分离工程考试题库及答案

一、填空(每空2分,共20分)1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于设计变量，设计才有结果。

2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分配组分，轻组分为分配组分，存在着两个恒浓区，出现在精镏段和进料板位置。

3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时，加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强正偏差的非理想溶液，与组分2形成负偏差或理想溶液，可提高组分1对2的相对挥发度。

4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度，增强因子E的定义是化学吸收的液相分传质系数（k L）/无化学吸收的液相分传质系数（k0L）。

5. 对普通的N级逆流装置进行变量分析，若组分数为C个，建立的MESH 方程在全塔有NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。

6. 热力学效率定义为=η；实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效率必定于1。

7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过溶剂的性质，对溶液施加压力，克服溶剂的渗透压，是一种用来浓缩溶液的膜分离过程。

二、推导(20分)1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。

1(1)(1)1ci ii iz KKψ=-=-+∑式中：K i——相平衡常数；ψ——气相分率（气体量/进料量）。

2. 精馏塔第j级进出物料如图1，建立MESH方程。

三、简答(每题5分,共25分)1.什么叫相平衡？相平衡常数的定义是什么？由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。

热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。

K i=y i/x i。

2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中，一般关键组分与非关键组分在顶、釜的分配情况如何？由设计者指定浓度或提出回收率的组分。

LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制；HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制；LNK全部或接近全部在塔顶出现；HNK全部或接近全部在塔釜出现。

3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。

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 ）。

分离工程试题及答案一、选择题1.以下哪个不是分离工程的主要目标？A.分离固体和液体B.分离固体和气体C.分离液体和气体D.分离化学物质答案：D2.分离工程中常用的一种方法是？A.蒸馏B.结晶C.萃取D.过滤答案：A3.以下哪个过程不属于固体分离工程？A.沉淀B.离心C.过滤D.萃取答案：D4.分离工程的主要原理是根据物质的什么性质进行分离？A.化学性质B.物理性质C.生物性质D.机械性质答案：B5.下列哪个设备不属于分离工程中常用的设备？A.蒸馏塔B.过滤器C.离心机D.反应釜答案：D二、填空题1.分离工程的目的是将不同物质进行_______。

答案：分离2.常用的固体分离方法有________、过滤等。

答案：沉淀3.蒸馏是根据物质的_______性质进行分离的。

答案：沸点4.离心技术是利用物质的_______差异进行分离的。

答案：密度5.过滤器是用来分离_______和液体的设备。

答案：固体三、简答题1.请简述固体分离工程的常用方法。

答：固体分离工程的常用方法包括沉淀、过滤等。

沉淀是利用物质在溶液中形成固体颗粒的性质进行分离，通过让固体颗粒在溶液中聚集形成沉淀，然后通过过滤将沉淀分离出来。

过滤是通过筛选或者滤纸等材料将固体颗粒从液体中分离出来。

这些方法都是根据固体颗粒与液体的物理性质差异进行分离的。

2.蒸馏是一种常用的分离方法，请简要介绍其原理及应用领域。

答：蒸馏是根据物质的沸点差异进行分离的方法。

在蒸馏过程中，将混合物加热至沸腾，液体中的成分会根据其沸点的高低逐渐蒸发出来，然后通过冷凝器将蒸汽冷却成液体，从而分离出不同组分。

蒸馏广泛应用于石油化工、药品工业、食品加工等领域，例如在石油炼制中用于分离原油中的不同馏分，制药过程中用于提取药物中的纯净成分等。

四、解答题请根据你对分离工程的理解，对以下问题进行解答。

1.为什么需要进行分离工程？答：分离工程是为了将混合物中的不同组分进行分离，以便获取纯净的物质或者提取其中有用的成分。

分离工程试题库及答案第一部分填空题1.分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。

2.汽液相平衡是处理（气液传质分离）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）。

3.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。

4.吸收因子为（mVL A），其值可反应吸收过程的（难易程度）。

5.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），（用蒸馏塔）。

6.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（泡露点程）确定。

7.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。

8.解吸收因子定义为（S=m V/L）。

9.吸收过程主要在（塔顶釜两块板）完成的。

10.吸收有（１）个关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。

精馏有（2）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。

11.恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（大10K）以上。

12.吸收过程只有在（贫气吸收）的条件下，才能视为恒摩尔流。

13.采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔为一恒定值，所以在（进料时补加一定的萃取剂）。

14.要提高萃取剂的选择性，可（增大）萃取剂的浓度。

15.吸收过程发生的条件为(P i＞Ｐi*,y i＞ｙi*)。

16.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（相平衡程）计算各板的温度。

17.常见复杂分离塔流程有（多股进料），（侧线采出），（设中间冷凝或中间再沸器）。

18.设置复杂塔的目的是为了（减少塔数目，节省能量）。

19.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。

20.为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。

21.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。

22.在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功（大于）分离成两个非纯组分时所需的功。

分离工程一、单项选择题(共27空，每空2分，共54分)1. 按所依据的物理化学原理，传质分离过程可以分为________________分离过程和________________ 分离过程，常见的平衡分离过程有__________________、__________________、_________________。

2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率：________________和_________________。

要降低分离过程的能耗，提高其___________________效率，就应该采取措施减小过程的有效能损失。

有效能损失是由_________________引起的。

3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算，按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型：________________________、________________________、________________________和________________________。

4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有______________、______________、_______________和________________。

5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的MERQ 方程分别是指________________________、________________________、________________________和________________________。

6. 常见的精馏过程节能途径有________________________________________、________________________________________、 ________________________________________。

目录第一章绪论 (1)第二章单级平衡过程 (5)第三章多组分精馏和特殊精馏 (18)第四章气体吸收 (23)第五章液液萃取 (26)第六章多组分多级分离的严格计算 (27)第七章吸附 (33)第八章结晶 (34)第九章膜分离 (35)第十章分离过程与设备的选择与放大 (36)第一章绪论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。

2.比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。

答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。

3.气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别？答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。

气体分离更成熟些，渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。

4.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/cm3；M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。

若从含盐0.035 g/cm3的海水中制取纯水，M=31.5，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＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa。

所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa。

5.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F ziT FP FV , yi ,Tv , PvL , x i , T L , P L习题5附图热量衡算式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：（1）Nv = 3 ( c+2 )（2）Nc 物 c能 1相 c内在(P，T) 2Nc = 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06.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9c+11=7+11=18N a u 串级单元 1传热 1合计2进料，习题6附图N V U = N x u +N a u = 20 附加变量：总理论板数。

分离工程题库附答案第一章绪论填空题：1、分离技术的特性表现为其（重要性）、（复杂性）和（多样性）。

2、分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。

3、分离过程分为（机械分离）和（传质分离）两大类4、分离剂可以是（能量）或（物质），有时也可两种同时应用。

5、若分离过程使组分i及j之间并没有被分离，则（a s ij=1）。

6、可利用分离因子与1的偏离程度，确定不同分离过程分离的（难易程度）。

7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不相等）的原理，常采用（平衡级）作为处理手段，并把其它影响归纳于（级效率）中。

8、传质分离过程分为（平衡分离）和（速率分离）两类。

9、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下经过某种介质时的（传质速率）差异而实现分离。

10、分离过程是将一混合物转变为组成（互不相等）的两种或几种产品的哪些操作。

11、工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（固有分离因子）。

12、速率分离的机理是利用传质速率差异，其传质速率的形式为（透过率）、（迁移率）和（迁移速率）。

13、绿色分离工程是指分离过程（绿色化的工程）实现。

14、常用于分离过程的开发方法有（逐级经验放大法）、（数学模型法）选择题：1、分离过程是一个（A）a.熵减少的过程；b.熵增加的过程；c.熵不变化的过程；d.自发过程2、组分i、j之间不能分离的条件是（C）a.分离因子大于1；b.分离因子小于1；c.分离因子等于13、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时（A）实现分离。

a.组成不等；b.速率不等；c.温度不等4、当分离因子（C）表示组分i及j之间能实现一定程度的分离。

a.a ij=1b.a s ij=1c.a ij<15.下述操作中，不属于平衡传质分离过程的是（C）a.结晶；b.吸收；c.加热；d.浸取。

6、下列分离过程中属机械分离过程的是（D）：a.蒸馏；b.吸收；c.膜分离；d.离心分离。

生物分离工程试题库及答案一、单选题1. 生物分离工程是指将生物体内所需的活性成分从混合物中分离出来的一种工程技术。

以下哪项不是生物分离工程的应用领域？A. 制药工业B. 酿酒工业C. 农业生产D. 燃料生产答案：D2. 下列哪个选项中的方法不属于常见的生物分离工程方法？A. 附着法B. 膜分离法C. 蒸馏法D. 萃取法答案：C3. 生物分离工程中常用的分离技术包括以下哪些？A. 膜分离法B. 萃取法D. 离心法答案：A、B、C、D4. 以下哪个选项中的分离方法不适合于高分子物质的分离？A. 膜分离法B. 结晶法C. 离心法D. 沉淀法答案：B5. 在生物分离工程中，选择合适的分离方法时需要考虑以下哪些因素？A. 成本因素B. 分离效率C. 操作难度D. 原料来源答案：A、B、C、D二、多选题1. 生物分离工程中，以下哪些因素会影响酶的活性？B. pH值C. 浓度D. 氧气含量答案：A、B、C、D2. 下列哪些应用领域可以运用生物分离工程技术？A. 制药领域B. 酿酒领域C. 化妆品领域D. 电子领域E. 食品工业答案：A、B、C、E三、简答题1. 生物分离工程的基本原理是什么？简要描述分离原理。

答案：生物分离工程的基本原理是利用不同物质在特定条件下的物理化学性质的差异，将混合物中的目标物质与其他物质分离开来。

常见的分离原理包括按照溶解度、相对分子大小、疏水性等特性进行分离。

2. 生物分离工程在制药领域的应用有哪些？举例说明。

答案：生物分离工程在制药领域的应用非常广泛，可以用于提取药物原料、纯化药物、分离杂质等。

例如，通过膜分离法可以将药物原料与废弃物质分离开来，提高纯度；通过离心法可以分离出生物制剂中的细胞碎片和溶液，得到纯度更高的药物。

四、应用题生物分离工程在食品工业中的应用越来越广泛，请你分析以下场景并给出解决方案。

场景描述：某食品工厂生产的食品中含有一种特殊的营养成分，但是这种营养成分并不稳定，容易在加工过程中被破坏。

分离工程考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在分离工程中，下列哪种方法不适用于液-液分离？A. 离心分离B. 过滤C. 蒸馏D. 吸附答案：D2. 哪种类型的分离过程是基于分子大小差异进行的？A. 萃取B. 膜分离C. 蒸发D. 结晶答案：B3. 以下哪个参数对过滤速率影响最大？A. 滤饼厚度B. 过滤面积C. 过滤压力D. 滤液粘度答案：B4. 在蒸馏过程中，提高哪种参数可以增加分离效率？A. 进料温度B. 回流比C. 塔板数D. 塔顶压力答案：C5. 反渗透膜分离技术主要应用于哪种类型的分离？A. 气-液分离B. 液-固分离C. 液-液分离D. 固-固分离答案：C6. 离心分离中，离心力的大小与哪个参数成正比？A. 转速的平方B. 转速的立方C. 转速的四次方D. 转速的五次方答案：A7. 以下哪种方法不适用于气体的分离？A. 吸收B. 吸附C. 膜分离D. 沉降答案：D8. 哪种类型的分离过程是基于分子间作用力差异进行的？A. 萃取B. 膜分离C. 蒸发D. 结晶答案：A9. 在液-液萃取中，选择性系数αAB/AC表示什么？A. 组分A与组分B的分配系数之比B. 组分A与组分C的分配系数之比C. 组分B与组分C的分配系数之比D. 组分A在两种溶剂中的分配系数之比答案：A10. 哪种类型的分离过程是基于分子质量差异进行的？A. 萃取B. 膜分离C. 超滤D. 蒸馏答案：C二、填空题（每空1分，共10分）1. 在过滤过程中，滤饼的厚度增加会导致过滤阻力_____。

2. 蒸馏操作中，提高回流比可以_____组分间的分离效果。

3. 反渗透膜分离技术中，水分子通过膜的驱动力是_____。

4. 离心分离中，离心力的大小与转速的_____次方成正比。

5. 在液-液萃取中，选择性系数αAB/AC越大，表示组分A与组分B 之间的_____越大。

6. 蒸馏过程中，塔板数的增加可以提高_____效率。

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(/)1ci 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）。