［例2-3］
求含正丁烷( 1) 0.15、 正戊烷( 2) 0.4、 和正已烷( 3) 0.45( 摩尔分数) 之烃类混合物在0.2MPa 压力下的泡点温度。B. 露点温度 a. 解: 因各组分都是烷烃, 因此汽、 液相均可看成理想溶液, K i 只取决于温度和压力。如计算要求不高, 可使用烃类的 p －T －K 图( 见图 2-1) 。
假设 T ＝ 50℃, p ＝0.2MPa, 查图求 K i , 组分 xi Ki yi=Kixi 正丁烷 0.15 2.5 0.375 正戊烷 0.40 0.76 0.304 正已烷 0.45 0.28 0.126
说明所设温度偏低,选正丁烷为K G ,95.0805
.076
.03==∑=i G y K K 。查p-t-k
图t 为58.7,
再设 T ＝ 58.7℃, 重复上述计算得
故泡点温度为 58.7℃。
解: B. 露点温度, 假设 T ＝ 80℃, p ＝0.2MPa, 查图求 K i ,
组分 xi Ki yi/Ki=xi 正丁烷 0.15 4.2 0.036 正戊烷 0.40 1.6 0.25 正已烷 0.45 0.65 0.692
1978.0≠=∑
=∑∴i
i
i K y x
选正戊烷为参考组分, 则
56.1978.06.14=?=∑?=i G x K K
由56.14=K ,查图2-1a 得t=78℃
K 1=4, K 2=1.56, K 3=0.6,
1053.175.0267.00375.0≈=++=∑
=∑∴i
i
i K y x 故混合物在78℃。
［例2-7］
进料流率为 1000kmol/ h 的轻烃混合物, 其组成为: 丙烷 (1)30% ; 正丁烷 (2)10% ; 正戊烷 (3)15% ; 正已烷 (4)45%( 摩尔 ) 。求在 50 ℃和 200kPa 条件下闪蒸的汽、 液相组成及流率。
解: 该物系为轻烃混合物, 可按理想溶液处理。由给定的T 和p , 从p - T - K 图查K i , 再采用上述顺序解法求解。
(1)核实闪蒸温度
假设50℃为进料泡点温度, 则
假设50℃为进料的露点温度, 则
说明进料的实际泡点和露点温度分别低于和高于规定的闪蒸温度, 闪蒸问题成立。
(2)求Ψ , 令Ψ 1 =0.1(最不利的初值)
=0.8785
因f (0.1)>0, 应增大Ψ 值。因为每一项的分母中仅有一项变化, 因此能够写出仅含未知数Ψ 的一个方程:
计算R - R 方程导数公式为:
当Ψ 1 =0.1时,
由(2-62):
以下计算依此类推, 迭代的中间结果列表如下:
迭代次数Ψ f ( Ψ ) df ( Ψ )/ d ( Ψ )
1
2
3
4
0.1
0.29
0.46
0.51
0.8785
0.329
0.066
0.00173
4.631
1.891
1.32
—
f (Ψ4)数值已达到p - T - K 图的精确度。
(3)用式(2-57)计算x i , 用式(2-58)计算y i
由类似计算得: x 2 =0.0583, y 2 =0.1400
x 3 =0.1670, y 3 =0.1336
x 4 =0.6998, y 4 =0.2099
(4) 求V , L
kmol/h
kmol/h
(5)核实和
,
因Ψ值不能再精确, 故结果已满意。
(1)
(2)
(3)一烃类混合物含甲烷5%(mol), 乙烷10%, 丙烷30%及异丁烷
55%, 试求混合物在25℃时的泡点压力和露点压力。
解1: 因为各组分都是烷烃, 因此汽、液相均能够看成理想溶液,
K
i 值只取决于温度和压力。可使用烃类的P-T-K图。
⑴泡点压力的计算: 75348
假设P=2.0MPa, 因T=25℃, 查图求
K
i
组分i 甲烷(1) 乙烷(2) 丙烷(3) 异丁烷(4) ∑
x0.05 0.10 0.30 0.55 1.00
i
K8.5 1.8 0.57 0.26
i
∑i
i
x
K =0.919＜1, 说明所设压力偏高, 重设P=1.8MPa
∑i
i
x
K =1.005≈1, 故泡点压力为1.8MPa 。
⑵露点压力的计算:
假设P=0.6MPa, 因T=25℃,查图求i K
∑i
K y
=1.0688＞1.00, 说明压力偏高, 重设P=0.56MPa 。
∑
i
i
K y =1.006≈1, 故露点压力为0.56MPa 。
解2: (1)求泡点压力:
设P 1=1000KPa, 由25℃, 1000KPa, 查P-T-K 列线图得i K
1K =16.5 2K =3.2
3K =1.0
4K =0.43
因此168.143.055.00.13.02.31.05.1605.0>=?+?+?+?=∑i y
选异丁烷为参考组分
282.0907
.0256
.042
43===∑i
y K K , 查得P=1771KPa
在此条件下求得∑i y =1.02≠1, 继续调整
279.002.1282.043
44===
∑i
y K K , 查得P=1800KPa
求得: 1001.1≈=∑i y , 故混合物在25℃的泡点压力为1800KPa
(2)求露点压力
设P 1=1000KPa, 由25℃, 1000KPa, 查P-T-K 列线图得i K
1K =16.5 2K =3.2
3K =1.0
4K =0.43
因此∑∑=++==614.143.055.02.310.05.1605.0i
i i K y x 选异丁烷为参考组分
694.0614.143.04142=?=?=∑i x K K
由25℃, 42K =0.694查得P=560KPa, 查得各组分的i K 值 求得1990.0≈=∑i x 故混合物在25℃时的露点压力为560Kpa
P86
6).以烃类蒸汽混合物含有甲烷a.5%, 乙烷b.10%, 丙烷c.30%及异丁烷d.55%。⑴试求混合物在25℃时的露点压力与泡点压力, ⑵并确定在t=25℃, p=1MPa 大气压时的气相分率。 解: a.求混合物在25℃时的露点压力
设p=1MPa=101.3kPa, 由t=25℃查图2-1a 得:
K 1=165, K 2=27, K 3=8.1, K 4=3.2
12129.02
.355.01.830.02710.016505.0≠=+++=∑
=∑∴i i i K y x 选异丁烷为参考组分, 则
6813.02129.02.34=?=∑?=i G x K K
由6813.04=K 和t=25℃查图2-1a 得p=650kPa:
K 1=28, K 2=5.35, K 3=1.7, K 4=0.681
1003.1681
.055.07.130.035.510.02805.0≈=+++=∑
=∑∴i i i K y x 故混合物在25℃时的露点压力为650kPa 。 b.求混合物在25℃时的泡点压力
设p=1MPa=101.3kPa, 由t=25℃查图2-1a 得:
K 1=165, K 2=27, K 3=8.1, K 4=3.2
114.1555.02.330.01.810.02705.0165≠=?+?+?+?=∑=∑∴i i i x K y
选异丁烷为参考组分, 则
2114.014
.152
.34==∑=
i G y K K 由2114.04=K 和t=25℃查图2-1a 得p=2800kPa:
K 1=6.1, K 2=1.37, K 3=0.44, K 4=0.2114
16903.055.02114.030.044.010.037.105.01.6≠=?+?+?+?=∑=∑∴i i i x K y
306.06903
.02114
.04==∑=
i G y K K 由306.04=K 和t=25℃查图2-1a 得p=1550kPa:
K 1=11.0, K 2=2.2, K 3=0.70, K 4=0.306
1148.155.0306.030.07.010.02.205.00.11≠=?+?+?+?=∑=∑∴i i i x K y
27.0148
.1306.04==∑=i G y K K
由27.04=K 和t=25℃查图2-1a 得p=1800kPa:
K 1=9.6, K 2=1.9, K 3=0.62, K 4=0.27
1004.155.027.030.062.010.09.105.06.9≠=?+?+?+?=∑=∑∴i i i x K y
则混合物在25℃时的泡点压力为1800kPa 。 c.t=25℃, p=1MPa=101.3kPa
K 1=165, K 2=27, K 3=8.1, K 4=3.2
12129.02
.355.01.830.02710.016505.0<=+++=∑
i i K z 114.1555.02.330.01.810.02705.0165>=?+?+?+?=∑i i z K
故在t=25℃, p=1MPa 大气压时的气相分率等于1。
1.
某精馏塔的操作压力为0.1Mpa, 其进料组成为
组 分 正丁烷 正戊烷 正己烷 正庚烷 正辛烷 总合
组成( 摩尔分数) 0.05 0.17 0.65 0.10 0.03
1.00
试求: ①露点进料的进料温度。
②泡点进料的进料温度。
解: ①露点进料的进料温度
设t=20℃, p=0.1MPa=100kPa, 由查图2-1a 得:
K1=2.1, K2=0.56, K3=0.17, K4=0.055, K5=0.017
1734.7017
.003.0055.010.017.065.056.017.01.205.0≠=++++=∑
=∑∴i i i K y x
选正己烷为参考组分, 则
315.117.0734.73=?=∑?=i G x K K
由315.12=K 和p=100kPa, 查图2-1a 得t=78℃:
K1=9.5, K2=3.2, K3=1.315, K4=0.56, K5=0.25
1851.025
.003.056.010.0315.165.02.317.05.905.0≠=++++=∑
=∑∴i i i K y x
119.1315.1851.03=?=∑?=i G x K K
由119.12=K 和p=100kPa, 查图2-1a 得t=74℃:
K1=8.5, K2=2.9, K3=1.119, K4=0.48, K5=0.20
1003.120
.003.048.010.0119.165.09.217.05.805.0≈=++++=∑
=∑∴i i i K y x 故露点进料的进料温度为74℃。 ②泡点进料的进料温度
设t=20℃, p=0.1MPa=100kPa, 由查图2-1a 得:
K1=2.1, K2=0.56, K3=0.17, K4=0.055, K5=0.017
1317.003.0017.01.0055.065.017.017.056.005.01.2≠=?+?+?+?+?=∑=∑∴i i i x K y
54.0317
.017
.03==∑=
i G y K K
由54.03=K 和p=100kPa, 查图2-1a 得t=50℃:
K1=5.2, K2=1.6, K3=0.54, K4=0.21, K5=0.085
1907.003.0085.01.021.065.054.017.06.105.02.5≠=?+?+?+?+?=∑=∑∴i i i x K y
60.0907.054
.03==∑=
i G y K K
由60.03=K 和p=100kPa, 查图2-1a 得t=54℃:
K1=5.5, K2=1.76, K3=0.60, K4=0.25, K5=0.095
1992.003.0095.01.025.065.06.017.076.105.05.5≈=?+?+?+?+?=∑=∑∴i i i x K y
故泡点进料的进料温度为54℃。
2.
某混合物含丙烷a.0.451( 摩尔分数) , 异丁烷b.0.183, 正丁烷c.0.366, 在t=94℃和p=2.41Mpa 下进行闪蒸, 试估算平衡时混合物的气化分率及气相和液相组成。已知K 1=1.42, K 2=0.86, K 3=0.72。
解: 设φ=0.5, 由t=94℃, p=2.41MPa=2410kPa, K 1=1.42, K 2=0.86, K 3=0.72得:
1039.172
.0366.086.0183.042.1451.0>=++=∑
i i K z 1061.1366.072.0183.086.0451.042.1>=?+?+?=∑i i z K
故混合物处于两相区, 可进行闪蒸计算。
0)
1(1)
1()()(=-+-∑
=-∑=i i i i i k k Z x y F φφ
0098.0)
172.0(5.01)
172.0(366.0)186.0(5.01)186.0(183.0)142.1(5.01)142.1(451.0)(=-+-+-+-+-+-=
φF
[]1043
.0)172.0(5.01)172.0(366.0)186.0(5.01)186.0(183.0)142.1(5.01)142.1(451.0)1(1)1()(2
22
22
22
2
-=-+--
-+--
-+--
=-+-∑
-='i i i k k Z F φφ
594.01044.00098
.05.0)()(1=--='-
=+φφφφF F k k
0007.0)172.0(594.01)
172.0(366.0)186.0(594.01)186.0(183.0)142.1(594.01)142.1(451.0)(≈=-+-+-+-+-+-=
φF
故φ=0.594。由)
1(1-+=i i
i k z x φ, i i i x k y =得
361.0)142.1(594.01451.01=-+=
x ; 200.0)
186.0(594.01183
.02=-+=x ;
439.02.0361.011213=--=--=x x x ; 或439.0)
172.0(594.01366
.03=-+=
x
513.0361.042.11=?=y ; 172.02.086.02=?=y ; 315.0439.072.03=?=y
或315.0172.0513.011213=--=--=y y y
P185例4一4
(1) 某原料气组成如下:
组分 CH 4 C 2H 6 C 3H 8 i-C 4H 10
n-C 4H 10
i-C 5H 12
n-C 5H 12
n-C 6H 14
y 0(摩尔分率) 0.765 0.045 0.035 0.025 0.045 0.015 0.025 0.045
先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收, 平均吸收温度为38℃, 压力为1.013Mpa, 如果要求将i-C 4H 10回收90%。试求:
(1) 为完成此吸收任务所需的最小液气比。
(2)
操作液气比为组小液气比的1.1倍时, 为完成此吸收任务所需理论板数。
(3) 各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。 (4)
求塔底的吸收液量
解: (1)最小液气比的计算:
在最小液气比下 N=∞, A 关=?关=0.0.85
关关）（A K V L ?=min =0.56 ?0.85=0.476
(2)理论板数的计算:
操作液气比min
2.1）（V L V L ==1.2?0.476=0.5712
02.156
.05712
.0===
关关关V K L A
32.5102
.1log 85.0185.002.1log 1log 1log =---=---=
）（）（A A N ?? (3)尾气的数量和组成计算:
非关键组分的i
i VK L
A =
吸收率
11
1--=++N i N i i
A A A ?
被吸收的量为i N v ??+1, 塔顶尾气数量i i N v v =-?+)1(1? 塔顶组成
V v y i i =
1
按上述各式计算, 将结果列于下表
(4)塔底的吸收量N L
塔内气体平均流率: 185.90237
.80100=+=
v Kmol/h
塔内液体平均流率:
514
.51185.905712.020=?=?=+=均均）（V V L
L L L N
而N N L V L V +=++101, 即100+0L =80.37+N L 联立求解得N L =61.33Kmol/h. 0L =41.70Kmol/h 解2: 由题意知, i-C 4H 10为关键组分
由P=1.013Mpa, t 平=38℃ 查得K 关=0.56 (P-T-K 图)
(1)在最小液气比下 N =∞, A 关=中关=0.9
关关）（A K V L ?=min =0.56 ?0.9=0.504
(2)min 1.1）（V L V L ==1.1?0.504=0.5544
99.056
.05544
.0===
关关关V K L A
因此 理论板数为
48.9199
.0log 9
.019
.099.0log 1log 1log =---=---=
）
（）（A A N ??
(3)它组分吸收率公式 i
i
VK L
A =
, 1
1
1--=++N i N i i
A A
A ? 计算结果如下:
以CH4为例:
i A =
032.04
.175544
.0==i VK L
i
φ=32.01032.099
.0032.0148.9148.9=--++
V1(CH4)=(1-i φ)VN+1=(1-0.032)?76.5=74.05
923.05.7605
.741
1144===
V V y CH CH ）（）（
（3）
塔内气体平均流率: 10.902
190
.80100=+=v Kmol/h
塔内液体平均流率: L=905.92
81.19000+=++L L L ）
（
由v l =0.5544
∴0L =40.05Kmol/h
3.
拟进行吸收的某厂裂解气的组成如下。
当在1.013Mpa 压力下, 以相对分子质量为220的物质为吸收剂, 吸收剂温度为30℃, 而塔中液相平均温度为35℃。试计算异丁烷( i-C 4H 10) 回收率为0.90时所需理论塔板数以及各组分的回
收率。操作液气比为最小液气比的1.07倍, 求塔顶尾气的数量和组成。
解: 选异丁烷为关键组分, 查得在1.013Mpa 和35℃下各组分的相
平衡常数列于下表。 a.最小液气比的计算 在最小液气比下∞=N ,
9.0==关关?A ,
()
531.09.059.0min
=?=?=∴关关K V L
?
b.理论板数的计算 操作液气比
()
568
.0531.007.15.1min
=?==V L
V L
关键组分的吸收因子为
963.059
.0568
.0===
关关VK L A
理论板数
255.111963.0lg 19.0963
.09.0lg 1lg 1
lg
=---=
---=
A
A
N ??
c.各个组分的回收率和塔顶尾气的数量和组成 由
i
i
i VK L
K K A A ==
关关和
111--=
=++N i i N i i i A A A α? 以及()i N i i v v ,1,11+-=α; ∑=i v V ,11;
1,1,1V v y i
i =
进行计算结果见表。
d.吸收剂量
塔内气体的平均流率为: h
kmol V /09.912188
.82100=+= 塔内液体的平均流率为: 906
.82)
81.17(000+=++=
L L L L
由
568
.0=V L , 得h kmol L /833.420=
@9化学工程与工艺教学改革系列参考书
分离工程试题库 叶庆国钟立梅主编
化工学院化学工程教研室
化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科，一直处于山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，而且结果不准确。同时由于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。所以，传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求，开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大，因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。 分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。目前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为由化学工程与工艺专业委员会组织编写的化工分离过程（陈洪钫主编，化学工业出版社），其他类似的教材已出版了十余部。这些教材有些还未配习题，即便有习题，也无参考答案，而至今没有一本与该课程相关的试题库的出版，因此编写这样一本学习参考书，既能发挥我校优势，又符合形势需要，填补参考书空白，具有良好的应用前景。 分离工程试题库与课程内容紧密结合，贯穿目前已出版的相关教材，包括填空、选择、名词解释、问答和计算题多种题型，有解题过程和答案，为学生的课堂以及课后学习提供有力指导。 编者 2006年3月
1.例题2－2 以枯草杆菌为菌种发酵生产蛋白酶，拟用过滤法分离菌体，加助滤剂硅藻土后料液含固体悬浮物的质量体积比为％6.3，黏度 s Pa ??=-3106.6μ。在实验室用直径为的布氏漏斗进行真空抽滤试验，真空 度维持在Pa 4100.9?，经24min 获得滤液34101m －?；且测得滤饼的的压缩系数3 2 =s ，现使用每板面积2352.0m ，框数15的板框压滤机过滤，处理33m 上述发酵液，若操作过程不排渣，且过滤介质阻力m R 可忽略不计。求过滤压降Pa p 510448.3?=?时所需的过滤时间。 2.例题2－3 欲使用转鼓真空过滤机处理一抗生素发酵液，处理量为每小时315m ，过滤面积240m A =，回转速度为min /1r ，操作真空度为Pa 4107?。由于加入了硅藻土助滤剂，滤饼可视作不可压缩的。若滤饼过滤阻力参数 250 /109.22m s p ?=?μαρ，洗涤后滞留于滤饼的可溶性物质为洗涤前的1％ （01.0=r ），洗涤效率%70=ε，滤液滞留量为%0.1=f ，求：?转鼓回转一周的过滤时间f t ，?洗涤时间w t 325.00 .160 360015m V f =?= ， s t f 3.11)40 25.0(109.22 5=??=， 根据滤饼洗涤效率方程，n r )1(ε-=，代入题给数据得n %)701(01.0-=，n=; 由式子（2－23）可得 01.08.323 .11??=w t ，解得滤饼洗涤时间为s t w 86.0= 3.例题3－1 许多动物细胞都能在葡聚糖颗粒的载体上培养，这些细胞沉降颗粒或微团密度为3/02.1m g ，直径m μ150，一个50升的反应器用来培养细胞，使其生长出一种疫苗，当搅拌停止时，游离的微团下沉而与抗体分
［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：
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。
（一） 墙模板计算示例 【例】某工程墙体模板采用组合钢模板组拼，墙高3m ，厚200mm 。钢模板采用P6015（1500mm ×600mm ）和P1015（1500mm ×100mm ）组拼，分两行竖排拼成。内钢楞采用2根φ48×3.5钢管，间距600mm ，外钢楞采用同一规格钢管，间距700mm ，对拉螺栓采用M16，间距600mm ×700mm 。 混凝土自重为24kN/m 3，强度等级为C30，坍落度为160mm ，采用泵送混凝土浇筑，浇筑速度为1.5m/h ，混凝土温度为20℃，用插入式振捣器振捣。 钢材抗拉强度设计值：Q235钢为215N/mm 2，普通螺栓为170N/mm 2。（对拉螺栓轴向拉力设计值查表5.2.3 P53）钢模板的允许挠度：面板为1.5mm ，钢楞为L/500mm 。（表4.4.2 P22） 试验算：钢模板、钢楞和对拉螺栓是否满足设计要求。 【解】 1. 荷载 （1） 新浇筑的混凝土对模板侧压力标准值G 4k 混凝土侧压力标准值： 71.515 20200 152000=+=+= T t 22 1 2 12101/95.505 .115.12.171.52422.022.0m kN V t F c =?????==ββγ 22/72324m kN H F c =?==γ 取两者中小值，即F 1＝50.95kN/m 2。 （2） 振捣混凝土时产生的水平荷载标准值：(Q 2k ) 垂直于模板为4kN/m 2。
（3） 荷载组合 ()()2i i i 0/07.6044.195.502.19.0G m kN Q F k Q k =?+??=+='γγ 使用组合钢模板应乘以折减系数0.95。 2/07.5795.007.60m kN F =?=' 2. 钢模板验算 P6015钢模板（δ=2.5mm ）截面特征，I xj =54.30×104mm 4，W xj =11.98×103mm 3。 （1） 计算简图： 化为线均布荷载： mm N F q /24.341000 600 07.571000600'1=?=?= （用于计算承载力） ； mm N F q /57.301000 600 95.5010006.02=?=?= （用于验算挠度） 。
《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；
生物分离工程练习题1 https://www.doczj.com/doc/342594485.html,work Information Technology Company.2020YEAR
《生物分离工程》练习题 绪论 1.生物分离过程包括目标产物的提取、浓缩、纯化。 2.生物分离过程的显著特点是什么？ 1、条件温和 2、安全性、卫生性要求高 3、方法需要具有高选择性 4、对原料高度浓 缩 3.评价一个分离过程的效率主要有三个标准，目标产物的浓缩程度、分离纯化程 度、回收率。 4.图中F表示流速，c表示浓度；下标T和X分别表示目标产物和杂质。C、P和W分别 表示原料、产品和废料。写出产品浓缩率m、分离因子α、回收率REC的计算公式。 书本第九页 第一章细胞分离与破碎 1.在细胞分离中，细胞的密度ρS越大，细胞培养液的密度ρL越小，则细胞沉降 速率越大。 2.过滤中推动力要克服的阻力有过滤介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占 主导作用。 3.B可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率 4.重力沉降过程中，固体颗粒不受C的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 5.过滤的透过推动力是D 。 A.渗透压 B.电位差 C.自由扩散 D.压力差 6.在错流过滤中，流动的剪切作用可以B。 A.减轻浓度极化，但增加凝胶层的厚度 B.减轻浓度极化，但降低凝胶层的 厚度 C.加重浓度极化，但增加凝胶层的厚度 D.加重浓度极化，但降低凝胶层的 厚度 7.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，流体摩擦阻力的作用，当 固体匀速下降时，三个力的关系平衡 8.撞击破碎适用于D的回收。 A.蛋白质 B.核酸 C.细胞壁 D.细胞器
1 有一反应在间歇反应器中进行, 经过8min 后, 反应物转化掉80％, 经过18min 后, 转化掉90％, 求表示此反应的动力学方程式。 解 2 A A min 18A0min 8A0A A A0d d 2 19.019.0181)(21 8.018.081)(11kc t c kc kc x x c kt =- =-?== -?=-?= 为假设正确，动力学方程 2 反应O 2H N 2NO 2H 222 +→+, 在恒容下用等摩尔 H 2, NO 进行实验, 测 得以下数据 总压/MPa 0.0272 0.0326 0.0381 0.0435 0.0543 半衰期/s 265 186 135 104 67 求此反应的级数。 解
() () ()() ()205 .4644 .4905 .4226 .5580 .5ln 304.1526.1658.1814.1995.1ln 671041351862652715 .02175.01905.01630.01360 .02 1ln ln 115.01ln 15.015.0115.01 11d d d d d d 2 1A021A0A02 10A p 12 110A p 121p 1A0110A A0 A 21p 1A 10A p 1A A p A A p A A A0 A A 2 1t p t p p p t p n n k t p n k t k p p n p p t t t k p p n t k n p t p p t k p p p k t p n n n n n n n n p p n p p t n n n -----= =-+--=--=--===--=+-=-=-=- --------+---??总 作图，得直线对A021ln ln p t Y=A+B*X Parameter Value Error A 1.60217 0.01399 B -1.9946 0.00834 三级反应斜率3 19946.19946 .1≈-=--n n 3 A 和 B 在水溶液中进行反应, 在25℃下测得下列数据, 试确定该反应反应级数和反应速度常数。 时间/s 116.8 319.8 490.2 913.8 1188 ∞ c A /kmol ·m -3 99.0 90.6 83.0 70.6 65.3 42.4 c B /kmol ·m -3 56.6 48.2 40.6 28.2 22.9 解 由c A -c B =42.4可知反应应按下列方式A+B →产物进行 l n t 1/2 ln p A0
第一章 1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。 答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=，操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝×298×=。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为。 9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1） 总变更量数Nv; （2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni; （4） 固定和可调设计变量数Nx , Na ； （5） 对典型的绝热闪蒸过程，你 将推荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式 1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni =Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3 固定设计变量Nx ＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na ＝0 解： V -2 F z i T F P F V , y i ,T v , P v L , x i , T L , P L 习题5附图
（1） Nv = 3 ( c+2 ) （2） Nc 物 c 能 1 相 c 内在(P ，T) 2 Nc = 2c+3 （3） Ni = Nv – Nc = c+3 （4） Nxu = ( c+2 )+1 = c+3 （5） Nau = c+3 – ( c+3 ) = 0 思路2： 输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2) 独立方程数Nc ：物料衡算式 C 个 ，热量衡算式1个 ,共 C+1个 设计变量数 Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3 固定设计变量Nx:有 C+2个加上节流后的压力共C+3个 可调设计变量Na ：有0 11.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求： （1） 设计变更量数是多少？ （2） 如果有，请指出哪些附加变 量需要规定？ 解： N x u 进料 c+2 压力 9 c+11=7+11=18 N a u 串级单元 1 传热 1 合计 2 N V U = N x u +N a u = 20 附加变量：总理论板数。 16.采用单个精馏塔分离一个三组分混合物为三个产品(见附图),试问图中所注设计变量能否使问题有唯一解?如果不,你认为还应规定哪个(些)设计变量? 解: N X U 进料 c+2 压力 40+1+1 c+44 = 47 N a u 3+1+1+2 = 7 N v u = 54 进料，227K ，2068kP a 组分N 2 C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 K m ol/h 1.054.467.6141.154.756.033.3塔顶产物 底产物 9 2 习题6附图
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（k 0L ） 。 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) 0(1) 1c i i i i z K K ψ=-=-+∑ 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。 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0.6（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在101.3kPa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P10=152.56kPa P20=61.59kPa 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X2=0.65(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0.50、丙烷0.4、丁烷0.1（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=1.26，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。
gaozuan2010@https://www.doczj.com/doc/342594485.html, 建筑施工技术，主编姚谨英；土木工程施工，重庆大学，同济大学，哈尔滨工业大学合编；中国建筑工业出版社 1. 某高层混凝土剪力墙厚200mm，采用大模板施工，模板高为 2.6M，已知现场施工条件为：混凝土温度20 8 ° C，混凝土浇筑速度为1.4m/h，混凝土坍落度6cm（标准值），不掺外加剂，向模板倾倒混凝土产生的水平荷载为6.0KN/m 2 ，振捣混凝土产生的水平荷载为4.0KN/m 2 ；试确定该模板设计的荷载及荷载组合。 解： （1）新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值 F 1 F 1 ' = 0.22γ c β 1 β 2 v 1/2 = 0.22 ′25 ′200/(20+15) ′1.0 ′1.0 ′1.4 1/2 = 37.2(KN/m 2 ) F 1 '' = 25 ′2.6 = 65(KN/m 2 ) F 1 = min(F 1 ', F 1 '') = 37.2(KN/m 2 ) （2）倾倒混凝土时产生的水平荷载 F 2 F 2 = 6.0(KN/m 2 ) （3）振捣混凝土产生的水平荷载 F 3 F 3 = 4.0(KN/m 2 ) 计算模板承载力时： P 1 = 1.2 F 1 + 1.4 F 2 = 53.04(KN/m 2 ) 计算模板刚度时： P 2 = 1.2 F 1 = 44.64(KN/m 2 ) 4、某屋面板尺寸为1.5×9m，厚0.30m,重180kN，用履带式起重机将其安装到＋14.50m标高处，索具重30kN，吊点对称距板端1.50m，停机面标高为－1.00m。试确定起重机的起重量及起重高度。 解：起重量Q≥Q1+Q2=180+30=210（kN）（2分） 起重高度H≥H1+H2+H3+H4=（14.50+1.00）+0.3（0.2）+0.30+（9-2x1.50）/2=19.10（19.00）m (3分) 2．试述普通抹灰的质量要求？ 答：抹灰层应无脱层、空鼓；面层应无爆灰和裂缝。表面光滑、洁净、接槎平整、分格缝应清晰。 3．试述砖墙的转角处和交接处不能同时砌筑，施工时有何技术要求？ 答：对不能同时砌筑时，技术措施有； a、应砌成斜槎，斜槎长度不应小于高度的2/3。 b、当不能留斜槎时，除转角处外，可留直槎，但必须做成凸槎，并加设拉结筋。若无设计要求，拉结筋的数量为每120mm墙厚放置1根直径为6mm的钢筋，间距沿墙高不得超过500mm，埋入长度从墙的留槎处算起，每边均不小于500mm，其未端应有900弯钩。 试述对钢筋及预埋件进行隐蔽工程验收的主要内容? 答:纵向受力钢筋钢筋的品种、规格、数量、位置是否正确,特别是要注意检查负筋的位置；钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率是否符合规定；箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等；预埋件的规格、数量、位置等。检查钢筋绑扎是否牢固、有无
一、 填空 1、当混合物在一定的温度、压力下，满足（ ∑K i Z i>1且 ∑K i / Z i>1）条件即处于两相区，可通过（ 等温闪蒸 ）计算求出其平衡汽液相组成。 2、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（ 溶剂回收段 ）。 3、吸收因子为（ A=L /KV ），其值可反应吸收过程的（ 难易程度 ）。 4、吸收剂的再生常采用的是（ 用蒸汽或惰性气体的真空塔 ），（ 用再沸器的解吸塔 ），（ 用蒸馏塔解吸 ）。 5。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（ 设计型 ）型计算和（ 操作型 ）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（ 1 ）关键组分，这是因为（ 单向传质 ）的缘故。 8、精馏有（ 2 ）个关键组分，这是由于（ 双向传质 ）的缘故。 9、对宽沸程的闪蒸过程，其各板的温度变化由（ 进料热焓 ）决定，故可由（ 热量衡算式 ）计算各板的温度。 10、流量加合法在求得ij x 后，由（ S ）方程求j V ，由（ H ）方程求j T 。 11、超临界流体具有类似液体的（ 溶解能力 ）和类似气体的（ 扩散能力 ）。 12、常用吸附剂有（ 活性炭 ），（ 硅胶 ），（ 沸石分子筛 ），（ 活性氧化铝 ）。 13、分离过程分为( 机械分离 )和( 传质分离 )两大类。 14、传质分离过程分为（ 平衡分离过程 ）和（ 速率分离过程 ）两大类。 15、分离剂可以是（ 物质媒介 ）和（ 能量媒介 ）。 16、露点方程的表达式为( ∑Y i / K i =1 )。 17、泡点方程的表达式为( ∑K i X i=1 )。 18、泡点温度计算时若 ∑K i x i >1，温度应调（ 低 ）。 19、泡点压力计算时若 ∑K i x i >1，压力应调（ 高 ）。 20若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z =>∑, 且1(/)1c i i i Z K =>∑时， 其相态为（ 气液两相 ） 。 21若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z = <∑ 时其相态为（ 过冷液体 ）。 22若组成为Z i 的物系, 1(/)1c i i i Z K =<∑时，其相态为（ 过热液体 ）。 23设计变量分为（ 固定设计变量 ）与（ 可调设计变量 ）。 24透过曲线是以（ 吸附时间 ）为横坐标绘制而成。 25透过曲线是以（ 床出口流体中溶质的相对浓度 ）为纵坐标绘制而成。 26透过曲线是分析（ 床出口流出物的溶质的相对浓度与吸附时间的关系 ）得到的。 27、溶液结晶的推动力是（ 过饱和度 ）熔融结晶的推动力是（ 过冷度 ）。 28、液膜组成中流动载体的作用是（ 是指定的溶质或离子进行选择性迁移 ）。 29、根据微滤过程中微粒被膜截留在膜的表面层或膜深层的现象，可将微滤分成（ 表面过
资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 《分离工程》练习题 第一章绪论 ( 一) 填空题 1、分离作用是由于加入_______而引起的, 因为分离过程是熵________过程。 2、分离过程是________的逆过程, 因此需加入__________来达到分离目的。 3、衡量分离的程度用____________表示, 处于相平衡状态的分离程度是_________________.。 4、分离因子表示任一分离过程所达到的____________, 其定义为_____________________。 5、分离因子____________, 则表示组分i及j之间不能被分离。 6、分离剂能够是___________或____________, 有时也可两种同时应用。 7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡_____________的原理, 常采用____________作为处理手段, 并把其它影响归纳于___________。 8、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种___________作用下经过某种介质时的__________差异而实现分离。 9、分离过程是将一混合物转变为组成__________的两种或几种产品的哪些操作。 10、分离工程研究分离过程中分离设备的___________。 11、传质分离过程分为____________和____________两类。 12、速率分离可分为__________和__________两大类。 13、分离过程中按有无物质传递现象发生来划分, 分离过程可分为__________和__________。 ( 二) 简答题 1、列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。 2、比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。 3、平衡分离过程和速率分离过程各有何特点? 4、怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度? 5、根据两相状态不同 , 平衡分离过程可分成几类 6、为什么要进行分离过程的的耦合及集成, 有何好处?
课后作业 一．填空题 1.用于钢筋混凝土墙体施工的大模板由、、、、及组成。 2.影响新浇混凝土侧压力的主要因素有。 3.滑升模板由、、等三部分组成，模板系统主要由、、和组成。 4.模板和支架的设计包括、、、、、。 5.滑模装置的全部荷载经由传递给再传递给。 6.滑模施工发生扭转的原因主要有。 7.装配式大模板的建筑设计应注意。 8.梁跨度在时，底模应起拱，起拱高度一般为结构跨度的。 9.现浇楼板滑模建筑施工中，楼板现浇筑方法一般有几种。 10.滑升滑模工程中楼板的施工采用哪几种方法、、、。 11.某现浇钢筋混凝土楼板的模板设计，需考虑的荷载有。 二、选择题（每空只有一个正确答案） 1．模板设计要求所设计的模板必须满足：（） A.刚度要求 B.强度要求 C.刚度和强度要求 D.变形协调要求 2．梁的截面较小时，木模板的支撑形式一般采用：（） A.琵琶支撑 B.井架支撑 C.隧道模 D.桁架 3．下列组合钢模板尺寸不符合常用模数：（）| A.300×1500 B.250×1000 C.200×900 D.150×1050 4．大模板角部连接方案采用：（） A.小角模方案 B.大角模方案 C.木板镶缝 D.A+B 5．滑升模板组成：（） A.模板系统、操作系统和液压系统 B.操作平台、内外吊架和外挑架 C.爬杆、液压千斤顶和操纵装置 D.B+C 6．滑模的动力装置：（） A.人工手拉葫芦 B.液压千斤顶 C.卷扬机 D.龙门架 7．内爬升模板，由内爬升架提升，其高度通常为：（） A.大于二个层高 B.大于三个层高 C.等于层高 D.小于一个层高 8．隧道模是用于浇筑()的混凝土的工具式模板。 A.柱 B.梁 C.墙 D.墙和楼板 9．大模板的荷载传力路线：（） A.面板→次肋→主肋→支撑结构 B.面板→支撑结构 C.面板→主肋→支撑结构 D.面板→主肋10．模板设计刚度验算考虑：（） A.恒载+活载 B.恒载+施工荷载 C.恒载+集中荷载 D.恒载 11．柱模板设计时，柱箍考虑的荷载：（） A.恒载+施工荷载 B.新浇混凝土的侧压力 C.倾倒混凝土产生的荷载 D.有效压头高度内对模板的压力 12．下列不影响混凝土侧压力的因素是：（） A.混凝土浇筑速度 B.混凝土浇筑时的温度 C.混凝土的倾倒方式 D.外加剂 13．当梁跨度大于4m时，梁底模应起拱，起拱高度为跨度的：（） A.0.8%~1% B.1%~3% C.3%~5% D.0.1%~0.3% 14．通常情况下，板的模板拆除时，混凝土强度至少达到设计混凝土强度标准值的：（） A.50% B.50~75% C.100% D.75% 15．梁底模板设计时，何种荷载不考虑：（） A.施工荷载 B.混凝土及模板自重 C.钢筋自重 D.混凝土侧压力
分离工程习题 四、计算题： 1、已知某混合物含0.05乙烷，0.30丙烷和0.65正丁烷（摩尔分率），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其泡点温度。 乙烷: K=0.13333t+5.46667 丙烷: K=0.06667t+1.13333 正丁烷: K=0.02857t+0.08571 （t 的单位为℃） 解：设温度为10℃， 用泡点方程∑=1x K i i 进行试差，不满足泡点方程, 设温度为7.2℃，重新试差，满足泡点方程，泡点温度为7.2℃,结果见表。 2、已知某混合物含0.05乙烷，0.30丙烷和0.65正丁烷（摩尔分率），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其露点温度。 乙烷: K=0.13333t+5.46667 丙烷: K=0.06667t+1.13333 正丁烷: K=0.02857t+0.08571 （t 的单位为℃） 解：设温度为24℃， 用泡点方程∑=1K /y i i 进行试差，不满足露点方程, 设温度为23℃，重新试差，满足露点方程，露点温度为23℃,结果见表。 3、一轻烃混合物进行精馏塔的计算，求得最小回流 比Rm=1.45，最小理论板数Nm=8.6，现取操作回流比 为R=1.25Rm ，全塔平均板效率为n=0.60，求所 需的实际塔板数。 解：R=1.25Rm=1.25×1.45=1.8125 R R R m -+=-+=118125145181251013.. .. 由图查得， N Nm -=053.
实际板数为=19.43/0.6 =32.4=33块 4、某多组分精馏塔的原料组成、产品组成（组分1为轻关键组分）及各组分的相对挥发度如表所示，已知提馏段第n 板上升的气相组成，提馏段操作线方程为x n+1,i =0.8y n,i +0.2x w,i ，精馏段操作线方程为 x y x n i n i D i ,,,..=--12021。试求离开第n+2板的液相组成。（要求各板组成列表）（塔序从下往上，第n+1 解：（1）用提馏段操作线方程x n+1,i =0.8y n,i +0.2x w,i ，计算'i ,1n x +，即 381.0013.02.0473.08.0x 2.0y 8.0x 1,W 1,n 1,1n =?+?=+=+ 其他组分的计算结果列于表。 （2）用相平衡方程 ∑ +++αα= 'i ,1n 'i ,1n 'i ,1n x x y ，计算'i ,1n y +，计算结果列于表。 （3）由于第n+1板为进料板为进料板，所以，用精馏段操作线方程x y x n i n i D i ,,,..=--12021，计算'i ,2n x +，即 5508.0980.02.06223.02.1x 2.0y 2.1x 1,D 1,1n 1,2n =?-?=-=++其他组分的计算结果列于表。 （4）计算结果汇总 'i ,1n x + 'i ,1n x +α y 'i ,1n + i ,2n x + 1 0.3810 0.9335 0.6223 0.5508 2 0.5234 0.5234 0.3489 0.4147 3 0.0502 0.0246 0.016 4 0.0197 4 0.0454 0.0186 0.0124 0.0149 Σ 1.0000 1.5000 1.0001 5、已知组分1和组分2所构成的二元系统， 当处于汽-液-液平衡时， 两个平衡的液相组成如 下:x x 21005005αβ==.,.， 两个纯组分的饱和蒸汽压此时分别为P amt P atm 1020065075==.,.，此对称系统的范拉尔常数（用Ln 表示）为A=3.272 求:（1）γγαβ21, （2）平衡压力 （３）平衡的气相 组成。 解：（1）由范拉尔方程计算活度系数 00818 .00.053.272)A(x ln γ953.20.05)(13.272)x 1A(ln γ2 2β1 β 2 2221=?== =-?=-=ββ 008 .1γ 16 .19γβ2 1==β 16 .19γ 008.1γ2 α1==α （2）3411.17185.06226.0x γP x γP P α 2α202β1β101=+=+=
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。 2、何谓絮凝？何谓凝聚？何谓混凝？各自作用机理是什么？ 3、常用的凝聚剂有哪些？常用的絮凝剂有哪些？
1、现浇钢筋混凝土梁、板，当跨度大于（ B ）m时，模板应起拱；当设计无具体要求时，起拱高度宜为全跨长度的1/1000-3/1000。 A、3 B、 4 C、5 D、6 2、当模板安装高度超过(A)m时，必须搭设脚手架，除操作人员外，脚手架下不得站其他人。 A．3 B．2 C.4 D．5 3、当采用扣件式钢管做支撑模板的立柱时，每根立柱底部应设置底座及垫板，垫板厚度不得小于（）mm A、30 B、50 C、60 D、100 4、悬挑钢梁悬挑长度应按设计确定，固定端长度不应小于悬挑段长度的1.25倍，并应采用2个（对）及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定。 5、浇筑高度2m以上的混凝土结构构件时，应设置脚手架或操作平台。 7、拆除模板的顺序应按照配板设计的规定进行，若无设计规定时，应遵循先支后拆，后支先拆，先拆不承重的模板，后拆承重部分的模板，自上而下，支架先拆侧向支撑，后拆竖向支撑。（正确） 8、模板拆除无须经技术负责人同意即可进行，拆除须符合规范规定。（错误） 9、梁、板模板应先拆梁侧模，再拆板底模，最后拆除梁底模，并应分段分片进行，可以成片撬落或成片拉拆。（错误） 10、以下模板支撑工程，须进行专家论证的有( AD )。 A．砼模板支撑工程搭设高度9m的模板支撑系统
B．砼模板支撑工程搭设跨度16m C．砼模板支撑工程集中线荷载16KN/m 11、建筑工程模板承受的恒载标准值的种类有： ( ABCE )。A．模板及其支架自重B．新浇混凝土自重 C．钢筋自重 D．振捣混凝土的振捣力 E．新浇注的混凝土作用于模板的侧压力
1、当钢模板高度超过(C)m时，应设置避雷设施。 A．3 B．2 C.15 D．5 2、《建筑施工模板安全技术规范》规定：拼装高度为( A )米以上的竖向模板，不得站在下层模板上拼装上层模板。 A．2 B．2.5 C．3 D．4 3、当拆除4~8m跨度的梁下立柱时，应（）拆除。拆除时，严禁采用连梁 底模板向旁侧一片拉倒的拆除方法。 A、先从跨中开始，对称地分别向两端 B、先从一头开始，向另一头 C、先从跨中开始，先拆一半再拆另一半 D、以上都可以 6、脚手架或操作平台上临时堆放的模板不宜超过（）层，连接件应放在箱 盒或工具袋中，不得散放在脚手架上。脚手架或操作平台上的施工总荷载不得超过其设计值。 A、2 B、3 C、4 D、5 8、当钢模板高度超过15m时，应安设避雷设施，避雷设施的接地电阻不得大 于（）。 A、3Ω B、4Ω C、5Ω D、6Ω 9、当遇大雨、大雾、沙尘、大雪或（）级以上大风等恶劣天气时，应停止 露天高处作业。（）级及以上风力时，应停止高空吊运作业。雨、雪停止后，应及时清除模板和地面上的积水及冰雪（） A、5 5 B、5 6 C、6 5 D、6 6 12、混凝土梁的施工应采用从跨中向两端对称进行分层浇筑，每层厚度不得大 于（）。 A、100mm B、200mm C、300mm D、400mm 15、支撑梁、板的扣件式钢管支架立柱，在立柱底距地面200mm高处，沿纵 横水平方向应按（）程序设扫地杆。 A、横上纵下 B、纵上横下 C、纵横谁在上在下都可以 16、支撑梁、板的扣件式钢管支架立柱，在立柱底部应设垫木和底座，其顶部 应设可调支托，支托螺杆伸出钢管顶部不得大于（）mm