωt 的绝对均值x μ和均方根值rms x 。 2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。
2-4周期性三角波信号如图2.37所示，求信号的直流分量、基波有效值、信号有效值及信号的平均功率。
2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。 补充题2-1-2 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|c n|–ω和φn–ω
图，并与表1-1对比。 解答：在一个周期的表达式为 00 (0)2 () (0) 2 T A t x t T A t ? --≤
现代分离科学与技术复习题(1)
1、名词解释 1)分配系数，指一定温度下，处于平衡状态时，组分在流动相中的浓度和在固 定相中的浓度之比，以K表示。分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关，也与温度、压力有关。在不同的色谱分离机制中，K有不同的概念：吸附色谱法为吸附系数，为选择性系数（或称交换系数），凝胶色谱法为渗透参数 2)絮凝，使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快的，达到固 -液分离的目的，这一现象或操作称作 3)层析分离，是利用各组分（、、分子的形状与大小、分子的电荷性与）的不 同，将多组分混合物进行分离的方法。主要是利用不同物质在固定和流动相上的亲和性差异，利用移动速度的不同进行分离。 4)吸附分离，吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能 力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程 5)分子印迹技术分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分 子(印迹分子) 完全匹配的聚合物的实验制备技术。 6)反渗析，利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）的性质，对溶液 施加压力，克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。 7)共沉淀分离，共分离法是富集痕量组分的有效方法之一，是利用溶液中主沉 淀物（称为）析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法 8)离子交换分离，通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离 子交换剂上，然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来，达到分离的目的。 9)沉降分离，在外力场作用下，利用分散相和连续相之间密度差，使之发生相 对运动而实现非均相混合物分离。 10)液膜分离，液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体展成膜状以隔开两个 液相，使料液中的某些组分透过液膜进入接收液，从而实现料液组分的分离。 11)临界胶团浓度，分子在溶剂中缔合形成的最低浓度 12)液膜分离， 13)反相色谱，根据流动相和相对不同，液相色谱分为和反相色谱。流动相大于 固定相极性的情况，称为反相色谱。合相色谱可作反相色谱。
研究生分离工程复习题及解答
研究生《分离工程》复习题 1.写出计算汽液相平衡常数Ki 的四种简化形式 (1)气相为理想气体，液相为理想液体（完全理想系） K i =P P S i =f （T,P) (2)气相为理想气体，液相为非理想液体 K i = p r p S i i =f （T,P ，X i ) (3)气相为理想溶液，液相为理想溶液 K i =p v i s i s i p φφ?? ? ? ???? ? ?-RT p p v s i L i )(exp (4)气相为理想溶液，液相为非理想溶液 K i =? ??? ????????? ? ?-RT p p p v p r s i L i v i s i s i i exp φ? 2.萃取精馏中溶剂起什么作用？溶剂的选择性的定义和意义是什么？选择溶剂的充分必要条件是什么？ 定义12 S 12α)α(为s 的选择性，溶剂作用为提高α，稀释原溶液 萃取剂的选择性指的是改变原有组份间相对挥发度数值的能力 溶剂的选择：考虑分子极性，选择在极性上更类似于HK 的化合物作溶剂，降低HK 的挥发度 选取萃取剂需要考虑： （1）选择性强。即能使被分离组份间的相对挥发度产生比较显著的变化。 （2）溶解度大。能与任何浓度的原溶液完全互溶，以充分发挥各块塔板上萃取剂的作用。 （3）本身的挥发性小，使产品中不致混有萃取剂，也易于和另一组份分离。 （4）其他经济和安全要求。 3.精馏的两个极限条件是什么？如何计算? 精馏的两个极限，上限为全回流，下限为最小回流比 （1)全回流时： 回流比为 R= D L =∞ 精馏段操作线的截距为 1+R R =0 精馏段操作线的斜率为1+R R =1
现代分离技术复习题
第一章 1、分离过程分类？机械分离传质分离(平衡分离、速率控制分离) 反应分离 分离装置中，利用机械力简单地将两相混合物相互分离的过程称为机械分离过程。 2、列举几种典型的机械分离过程：过滤、沉降、离心分离、旋风分离、除尘。 3、传质分离的分离过程如何分类？举例说明： 平衡分离：蒸发、闪蒸、蒸馏、吸收、萃取、吸附、离子交换、萃取蒸馏结晶 速率控制分离：气体渗透、反渗透、渗析、渗透蒸发、泡沫分离、色谱分离、电渗析4、几种典型的反应分离技术？可逆反应：（离子交换、反应萃取）不可逆反应：（反应吸收、反应结晶）生物分解反应：（生物降解）电化学反应：（双极膜水解反应） 第二章 1、按膜的分离原理及推动力不同，膜分几类？ 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。 2、按膜的形态分类？ 按膜的形状分为平板膜(Flat Membrane)、管式膜(Tubular Membrane)和中空纤维膜(Hollow Fiber)、卷式膜。 3、按膜结构分类？对称膜、非对称膜和复合膜。 4、按膜的孔径大小分类？多孔膜和致密膜。 5、微滤、超滤、纳滤、反渗透，推动力是压力差。渗析，推动力浓度差。电渗析，推动力电位差。气体分离、渗透蒸发推动力是压力差。液膜分离推动力是浓度差。 6、常用的有机高分子膜材料？聚砜类、聚酰胺类、纤维素脂类。 7、醋酸纤维膜的优缺点？优点：醋酸纤维素性能稳定缺点：在高温和酸、碱存在下易发生水解，易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 8、醋酸纤维膜的结构？是一种非对称的多孔膜。表皮层、过渡层、支撑层（多孔层） 9、固体膜的保存应注意？主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。 10、工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。管式和中空纤维式组件也可以分为内压式和外压式两种 11、四种膜组件中装填密度最大的是？料液流径最快的是？中控纤维膜装填密度最高，管式料液流动最快。 12、什么是浓差极化？如何消除浓差极化？ 在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。可通过降低膜两侧压差，减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，来减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。 13、微孔过滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)有什么共同特点？1、推动力都是压力差。2、四种膜中溶剂分子都能通过。不同：截流溶质大小不同。 14、反渗透系统的主要部件 主要部件有：压力容器（膜壳）、高压泵、保安过滤器、自动控制与仪器仪表、辅助设备15、.保安过滤器 是反渗透装置的最后一级过滤器，要求进水浊度小于2mg/L以下，出水浊度低于0.3-0.12mg/L。
现代分离技术复习思考题及答案
第一章膜分离 1.什么是分离技术和分离工程？ 分离技术系指利用物理、化学或物理化学等基本原理与方法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的一种手段。 在工业规模上，通过适当的技术与装备，耗费一定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离工程。 2.分离过程是如何分类的？ 机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离 第二章膜分离 1.按照膜的分离机理及推动力不同，可将膜分为哪几类？ 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗 析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。 2.按照膜的形态不同，如何分类？ 按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。 3.按照膜的结构不同，如何分类？ 按膜的结构分为对称膜、非对称膜和复合膜。 4.按照膜的孔径大小不同，如何分类？ 按膜的孔径大小分多孔膜和致密膜。 5.目前实用的高分子膜膜材料有哪些？ 目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。 6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动力是什么？ 压力差。 7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？ 醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在下易发生水解。纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 8.醋酸纤维素膜的结构如何？ 表皮层，孔径（8－10）×10－10m。过渡层，孔径200×10－10m。多孔层，孔径（1000－4000）×10－10m 9.固体膜的保存应注意哪些问题？ 分离膜的保存对其性能极为重要。主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。膜的收缩主要发生在湿态保存时的失水。收缩变形使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时还会造成膜的破裂。当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。 10.工业上应用的膜组件有哪几种？ 工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。 11.在上述膜组件中装填密度最高的是那种？料液流速最快的是那种？ 中空纤维式，管式。 12.什么叫浓差极化？如何消除浓差极化现象？ 在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能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称为浓度极化或浓差极化。 它是一个可逆过程。只有在膜运行过程中产生，停止运行，浓差极化逐渐消失。
现代测试技术试题A----答案
现代道路交通测试技术 试题A----答案 一. 解：由题意频谱函数：x （ω）= dt e t x j ? +-∞ ∞ -t )(ω = dt e j ?+--2 /2 /t ττ ω =2/2/12t/ττω ω-+--j e j = () 2 /2/1ωτωτω j j e e j -- = ω 2 sin 2 ωτ =τ /2 /2sin ωτωτ ∴频谱函数虚部为0，故相频谱为0； X(0)=τωτωττ ωωω==→→2 /2 /sin lim )(lim 0 x 当ω= τ π n （n=1,2,3……）时 X （ω）=0 故幅频谱图如下： 二．解：因为信号是周期信号，可以用一个共同周期内的平均值代替整个历程的平均值 故：dt t y t x T R T T xy ? +=∞→0)()(1lim )(ττ = 1 T dt t y t x T ? -+++0 00])(sin[)sin(φθτωθω =)cos(2 1 00φωτ-y x
三．1．试述瞬态瑞雷面波无损检测基本原理及其相应的测试技术要求。 参考答案： ①基本原理：对于均匀的弹性半空间分层介质，其结构表面受到瞬态冲击作用时，将产生瞬态振动。振动组份中包括纵波、横波和瑞雷波。在一次冲击产生的波能中，瑞雷波占67%，即从一个振源向一个半无限介质表面辐射的总能量的三分之二形成瑞雷型表面波。而纵波和横波只占有少量能量；并且在表面，随着波传播距离的增大其衰减比瑞雷面波大得多。确切地说，纵波和横波引起的位移振幅沿表面随着距离的平方衰减，而瑞雷面波是随着距离的平方根而衰减，因此，在地基表面的瞬态振动中，瑞雷面波的衰减比纵波和横波衰减慢得多，瞬态表面波主要是由瑞雷波组成。我们通过一系列的关系可以得出，利用瞬态瑞雷面波的传播速度和频率可以确定不同介质的穿透深度。 ②技术要求：检测系统设计是否合理、仪表选型与安装是否符合要求，是保证质量检测精度和可靠性的关键，对其各组成部分有相应的技术要求。 1）．激振部分——力锤的选择 它是整套测量系统的前哨，对路面冲击信号的产生和冲击响应信号的正确检取，是系统准确测试的基本保证。预先应根据检测深度做一些力锤冲击试验，以选择合理的力锤重量或合适材料的锤头。使瞬态冲击施加于路面表面后，能产生一组具有不同频率的瑞雷面波在介质中传播。 2）．垂向检波器的选型 垂向检波器选用压电式加速度传感器。 对于层状路面结构来说，一般选择小冲击源作为振源，使其产生具有丰富频率的瑞雷面波沿地表一定深度向四周传播。对于高频短波长的波来说，选择加速度传感器，因为它具有频率范围宽，对冲击振动的频响特性好等特点。如检测像硅酸盐、水泥混凝土和沥青混凝土路面的刚性层状体系时需要选择加速度传感器。 速度、位移传感器一般不用作冲击测量。另外，正确选定压电式加速度传感器的型号也是十分重要的（必须考虑它的频率范围、动态范围、灵敏度等主要特征参数是否符合测试精度要求）。 3）．安装位置的确定 测试前，应对现场路面进行调查，确定检测点，并合理布置。一般两个垂向检 波器之间的距离应视测试的路面深度而定，通常应使两个间距大于路面深度的一半以上，并且取振源到最近的传感器的距离等于两传感器之间的距离。 4）．连接导线选择 仪器之间的连接导线应尽量短，且记不应将各种导线混合使用，尽量选择相同线种，且忌抖动，以免引起现场测量不稳定。 四． 参考答案：令SAM(t)=Х(t)﹡cos ω0t,则SAM(t)的傅立叶变换为 SAM(ω)= ? ∞ ∞ - Х(t)﹡cos ω0t*e t j ωdt=1/2[X(ω+ω0)+X(ω-ω0)]
现代分离技术习题1
现代分离技术习题 1.化工分离过程按分离原理分为机械分离过程和传质分离过程。 2.有相产生或添加的分离过程，是通过外加能量分离剂产生第二相或直接添 加第二相的物质分离剂这两种途径来实现的。 3.料液预处理的目的是改善料液中非均相组成的分布特征及料液的流动特性， 以利于非均相物系的分离，同时还除去杂质。 4.常用的料液预处理方法有：加热、凝聚、絮凝、反映消除、吸附等。 5.当温度升高时，气体物料的粘度增大，液体物料的粘度减小。 6.巴氏杀菌法是指采用100℃以下的温度和比较短的加热时间来处理物料的灭 菌方法。 7.解释凝聚微观机理的模型是扩散双电层结构模型。 8.凝聚价是指使胶体粒子发生凝聚作用的最小电解质浓度，凝聚价越大，则凝聚 能力越弱。 9.絮凝剂的长链结构上是具有大量的活性功能团，能与胶体粒子产生吸附作 用，另外一个胶体又会同时与多个长链分子发生作用，从而产生架桥作用，形成网状结构的絮团。 10.影响固液悬混物分离过程及效果的主要因素是粘液粘度、固形物的外姓尺寸 以及固相与液相的密度差。 11.通过交替使用低速和高速离心，可以使不同质量的物质在不同强度的离心力作 用下分级沉降，这种离心分离方法叫差速离心法，此法使用于混合样品中各沉降速率差别较大组分的分离。 12.过滤是利用多孔介质对固形颗粒的筛粉截留作用来固液分离的。常规过 滤能够截留10~100 μm 的固型颗粒。 13.Nc是指描述约束关系的独立方式的数目，这些约束关系包括：①物料平衡式； ②能量平衡式；③相平衡关系式；④化学平衡式；⑤内在关系式。 14.不同设备的设计变量数尽管不同，但其中固定设计变量的确定原则是共同的， 既只与进料物流数目和系统内压力等级数有关。 15.任何逆流流动的分离设备的处理能力都受到液泛的限制。若L/V越小，则液泛 气速越大；若液泛气速增大，则说明处理能力越强。 16.雾沫夹带是气液两相的物理分离不完全的现象。雾沫夹带随着板间距的减小而 增加，随塔负荷的增加而急剧上升。 17.默弗里板效率是指实际板上的浓度变化与平衡时应达到的浓度变化之比。 18.特殊精馏的对象是液体混合物，其各组分的沸点差小于5℃并形成非理想 溶液，相对挥发度低于1.1。此时用普通精馏是不经济的或不可行的。 19.共沸精馏共沸剂至少应与待分离组分之一形成共沸物,且最好是形成_最低沸 点共沸物_,可以有较低的_操作温度_,共沸剂的沸点一般应比原料的沸点_低10~40℃_。 20.萃取精馏的溶剂通常为_高沸点液体_,且与待分离组分不形成共沸物。 21.评价溶剂效果的标准是_溶济的选择度_;选择度是指体系在溶剂加入后与未加 入时_关键组分相对挥发度_之比。 22.盐对气液平衡产生影响的首要条件是盐必须溶于此液体混合物。 23.离子半径越小，则盐效应将越大；金属离子的价数越高，则盐效应将越大。
分离工程课程 思考题
分离工程课程 思考题 1．气液相平衡系统分几类？各类相应的i K 的计算式怎样？ 2．工程计算中求取相平衡常数的常用途径有哪两条？各自的i K 计算式怎样？ 3．应用状态方程计算L i ?和V i ?的方程相同，那么如何确定算得的结果是L i ?和V i ?？ 4．现有乙烷，丙烷和异丁烷组成的三元混合物，采用SRK 状态方程计算它们的相平衡常数i K ,试问需要查取哪些基础数据才能计算它们的i K ? 5．现有乙醇，水，正丙烷组成的三元混合物，采用Wilson 活度系数和Virial 方程计算气相逸度系数，试问需要查取哪些基础数据才能计算它们的i K ？ 6．何谓真实气体的理想溶液？当气液两相均可作为理想溶液处理时，i K 取决于哪些因素？ 7．以局部组成概念为基础的活度系数方程用来预计多元系的气液平衡，比起Wohl 型一类方程有哪些优点？ 8．教材介绍的泡点计算的框图用来计算压力不十分高系统泡点十分有效，试分析原因。 9．如何比较简单地判别一个混合物状态？试归纳相态判别的关系式。 10.等温闪蒸计算机的计算，采用目标函数何迭代变量是什么？用它们有什么优点？ 11．构成一个计算机计算的要点是什么？试以Wang - Hanke 法为例进行剖析并由此说明算法的局限性。 12．试推导多级分离过程的MESH 方程组。 13．三对角线的BP 法何SR 法的框图怎样？两法各自适用的物系是哪些？ 14．精馏塔的操作压力的上，下限各由什么因素决定？增大操作压力对分离效果和能耗有何影响？ 15．何谓关键组分？精馏分离的多元混合物可能含有哪些组分？ 16．有A ，B ，C ，D （以挥发度递减次序排列）四组分组成的料液加入精馏塔中进行分离。试对A ，B : B ，C 或C ，D 是轻重关键组分时，塔在m R 下操作时塔中的恒沸区位置进行分析。因为什么组分的变化而引起恒浓区位置的变化？ 17．估算精馏塔塔顶和塔底产品的量和组成有哪两种方法？各自的基本假定有哪些？ 18．试应用教材中推导的s /12α计算式（式2－175），说明萃取精馏中溶液的作用。如果原料中两组分的相对挥发度十分接近1，靠加入溶剂的什么作用才可能使s /12α
分离工程复习题
1、什么是清洁工艺？ 2、实现清洁工艺的要点是 、 。 3、传质分离过程分为 和 分离过程。 4、平衡分离过程所加的ESA 是指 ,如 ；MSA 是指 ,如 。 5、醋酸和水的分离过程中，加入醋酸丁酯作为 。正庚烷和甲苯的分离过程中加入苯酚作为 。 6、从稀溶液中分离出有机溶质，通常用解吸的方法。这种解吸过程也叫汽提，汽提过程的ESA 是 ；MSA 是 。 7、C8芳烃中对二甲苯和间二甲苯沸点的沸点非常接近，工业上采用 方法加以分离。 8、要从含氢的烃类混合物中分离获得纯氢，常采用吸附和 联合操作的方法。 9、谈谈分离过程和反应过程集成化对分离工程的意义。 10、平衡分离过程是借助于 （ 如：热能， 或 等 ）使均相混合物系统变成两相系统，以混合物中各组分在两相中不同的平衡分配为依据实现组分分离。 11、速率分离式借助于 （ 如：浓度差， 或 等 ）的作用下，同时在 配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分分离。 12、常用的膜分离技术有： 、 、 、 和 。 13、膜分离过程不受平衡的限制，能耗低，适用于特殊物系或特殊范围的分离。（ ） 14、反应精馏过程，可以提高反应效率，同时也可以提高分离效率。（ ） 15、达到相平衡的物系，整个物系的自由焓处于 状态，相间的表观传递速率为 。 16、相平衡常数表征了物系在一定条件下相变过程进行的方向和限度。（ ） 17、相平衡常数仅仅是物系温度和压力的函数，与物系的组成无关。（ ） 18、相平衡常数是任意条件下，组分i 在不同相中的摩尔分数的比值，即：i i i x y k = （ ） 19、相平衡的判据有三个，即： 、 和 。 20、化学势的定义为：（ ） A 、j n P T i i n G ,,???? ????=μ B 、j n P T i i n H ,,???? ????=μC 、j n P i T G ,??? ????=μD 、j n T i P G ,??? ????=μ 21、非理想气体的压力与相应的理想气体的压力的差异可以用 定量的衡量。 22、实际气体混合物的逸度系数的定义为：（ ） A 、 ?p y f i i i =? B 、 ??p y f i i i =? C 、 ?p f i i =?D 、 ?i i i p f =? 23、如果确定了压缩因子Z 与压力P 的关系，纯组分逸度系数可用（ ）计算， A 、?-=P P p dp Z 0)1(ln ?B 、?-=P P dp Z 0)1(ln ? C 、? -= P P dp Z RT 0 )1(1ln ?D 、 ? -= P P p dp Z RT ) 1(1 ln ? 24、当纯液体处于饱和状态时，其逸度等于 的逸度。
分离工程第二章复习思考题.doc
分离工程第二章复习思考题 第二章复习思考题 一填空题 （1）单级分离是指两相经（）后随即分离的过程。 （2）常用的气液相平衡关系为（）。 （3）相对挥发度的定义为两组分的（）之比，它乂称为（）o （4）根据泡、露点的概念，精憾塔塔顶温度即为对应塔顶气相组成的 （），塔釜温度即 为对应塔釜液相组成的（）。 （5）平衡常数与组成冇关的露点计算，需迭代露点温度或压力外，还需对（）进行试差。 （6）在分离流程中常遇到的部分汽化和冷凝过程属（）。 （刀在进行闪蒸计算吋，需判断混合物在指定温度和压力下是否处于 （8）当混合物在一定的温度和压力下，满足（）条件，混合物处
于（）。 （9）传质分离可分为和。 （10） （11）衡量分离的程度用表示，处于相平衡状态的分离程 度是。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。 (12) (13) (14) (15)分离剂可以分为和两大类。理想气体的 平衡常数与无关。绝热闪蒸过程，节流后的温度 设计变量分为与。 二选择题 (1)计算溶液泡点时，若 ,则说明 a.温度偏低 b.正好泡点?KXi i?lCi?l?O c.温度偏高 c (2)在一定温度和压力下，由物料组成计算出的i?l 状态为()？ KXiCi?l?O, 且i?l?Zi/Ki?l,该进料
a.过冷液体 b.过热气体 c.汽液混合物 (3)计算溶液露点时，若?yi/Ki?l?O,则说明 a.温度偏低 b.正好泡点 c.温度偏高 (4)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 (5)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 （6）当过冷液体进行被加热吋，开始产生气泡的点叫作（） A.露点 B.临界点 C.泡点 D.熔点 （7）当过热蒸汽被冷却时，开始产生液滴的点叫作（） A.露点 B.临界点 C.泡点D?熔点 （8）当物系处于泡、露点Z间时，体系处于（） A.饱和液相 B.过热蒸汽 C.饱和蒸汽 D.气液两相 （9）闪蒸是单级蒸憾过程，所能达到的分离程度（） A.很高 B.较低 C.只是冷凝过程，无分离作用 D.只是气化过程，无分离作用 （10）下列哪一个过程不是闪蒸过程（） A.部分气化 B.部分冷凝 C.等含节流 D.纯组分的蒸发 （11）等含节流之后（）
现代测试技术计算题习题集(附答案)1
补充习题参考答案 1、 有一个电容测微仪，两极板介质为空气，其圆形极板半径r = 4 mm ，工作初始间隙δ=0.2 mm ，已知 ε0=8.58×10-12 F/m ，ε=1，问： 1）、工作时，如果传感器与工件的间隙变化量Δδ=1μm 时，电容变化量是多少？ 2）、如果测量电路的灵敏度S 1=100mV/pF ，读数仪表的灵敏度S 2=5格/mV ，在Δδ=1μm 时，读数仪表的指示值变化多少格？ 解：1）、ΔC=εε0A ×Δδ/-δ2=1×8.58×10-12 （F/m ）×3.14×（0.004）2（m 2）×1×10-6 （m ） =-4.94×10-3 pF 2）、S=ΔC ×S 1×S 2=-4.94×10-3 (pF) ×100（mv/pF ）×5(格/mv)=-2.47格≈-2.5格 2、 应变片的计算：已知试件尺寸如图，试件材料为45#钢，Ｅ＝２.0×10＋7 N/cm 2 ，应变片电阻R=120Ω，K=2.0， 康铜电阻丝的电阻温度系数α=-50×10-6 /℃，温度线膨胀系数β2=15×10-6 /℃，45#钢的温度线膨胀系数β 1 =11×10-6 /℃。求： （1）、不考虑温度的影响，当P=10吨时，求电阻应变片的电阻相对变化量ΔR/R 和绝对变化量ΔＲ。 （２）、当Ｐ＝０，环境温度在-２０℃变到+２０℃时，求电阻应变片的相对变化量ΔR/R 和绝对变化量ΔＲ。 解：（1)拉伸变形 A E A P εδ== 得 EA P = ε 所以005.01 2100.210100.263 =?????===?EA KP K R R ε R ?=0.005×120=0.6 Ω (2)当p ＝0，t ?＝20-（-20）＝40 ℃时 Ω -=??-?+?-???-+=?--2784.040]10)1511(0.21050[120t )]([6621＝ββαK R R 31032.2120 2784.0-?-=-=?R R 3、 脱粒机滚筒轴上，沿与轴线方向成45o方向贴一应变片，在工作时应变片的阻值从120Ω增加到120.006Ω ，
现代分离技术试题
填空部分: 1我们测定气相色谱仪灵敏度时，如果用102-白色担体，邻苯二甲酸二壬酯固定液， 此时按两相所处的状态属于（气一液）色谱；按固定相性质属于（填充柱）色谱； 按展示方式属于（冲洗）色谱；按分离过程所依据的物理化学原理属于（分配）色谱。 2、液相色谱分析中常用以低压汞灯为光源，波长固定式的紫外（UV ）检测器，它是以低压 汞灯的最强发射线（253.8）nm做为测定波长。 3、根据分离原理的不同，液相色谱可分为（液一液）：（液一固）：（离子交换）：（凝胶）色谱法。 4、固定相分为（液体）和（固体）固定相两大类。固体固定相可分为（吸附齐U _____ , （高分子多孔小球）,（化学键合）固定相三类。 5、保留值大小反映了（组分）与（固定相）之间作用力的大小，这些作用力包括 （定向力）,（诱导力）,（色散力），（氢键作用力）等。 6、柱温选择主要取决于 样品性质。分析永久性气体，柱温一般控制在（50 C以上）： 沸点在300C以下的物质，柱温往往控制在（150C以下）：沸点300C以上的物质， 柱温最好能控制在（200C以下）：高分子物质大多分析其裂解产物。若分析多组分 宽沸程样品，则可采用（程序升温）：检测器可采用（FID ）。 7、在气相色谱分析中，载气钢瓶内贮存气体都有明显的标记，如氮气，瓶外漆（黑色） _____ ， 用黄色标写“氮”:氢气漆（深绿色），红色标写“氢”。 8、固定液按相对极性可粗分为（五）类，异三十烷是（非极性）固定液，属（0）级; 3，3，—氧二丙腈是（强极性）固定液，属（5）级。 9、采用TCD检测器时，要注意先（诵载气）后（加桥电流）并且（桥电流）不可过大, 否则易烧 损铼钨丝。 10、色谱基本参数测量与计算的关键是（控制色谱操作条件的稳定）。 11、气相色谱中，对硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器是火焰光度检测器
《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？ 5、酶法细胞破碎常用那几种酶类？ 6、包涵体是如何产生的?如何使重组蛋白复性? 7、如何测定细胞破碎程度？ 第四章沉淀法 1.理解概念：盐溶，盐析 2.常用的沉淀法有哪几种？ 3.生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？ 4.何谓分步盐析沉淀？ 5.有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点？ 第五章溶剂萃取法 1、何谓溶剂萃取？其分配定律的适用条件是什么？ 2、在溶剂萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？ 3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？ 4、在发酵工业中，去乳化有何实际意义？ 5、理解概念：HLB，分配系数，分离因子，介电常数，带溶剂 6、生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点？ 7、pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？ 8、发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 如何有效消除乳化现象？ 9、什么叫超临界流体？ 10、为何在临界区附近，稍微改变流体的压力和温度，都会引起流体密度的大副变化？ 11、要提高超临界流体萃取的效率，可以考虑哪些方面？