分离工程复习资料

分离工程考试大纲

第一章绪论

一、学习目的与要求

通过本章的学习，能对传质分离过程有一个总体了解。

二、考核知识点与考核目标

（一）、化工分离操作在化工生产中的重要性（一般）

（二）、分离过程的分类和特征（次重点）

识记：分离过程的分类和特征，传质分离过程的分类和特征。

（三）、分离因子的含义和计算方法

第二章多组分分离基础

一、学习目的与要求

通过本章的学习，使学生正确理解相平衡热力学中的基本概念，掌握平衡常数、泡点、露点和闪蒸过程的计算方法。

二、知识考核点与考核目标

（一）设计变量（重点）

识记：设计变量、可调设计变量、固定设计变量的含义。

（二）设计变量的确定（重点）

理解：设计变量、可调设计变量、固定设计变量的确定分法。

(三) 相平衡条件（重点）

识记：相平衡条件；汽液、液液平衡表示方法。

（四）相平衡常数（重点）

识记：相平衡常数的含义；状态方程法、活度系数法表示的汽液平衡常数。

应用：用状态方程法、活度系数法计算汽液平衡常数。

（五）活度系数法计算汽液平衡常数的通式及计算（重点）

应用：用活度系数法计算汽液平衡常数的前三种简化形式计算汽液平衡常数。

（六）泡点和露点计算（重点）

识记：泡点和露点的含义及四种计算类型。

（七）相态判断（重点）。

识记：核实闪蒸问题是否成立的两种方法。

（八）等温闪蒸和绝热闪蒸过程

应用：等温闪蒸和绝热闪蒸过程的推导及计算。第三章精馏

一、学习目的与要求

通过本章的学习，使学生掌握精馏分离过程的基本原理、流程及其简捷计算；了解塔内流量、浓度和温度分布特点。

二、考核知识点和考核目标

（一）多组分精馏过程分析（重点）

识记：关键组分、清晰分割和非清晰分割的定义。

识记：分配组分、非分配组分的含义。

应用：塔内流量、液相浓度和温度分布特点。

理解：分析最小回流比下恒浓区的部位。

（二）最小回流比（重点）

应用：用恩德伍德法计算最小回流比。

（三）最少理论板数和组分的分配（重点）

识记：全回流、最少理论板数的含义及芬斯克公式。

理解：求最少理论板数的几种表示形式。

应用：确定最少理论板数及塔顶和塔釜组分的分配。

(四) 实际回流比和理论板数（重点）

应用：实际回流比、理论板数、适宜进料位置的确定。

（六）非清晰分割法的计算流程（重点）

（七）萃取精馏的原理（重点）

识记：萃取精馏、共沸精镏和特殊精馏的含义。

（八）萃取精馏的流程特点（次重点）

识记：萃取精馏的流程特点。

（九）萃取精馏溶剂作用原理和溶剂的选择（重点）

理解：溶剂作用原理；溶剂选择原则。

（十）萃取精馏过程分析（重点）

理解：分析萃取精馏过程特点。

（十一）共沸精馏的原理与萃取精馏原理的区别。（重点）

识记：共沸精馏的原理与萃取精馏原理的区别。

（十二）共沸物的特征与共沸组成的计算（重点）

识记：均相共沸物和非均相共沸物的特征。

理解：共沸组成的计算方法。

（十三）共沸剂的选择（重点）

理解：共沸剂的选择原则及加入量的分析。

(十四) 分离共沸物的双压精馏过程（重点）应用：分离共沸物的双压精馏过程分析。

第四章气体吸收和解吸

（一）吸收过程的流程（次重点）

识记：吸收过程的流程特点，吸收的定义和限度。

（二）多组分吸收过程分析（重点）

识记：简单分析吸收、吸收-解吸、吸收蒸出流程的特点。

理解：简单分析吸收塔内单向传质和浓度分布；吸收过程的热效应。

（三）多组分吸收的简捷计算法（重点）

识记：吸收因子、平均吸收因子和平均有效吸收因子、吸收率的含义。

应用：多组分吸收的简捷计算法。

第六章分离过程及设备的效率和节能

一、学习目的与要求

通过本章的学习，使学生能简单分析并基本了解强化分离操作的途径。能正确理解分离过程能耗，了解评价分离过程耗能的评价和表示方法，掌握精馏过程节能的几种方法，对分离过程分离顺序的选择原则有所了解。

二、考核知识点与考核目标

（一）气液传质设备的效率及其影响因素（重点）

识记：理论版和实际板的区别。

理解：气液传质设备效率的几种表示方法及其影响板效率的主要因素。

（二）分离过程的最小功（重点）

（三）净功消耗和热力学效率（一般）

（四）精馏的节能技术（重点）

（五）精馏过程的热力学不可逆性分析（重点）

（六）分离顺序的选择（重点）

第七章其他分离方法

一、学习目的与要求

通过对各种分离过程特点进行比较使学生能正确选择分离技术。二、考核知识点和考核目标

（一）吸附分离技术（一般）

识记：了解吸附-脱附的机理和步骤。

（二）超临界萃取

识记：超临界流体的性质及特点，超临界萃取技术的优势。

（二）膜分离技术

识记：膜分离技术的原理及优势

有关说明与实施要求

一、考核目标的能力层次的表达

本课程的考核目标共分为三个能力层次：识记、理解、应用，它们之间是递进等级的关系，后者必须建立在前者基础上。其具体含义为：识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表达，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题。

二、自学方法指导

①学生自学时，应先阅读本大纲所列各章中的考核知识点和考核目标以便突出重点，有的放矢地掌握课程内容。

②在了解考试大纲内容的基础上，根据考核知识点和考核目标逐段阅读，逐句推敲，吃透每个知识点，对基本概念必须理解，对基本理论必须彻底弄清，并融会贯通，在头脑中形成完整的内容体系。

③在自学每一章节时，最好做阅读笔记养成习惯，把概念、原理、方法等加以整理，以加深对问题的认识、理解，在理解的基础上加以记忆，避免没有理解情况下的死记硬背；同时在对一些知识内容进行理解把握时，善于联系实际思考问题，从而达到深层次的认识水平。

④为提高自学效果，可以结合自学内容，多动手作一些练习，这也是达到理解、应会的好办法。

分离工程模拟试题

一、填空

1. 分离过程所加的分离媒介是 和 。

2. 相平衡常数K i 的定义是 。

3. 在变量分析中，固定设计变量通常指 。

4. 精镏中要指定 个关键组分，而吸收指定 个。

5. 用Underwood 法求R m 时，θ的取值范围是 。

6. 在多组分吸收中，理论板一定时，吸收因子大的组分，吸收程度 ；分离要求一定时，若关键组分吸收因子大，理论板数 。

7. 当某组分在 中不存在时，该组分的相对吸收率与吸收率相等。

8. 塔板效率有多种表示方法，常用的三种方法有 。 9. 精镏和吸收操作在传质过程上的主要差别是 。

10. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有 、 、 和 等。

11. 分离成非纯产品比分离成纯产品消耗的最小功 。

12. 超滤是以 为推动力，按 选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。 二、分析与推导 1. 一单极分离如图所示

（1） 通过分析得出设计变量数，并回答如何指定； （2） 用物料衡算与平衡关系推导Xi,Yi 的表达式

三、简答

1. 活度系数法计算气液平衡常数的通式为：

]RT )p p (v exp[p

p x y K s i L i ,m v i s i

s i i i i i -==ΦΦγ 从以下几种情况讨论气液平衡常数的简化形式：

（1） 气相为理想气体的混合物，液相为理想溶液；

（2） 气相为理想气体的混合物，液相为非理想溶液； （3） 气相为理想的气体混合物，液相为理想溶液； （4） 气相为理想的气体混合物，液相为非理想溶液。

2. 吸收因子的定义式是什么？由定义式说明有利于组分的吸收条件。

3. 默弗里（Murphree ）板效率的定义是什么？

4. 分离过程中热力学效率的定义是什么？ 对于一个实际过程，为什么热力学效率必定小于1？ 四、计算

1. 已知乙烯精馏塔的进料组成如下（摩尔分数）：

编号

1

2

3

4

组分 CH 4 C 2H 4 C 2H 6 C 3H 6 X Fi

0.01 0.45

0.50

0.04

若乙烯的回收率为99%，乙烷在馏出液中的浓度不超过1%，清晰分割法计算馏出液、釜液的量和组成；若全塔平均相对挥发度lh α＝2.15，不对非关键组分校核，计算最少理论板数。

6. 炼厂气于30℃，506.5kPa下在一个26层板的吸收塔内用轻油吸收，板效率为20%，已知混合气体量（V N+1），吸收剂量（L0），及各组分相平衡常数（K i）如下：

组分 A B C D E ∑

V N+1 I（kmol/h）86 8 4 2 0 100

L0 i（kmol/h）0 0 0 2 290 292

K i30 6 2 0.5 很小

计算：（1）平均液汽比为3时B、D的吸收量。

（2）若关键组分D的相对吸收率提高到100%，其他条件不变，理论板数又是多少。

生物分离工程试题

山科大生物分离工程试题（ A ）卷 一、填充题（40分，每小题2分） 1. 生物产品的分离包括R ，I ，P 和P 。 2. 发酵液常用的固液分离方法有和等。 3. 离心设备从形式上可分为，，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，和； 5. 多糖基离子交换剂包括和两大类。 6. 工业上常用的超滤装置有，，和。 7. 影响吸附的主要因素有，，，，和。 8. 离子交换树脂由，和组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是；甲叉双丙烯酰胺的作用 是；TEMED的作用是； 10 影响盐析的因素有，，和； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有，和； 12.简单地说，离子交换过程实际上只有，和三个步骤； 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； 14. 反相高效液相色谱的固定相是的，而流动相是的；常用的固定相有和；常用的流 动相有和； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的，与液体有相似的； 16.离子交换树脂的合成方法有和两大类； 17.常用的化学细胞破碎方法有，，，和； 18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其的不同； 19.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有和； 20. 晶体质量主要指，和三个方面； 三.计算题（30分） 1、用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素，已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3，萃取平衡常数为K=40，处理能力为H=0.5m3/h，萃取溶剂流量为L=0.03m3/h，若要产品收率达96%，试计算理论上所需萃取级数？（10分） 2、应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.06 Kg（抗菌素）/Kg（干树脂）；当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时，吸附量为0.04Kg/Kg；假定此吸附属于Langmuir等温吸附，求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量（10分） 3、一种耐盐细胞其能积累细胞内低分子量卤化物，适应高渗透压，能在含有0.32mol/LNaCl, 0.02mol/LMgCl2, 0.015mol/LCaCl2, 0.01mol/LFeCl3 的培养基这培养，当其从含盐量高的培养基中转移至清水中，在数分钟内能将胞内

传质与分离技术试题

传质与分离技术习题集锦 一、填空题 1、吸收过程是溶质从转移到的质量传递过程。 2、温度和压力对吸收有利。 3、SO2比CO2易溶于水，则它们的E值，m值。（填前者大或后者大） 4、若要进行吸收，x*x. 5、对于易起泡物系，填料塔更为合适，因为填料对泡沫有作用，但填料塔操作范围，适用于生产规模较小的场合。 6、减少吸收剂的用量，操作线的斜率，吸收推动力，吸收液的浓度。 7、当温度升高时，溶解度系数H将，亨利系数E将，相平衡系数m将。 8、亨利定律的表达式为，它适用于溶液。 9、分子扩散中菲克定律的表达式为，气相中的分子扩散系数D随温度升高而，随压力增加而。 二、选择题 1、能改善液体的壁流现象的装置是（） A、填料支承； B、液体分布； C、液体再分布器； D、涂抹 2、利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为（）

A、蒸馏； B、萃取； C、吸收； D、解吸 3、适宜的空塔气速为液泛气速的（）倍，用来计算吸收塔的塔径。 A、0.6~0.8； B、1.1~2.0； C、0.3~0.5；D1.6~2.4 4、对难溶气体，如浴提高其吸收速率，较有效的手段是（）。 A、增大液相流速； B、增大气象流速 C、减小液相流速； D、减小气相流速； 5、某吸收工程，已知气膜流体K Y=4×10-4kmol／(m2.s)；液膜K X=8×10-4 kmol／(m2.s)，由此判断该过程为（） A、气膜控制； B、液膜控制； C、判断依据不足； D、双模控制 6、吸收混合气中笨，已知y1=0.04,吸收率是80％，则Y1、Y2是（）。 A、0.04167； B、0.00833； C、0.02； D、0.005 7、用水吸收下列气体时，（）属于液膜控制。 A、氯化氢； B、氨； C、氯气； D、三氧化硫 8、某混合气与溶液接触，已知该物系的平衡方程y e=0.8x，当溶液中溶质含量为0.05（摩尔分率，下同），气相中溶质含量为0.03，该过程为（）。 A、吸收； B、解吸； C、平衡； D、无法确定 9、若混合气体中氨的体积分率为0.5，其摩尔比为（） A、0.5 ； B、1； C、0.3； D、0.1 10、当x*>x时,( ) A、发生吸收过程； B、发生解析过程； C、吸收推动力为零； D、解析推动力为零

南京中医药大学《制药分离工程》复习提纲

南京中医药大学《制药分离工程》复习提纲 第一章绪论 一、制药工业三大制药方法 生物制药、化学合成制药、中药制药，三大药源：上游技术下游技术 二、分离基本方法及其原理 第二章浸取 一、物理萃取与化学萃取 （1）物理萃取：萃取剂与溶质间不发生化学反应，溶质根据相似相溶原理（分子结构相似或极性相似）在两相间达到分配平衡，从而实现溶质向萃取相的转移。（2）化学萃取：溶质与萃取剂间发生化学反应（离子交换、络合反应等）生成复合分子，从而实现溶质向萃取相的转移。 二、液固萃取原理 用液体溶剂（萃取剂）提取固体原料中的目标成分，又叫固液萃取、浸取等。 三、液固萃取的萃取过程 （1）浸润、渗透阶段：中药材被粉碎但大部分细胞仍是保持完整状态，溶剂附着粉粒表面使其湿润称为浸润，同时通过毛细管和细胞间隙渗透至细胞组织内称为渗透。（2）解吸、溶解阶段：细胞内成分间有一定的亲和力，溶剂克服这种亲和力，使待浸取成分易于转入溶剂中，称为解吸。溶剂进入细胞组织后与被解吸的成分接触，使目标成分转入溶剂，称为溶解。（3）扩散、置换阶段：溶剂溶解有效成分后形成浓溶液具有较高渗透压，形成扩散点，不停地向周围扩散其溶解的成分。（分子扩散：完全由于分子浓度不同而形成的扩散。对流扩散：由于有流体的运动而加速扩散。实际浸取过程两种扩散方式均有，而对流扩散对浸取效率影响更大）。 四、影响速度的因素 ①药材的粒度②温度③溶剂用量及提取次数④时间⑤浓度差⑥溶剂的PH ⑦压力 五、浸取过程的计算 包括单级浸取、多级错流浸取、多级逆流浸取三种操作方式的浸出量、浸出 率、浸出时间的计算。 六、浸取方法、工艺及设备 1、浸取方法：浸渍法、煎煮法、渗漉法 2、浸取工艺：单级浸出工艺、单级回流浸出工艺、单级循环浸渍浸出工艺、多级浸出工艺 3、浸取设备：间歇式浸取器、连续浸取器：U型、直线型螺旋推进器、肯尼迪式逆流浸取器、 喷淋渗漉式浸、取混合式连续浸取器等。 七、液固萃取浸取溶剂选择原则 ①对有效成分溶解度足够大，对杂质溶解度小，节省溶剂用量。②与有效成分有足够大沸点差，便于回收利用。③有效成分在溶剂中扩散系数大且黏度小，便于扩散。④价廉易得，无毒或毒性小，无腐蚀或腐蚀性小。 第三章液液萃取 一、液液萃取原理

分离工程

《分离工程》课程综合复习资料 一、填空题 1、分离过程是将混合物分成 的两种或几种产品的操作。 2、请在下列选项中选择：（写上字母即可）超滤属于 、 过程；沉降属于 ；共沸精馏属于 、 过程。（A. 平衡分离 B. 传质分离 C. 机械分离 D. 速率分离） 3、膜分离的推动力可以是 、 或 。 4、宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于 ，因此将热衡算放在 循环中。 5、相平衡状态下，从热力学上看，整个物系自由焓处于 ；从动力学来看，相间 。 6、化学工业中最常使用的结晶技术是 和 。 7、MESH 方程分别指 ； ； ； 。在BP 法中用M 、E 方程求解 。 8、汽相为理想气体，液相为非理想溶液时，活度系数法计算相平衡常数的简化形式是 。 9、液液平衡的分离因子又称为 。 10、相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，这些相保持着 而 的状态。 二、单项选择题 1、气液平衡的分离因子又称为（ ） A. 相对挥发度 B. 分配系数 C. 相对选择性 D. 回收率 2、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； 3、公式V i L i i f f K / 适用于下面哪种情况？（ ） 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。

N表示（） 4、在设计变量中，e a 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 5、HNK表示（） A.分配组分 B.重关键组分 C. 重非关键组分 D. 轻非关键组分 6、液液平衡的分离因子又称为（） A. 相对挥发度 B. 分配系数 C. 相对选择性 D. 回收率 7、分离丙酮-甲醇的共沸物，加入下面哪种物质可使的丙酮成为轻组分？（） A. 水 B. 乙酸甲酯 C. 正己烷 D. 乙醚 8、图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线，描述的是图Ⅱ中的哪个区域？（） A. 属于1区 B. 属于3区 C. 属于4区 D. 属于6区 三、判断题 1、在共沸精馏中，共沸剂的加入量既不能多也不能少，必须根据物料平衡严格控制。( ) 2、物理吸收过程的吸收热，对理想溶液来说就等于溶解热。( ) 3、在用焓做换热器热量衡算时。不同组分焓值的基准态可以不相同。( ) 4、在最小回流比下操作塔内会出现恒浓区，同样在最少理论板下操作塔内也会出现恒浓区。( ) 5、对于萃取精馏塔，在溶剂回收段，原溶液中各个组分的分离作用仍很大。( ) 6、所谓最低共沸物，是指共沸物的沸点温度比构成共沸物中任一组分的沸点温度都低。( ) 四、名词解释 1、分离媒介： 2、萃取精馏 五、简答题 1、如何核实闪蒸问题？（写出一种方法即可。） 2、画出萃取精馏的流程简图，指出萃取剂的加入位置，并说明原因？ 3、请将萃取精馏与共沸精馏相比较，说明它们的共同点和不同点。

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。错 三、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.对于反胶束萃取蛋白质，下面说法正确的是：A A 在有机相中，蛋白质被萃取进表面活性剂形成的极性核里 B 加入助溶剂，可用阳离子表面活性剂CTAB萃取带正电荷的蛋白质 C 表面活性剂浓度越高越好 D 增大溶液离子强度，双电层变薄，可提高反胶束萃取蛋白质的能力 2.能进行海水脱盐的是：C A 超滤 B 微滤

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。

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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

分离工程综合复习资料

《分离工程》综合复习资料 一、填空题 1. 请在下列选项中选择： 超滤属于 、 过程；沉降属于 ；共沸精馏属于 、 过程。 A. 平衡分离 B. 传质分离 C. 机械分离 D. 速率分离 2. 膜分离的推动力可以是 、 或 。 3. 相平衡状态下，从热力学上看，整个物系自由焓处于 ；从动力学来看，相间 。 4. 宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于 ，因此将热衡算放在 循环中。 5. 推导Underwood 公式所用假设是：1） ；2） 。 6. 根据右图中恒浓区（阴影部分）的位置， HNK 为 ，LNK 为 。 7. 汽相为理想气体，液相为非理想溶液时， 活度系数法计算相平衡常数的简化形式是 。 8. 液液平衡的分离因子又称为 。 9. 化学工业中最常使用的结晶技术是 和 。 10. MESH 方程分别指 ； ； ； 。 11.分离过程是将 分成 的两种或几种产品的操作。 12.平衡分离过程是借助 ，使均相混合物系统变成 ，再以混合物中各组分在处于 的两相中 为依据而实现分离。 13.传质分离过程用于各种 混合物的分离，其特点是有 发生，依据 的不同，传质分离过程又分为 过程和 过程。 14.活度系数的基准态是指活度系数等于 的状态。 15.从动力学上讲，相平衡是指相间 为零的状态。 16.膜分离过程包括 、 、 、 、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。 （第6

17.恩特伍德公式的假设条件是（1）；（2）数。 18.由设计者指定浓度或提出要求的两个组分称为，其中相对易于挥发的组分成为，不易挥发的组分称为。 19.相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，这些相保持着而的状态。 20．吸收过程是用液体处理气体混合物，是利用不同而达到分离有关组分的传质分离过程。 21．分离媒介包括和。 22．离子交换的步骤分为、、交换反应、、五步。 23．相平衡常数计算方法有、两种计算方法。 24．最小理论塔板数与无关，只取决于。 25．萃取剂的作用是和。 二、简答题 1. 试描述“逆行精馏”效应，实际操作中如何减弱或消除？ 2. 萃取精馏流程中，溶剂加入口如何确定？解释原因。 3.某厂一多组分精馏塔，正常操作时塔顶底产品都合格，乙班接班后操作两小时分析发现塔顶产品不合格，请你告诉操作工如何调节操作参数? 4．非均相催化反应精馏的定义是什么？利用非均相催化反应精馏进行反应与固定床反应器相比有什么优点? 5．萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么？ 6．画出萃取精馏的流程简图，指出萃取剂的加入位置，并说明原因？ 7．计算最小回流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么？当简单精馏塔在最小回流比下操作时，当轻重组分均为分配组分和均为非分配组分两种情况下，塔内恒浓区的位置分布情况。 8．物理吸收过程与精馏相比，传质特点是什么？吸收塔内气液相浓度和温度如何变化？ 9．如何判断闪蒸问题是否成立？ 10.简述简单分离塔序排列的五条经验原则。 三、综合题（20分）

生物分离工程复习题库

生物分离工程复习题 一、名词解释 1.凝聚：在电解质作用下，破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。 2.分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度为一 常数叫分配系数。 3.絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 4.过滤：是在某一支撑物上放过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒留下，是固液分离的常 用方法之一。 5.萃取过程：利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解度的不同，从而达到分离的目的 6.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的过程。 7.反渗析：当外加压力大于渗透压时，水将从溶液一侧向纯水一侧移动，此种渗透称之为反渗透。 8.离心沉降：利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层，实现固液分离 9.离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液， 而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高 10.离子交换：利用离子交换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂 上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。 11.固相析出技术：利用沉析剂（precipitator）使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定 形固体沉淀的过程。 12.助滤剂：助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维，它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤 13.色谱技术：是一组相关分离方法的总称，色谱柱的一般结构含有固定相（多孔介质）和流动相，根据物质在两 相间的分配行为不同（由于亲和力差异），经过多次分配（吸附-解吸-吸附-解吸…），达到分离的目的。 14.有机溶剂沉淀：在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出。 15.等电点沉淀：调节体系pH值，使两性电解质的溶解度下降，析出的操作称为等电点沉淀。 16.膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁 移率不同而实现分离的一种技术。 17.化学渗透破壁法：某些化学试剂，如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等，可以改变细胞 壁或细胞膜的通透性，从而使胞内物质有选择地渗透出来。 18.超临界流体：超临界流体是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点——临界点后的流体。 19.反渗透：在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧，形成大于渗透压的压力差，就可以使溶剂发生倒流，使溶液达到 浓缩的效果，这种操作成为反渗透。 20.树脂工作交换容量：单位质量干树脂或单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的毫摩尔数称为树脂交换容量，在 充填柱上操作达到漏出点时，树脂所吸附的量称为树脂工作交换容量。 21.色谱阻滞因数：溶质在色谱柱（纸、板）中的移动速率与流动相移动速率之比称为阻滞因数，以Rf表示。 22.膜的浓差极化：是指但溶剂透过膜，而溶质留在膜上，因而使膜面浓度增大，并高于主体中浓度。 23.超滤：凡是能截留相对分子量在500以上的高分子膜分离过程称为超滤，它主要是用于从溶剂或小分子溶质中 将大分子筛分出来。 24.生物分离技术：是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液、培养液）及其生物化学产品 中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 25.物理萃取：即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 26.化学萃取：则利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。 27.盐析：是利用不同物质在高浓度的盐溶液中溶解度的差异，向溶液中加入一定量的中性盐，使原溶解的物质沉 淀析出的分离技术。 28.有机聚合物沉析：利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。 29.离子交换平衡：当正反应、逆反应速率相等时，溶液中各种离子的浓度不再变化而达平衡状态，即称为离子交 换平衡。 30.功能基团：离子交换树脂中与载体以共价键联结的不能移动的活性基团，又称功能基团 31.平衡离子：离子交换树脂中与功能基团以离子键联结的可移动的平衡离子，亦称活性离子。 32.树脂的再生：就是让使用过的树脂重新获得使用性能的处理过程，树脂的再生反应是交换吸附的逆反应。 33.层析分离：是一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度 分布在两个相中。 34.流动相：在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或租临界体等，都称为流 动相。 35.正相色谱：是指固定相的极性高于流动相的极性，因此，在这种层析过程中非极性分子或极性小的分子比极性 大的分子移动的速度快，先从柱中流出来。

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。

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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。

生物分离工程题库+答案

《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ，I 产物分离 ，P 纯化 和P 精 制 ； 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等； 3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 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 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类； 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋式和 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 ， 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ； 8. 离子交换树脂由 网络骨架 （载体） ， 联结骨架上的功能基团 （活性基） 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（ 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基） ； 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链） ； TEMED 的作用是 增速剂 （催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ）； 10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， pH 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 三步； 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c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类；

传质与分离技术试题

传质与分离技术试题 一、填空题 1、化工产品生产工艺遵循的规律是： 。（原料 预处理——化学反应——产品精制） 2、化工生产中的“三传一反”为： 、 、 、 。 （动量传递，热量传递，质量传递。化学反应过程） 3、分离过程分为： 、 。 （机械分离、传质分离） 4、传质分离过程分为： 、 。 （平衡分离过程、速率分离过程） 5、在理想气体混合物中，每一组分的 等于它的 。 （逸度、分压） 6、真实混合物中， 可视为修正非理想性的分压。 （逸度） 7、汽液平衡关系用逸度表示为： 。 （ L i V i f f ??=） 8、汽相中组分i 的逸度系数定义为： 。 （i V i V i i V i V i y f y P f 0??γφ==） 9、液相中组分i 的逸度系数定义为： 。 （i L i L i i L i L i x f x P f 0??γφ==） 10、液相中组分i 的活度系数定义为： 。 11、汽相逸度系数与液相逸度系数之间关系为： 。 12、汽相逸度系数与液相活度系数之间关系为： 。 13、工程计算中常用相平衡常数的定义为： 。 （i i i x y k =） 14、对于平衡分离过程，分离因子定义为： 。

（j i j i j j i i j i ij x x y y x y x y k k = ==α） 15、泡点方程为： ，表示平衡物系的温度和液相组成的关系。 16、露点方程为： ，表示平衡物系的温度和气相组成的关系。 17、全回流时，生产能力为 ，操作线方程可写为 。 （零，y n+1 = x n ） 18、若减小回流比，精馏段操作线斜率 ，两操作线的位置向平衡线靠近，表示汽液两相间的 。 （变小，传质推动力减小） 19、由相律知平衡物系的自由度为 。 （F=C-Φ+2） 20、多组分精馏流程的方案数为 。 （Z= ） 21、理想物系相平衡常数表示为 。 （),(P T f p P k S i i ==） 22、多组分精馏中，塔釜温度确定——泡点计算的步骤为： 。 （设i i i B Y i i i i i T P x k y T T x k x k k P T ==?→?≤-∑→∑→???→?，求已知ξ1)()( N ξ为试差的允许偏差，手算中一般取0.01~0.001） 23、多组分精馏中，若按所设温度求得∑K i x i >1，表明 ，所设温度偏高。若 ，表明所设温度偏低。 （K i 值偏大，∑K i x i <1） 24、多组分精馏中，塔顶温度确定——露点计算的步骤为 。 （设i i i D Y i i i i i T P k y x T T k y k y k P T ==?→?≤-∑→∑→???→?，求已知ξ1)()( N ξ为试差的允许偏差，手算中一般取0.01-0.001） 25、操作压力计算过程为 。 26、用轻关键组分和重关键组分表示的计算最少理论板数的芬斯克方程为