分离工程
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分离工程分离方法
工程分离是将一个大型工程项目拆分为多个小块,每个小块由不同的团队或个人负责开发和维护。
工程分离的方法可以根据具体情况选择不同的策略,以下是一些常见的分离方法:
1. 模块化分离:将工程项目按照功能或模块进行拆分,每个模块独立开发和维护。
这种方法可以提高开发效率,使开发团队更加专注于各个模块的开发工作。
2. 微服务分离:将工程项目拆分为多个独立的服务,每个服务负责一个特定的业务功能。
这种方法可以实现业务逻辑的解耦,并且每个服务可以独立部署和扩展,提高系统的可维护性和可伸缩性。
3. 分层分离:将工程项目按照不同的层次进行分离,如数据层、业务逻辑层、展示层等。
每个层次可以独立开发和测试,减少不同层次之间的耦合。
这种方法可以提高代码的可重用性和可测试性。
4. 并行开发分离:将工程项目拆分为多个独立的子项目,在不同的团队或个人同时进行开发。
每个子项目可以独立测试和集成,加快开发和交付的速度。
这种方法可以实现并行开发,提高整体项目的交付效率。
在选择工程分离的方法时,需要根据项目的规模、复杂度和团队协作的情况进行综合考虑。
可以结合使用不同的分离方法,根据具体需求进行灵活调整和组合。
分离工程知识点总结一、分离工程概述1.1 分离工程的定义分离工程是指利用特定的设备和工艺将混合物中的不同组分分离出来,以实现材料的纯化、浓缩或者提取等目的的工程过程。
分离工程广泛应用于化工、制药、食品等行业中,是一项重要的工业过程。
1.2 分离工程的分类根据不同的分离原理和分离过程,分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。
物理分离包括过滤、离心、蒸馏、结晶等;化学分离包括萃取、吸附、电泳、凝聚等。
1.3 分离工程的应用分离工程在化工生产中扮演着重要的角色,比如原料的提取、产品的纯化、废水的处理等都离不开分离工程。
此外,分离工程也被广泛应用于制药、食品、环保等领域。
二、分离工程的原理与设备2.1 过滤过滤是利用过滤介质将混合物中的固体颗粒分离出来的物理分离方法。
常见的过滤设备包括板框压滤机、真空过滤机、滤筒式过滤器等。
2.2 离心离心是利用离心力将混合物中的不同密度的组分分离出来的物理分离方法。
离心设备有离心机、离心沉降机等。
2.3 蒸馏蒸馏是利用液体的沸点差异将混合物中的不同组分分离的方法。
蒸馏设备包括塔式蒸馏装置、蒸馏锅、蒸馏塔等。
2.4 结晶结晶是利用物质溶解度的差异将混合物中的组分分离的物理分离方法。
结晶设备包括结晶器、结晶槽等。
2.5 萃取萃取是利用溶解度的差异将混合物中的组分分离的化学分离方法。
萃取设备包括萃取塔、萃取槽等。
2.6 吸附吸附是利用吸附剂将混合物中的组分吸附的化学分离方法。
常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
2.7 电泳电泳是利用电场作用将混合物中的带电粒子分离的化学分离方法。
2.8 凝聚凝聚是利用沉淀剂将混合物中的悬浮物分离出来的方法。
三、分离工程的工艺流程3.1 分离工程的基本流程分离工程的基本流程包括进料、分离、收集和处理废物四个步骤。
进料是将混合物送入分离设备,分离是利用特定的原理将混合物中的组分分离,收集是将分离出来的组分进行收集,处理废物是处理分离工程产生的废弃物。
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。
三、名词解释1、分离过程: 将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的那些操作。
2、分离工程: 研究分离过程中分离设备的共性规律,分离与提纯的科学。
3、传统分离过程的绿色化:对过程(如蒸馏、干燥、蒸发等)利用系统工程的方法,充分考虑过程对环境的影响,以环境影响最小(或无影响)为目标,进行过程集成。
4、传质分离过程:一类以质量传递为主要理论基础、用于各种均相混合物分离的单元操作。
可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类,遵循物质传递原理。
5、平衡分离过程:大多数扩散分离过程是不相溶的两相趋于平衡的过程,而两相在平衡时具有不同的组成,这些过程称为平衡分离过程。
6、速率控制分离过程:是通过某种介质,在压力,温度,组成,电势或其它梯度所造成的强制力的推动下,依靠传递速率的的差别来操作,这类过程称为速率控制分离过程。
7、泡点温度:是指液体在恒定的外压下,加热至开始出现第一个气泡时的温度。
8、露点温度:在恒压下冷却气体混合物,开始凝聚出第一个液滴时的温度。
9、汽化率:液体汽化所减少的质量占原液体质量的比率。
10、液化率:e=液化量/总加入量=L/F11、分离因子:表示任一分离过程所达到的分离程度表示组分i及j之间没有被分离表示组分i富集于1相,而组分j富集于2相表示组分i富集于2相,而组分j富集于1相12、分离剂:在两种相同的或不同的材料之间、材料与模具之间隔离膜,使二者间不发生粘连,完成操作后易于分离的液剂。
种类为:(1)石膏分离剂(2)树脂分离剂(3)蜡分离剂(4)其他分离剂如硅油、凡士林等。
13、固有分离因子:αij称为固有分离因子,也称相对挥发度,它不受分离设备的影响。
14、机械分离过程:分离对象为两相以上的混合物,通过简单的分相就可以分离,而相间并无物质传递发生。
15、膜分离:是利用液体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作,是用天然或人工合成膜,以外界能量或化学位差或电位差作推动力,对混合物进行分离、提纯和富集的方法。
生物分离工程生物分离工程是指采用物理、化学和生物学方法将生物体或其组成部分从混合物中分离出来,并纯化得到目标物质的一种工程领域。
该领域涉及到许多专业知识,包括生物学、生化学、物理化学等多个学科的理论和技术,应用广泛。
生物分离工程的目的是将生物体中的目标物分离出来,以便进行药物发现、分析化学以及生命科学研究等方面的应用。
生物分离工程包括生物分离过程、分离器设备及工艺控制等多个方面。
生物分离过程是将混合物中的目标物通过特定的工艺流程进行分离,得到纯化的目标物质。
一般包括以下几个步骤:(1)前处理:对样品进行初步处理,如细胞破碎、离心、过滤等。
(2)初步分离:将混合溶液通过某些技术方法进行初步分离,如各种色谱技术、电泳分离、凝胶柱分离等。
(3)中间分离:在初步分离的基础上,对样品进一步处理,如双向电泳、反渗透膜分离、超重力分离等。
(4)终极分离:最后通过某些技术,将目标物质从混合物中完全分离出来,如聚集素层析、反转移层析、凝胶电泳等。
分离器设备是指在生物分离过程中使用的各种设备,根据不同的分离过程,分离器设备也有所不同。
例如,在分离蛋白质时,最常用的分离器设备是各种色谱技术和电泳分离设备,而在分离细胞时,采用的设备则主要是离心机、过滤器等。
工艺控制是指对生物分离工程中各个步骤进行控制和调节,以确保分离工艺的有效性和纯化度的提高。
常用的工艺控制手段包括调节温度、压力、流量等系列参数的控制,并且可以采用自动化操作,进一步提高生物分离工程的自动化程度。
生物分离工程的应用非常广泛,包括生命科学研究、药物研发、食品工业以及纯化工程、环境保护等方面。
例如,在药物研发中,生物分离工程用于分离制备药物,提高药物纯度和效果;在食品工业中,生物分离工程用于提高食品的品质和安全性;在环境保护中,生物分离工程可用于处理污水和有害气体等。
总之,生物分离工程是一项复杂、细致的研究领域,在各个行业都有广泛的应用。
随着科技的发展和人们对生命科学研究的不断深入,生物分离工程将会越来越得到关注和重视,为人们的生活和健康做出更大的贡献。
分离工程复习题第一部分 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(熵减过程)。
2、衡量分离过程的难易程度用(分离因子)表示,处于相平衡状态的分离程度的是(固有分离因子)3、分离因子表示任意分离过程所达到的(分离程度),其定义为(1122//i j s ij i j x x x x α= )。
4、分离剂可以是(能量分离剂ESA )或(物质分离剂MSA ),有时也可两种同时应用。
5、固有分离因子是根据(汽液相平衡)来计算的,它与实际分离因子的差别用(级效率)来表示。
6、分离技术的特性表现为其(重要性)、(复杂性)和(多样性)。
7、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。
8、分离剂可以是(能量)或(物质),有时也可两种同时应用。
9、若分离过程使组分i 及j 之间并没有被分离,则(,1s i j α=)10、可利用分离因子与1的偏离程度,确定不同分离过程的分离的(难易程度)。
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、对单相物流的独立变量数为(C+2),对相平衡物流的独立变量数为(C+2).13、汽液相平衡是处理(汽液传质分离)过程的基础。
相平衡的条件是汽液两相中温度压力相等,每一组分的(化学位相等)。
14、根据泡点,露点的概念,精馏塔塔顶温度即为对应的汽相组成的(露点),塔釜温度即为对应塔釜液相组成的(泡点)。
15、当混合物在一定的温度、压力下,满足(D B T T T >>或(/)1i i z K >∑和1i i K z >∑同时成立)条件即处于两相区,可通过(物料平衡、相平衡和摩尔分率加合式)计算求出其平衡气液组成。
16、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。
17、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
18、非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在(全回流)时分布一致。
生物分离工程复习题第一章导论一解释名词生物下游加工过程(生物分离工程),二简答题1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?(生物下游加工过程特点是什么?生物分离工程的特点是什么?)2 生物分离工程在生物技术中的地位?3 分离效率评价的主要标准有哪些?各有什么意义?4 生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?(简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元)5 在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面?7 纯化生物产品的得率是如何计算的?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?第二章发酵液预处理一解释名词凝聚,絮凝,凝聚剂,过滤,离心,细胞破碎,包含体二简答题1 为什么要进行发酵液的预处理?常用处理方法有哪几种?2 凝集与絮凝过程有何区别?如何将两者结合使用?常用的絮凝剂有哪些?3 发酵液预处理中凝聚剂主要起什么作用?絮凝机理是什么?4 细胞破碎的方法包括哪几类?工业上常用的方法有哪些?为什么?5 沉降与离心的异同?6 离心设备可分为哪两大类?按分离因子Fr不同,离心机一般分为哪几类?7 常用的离心沉降设备有哪些?常用的过滤设备有哪些?8 固-液分离主要包括哪些方法和设备?9 试比较固液分离中过滤和离心分离技术的特点。
10 高压匀浆与高速珠磨破碎法各有哪些优缺点?11 比较工业常用的过滤设备优缺点。
离心与过滤各有什么优缺点?第三章沉淀与结晶一解释名词沉淀,结晶,盐析,盐溶,盐析结晶,盐析沉淀,硫酸铵饱和度,晶种,晶核,晶型, 饱和溶液,过饱和溶液,饱和度二简答题1 根据加入沉淀剂的不同沉淀分离主要包括哪几类?)2 常用的蛋白质沉淀方法有哪些?有机溶剂沉淀蛋白质的机理什么?用乙醇沉淀蛋白质时应注意哪些事项?3 影响盐析的主要因素有哪些?在工艺设计中如何应用?4 如何确定盐析过程中需要加入硫酸铵的量?5 简述有机溶剂沉淀的原理。
6沉淀与结晶有何不同?7 结晶操作的原理是什么?常用结晶器包括哪两种类型?如何选择结晶设备?8 粒子大小与溶解度有何关系?9 有哪些方法造成溶液过饱和?10 绘制饱和温度曲线和过饱和温度曲线,并标明稳定区、亚稳定区和不稳定区。
并简述其意义11 影响硫酸铵盐析效果的主要因素有哪些?公式Ig S=β- Ks I 中β、Ks各与什么因素有关?第四章萃取一解释名词萃取,反萃取,分配系数,有机溶剂萃取,分离因子,乳化,胶团,反胶团,反胶团萃取,临界胶束浓度,溶解度参数,介电常数,HLB 值,萃取因素,带溶剂,超临界流体,超临界流体萃取,双水相萃取,液膜萃取,多级逆流萃取二简答题1 生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点?2 溶剂萃取按参与溶质分配的两相不同而分为哪5类?有机溶剂萃取中产生乳化后使有机相和水相分层困难,一般会出现哪两种夹带?各产生什么后果?3 萃取过程(方式)设计分为哪几种类型?4 pH 对弱电解质的萃取效率有何影响?5 发酵液乳化现象是如何产生的?对分离纯化产生何影响? 影响乳浊液稳定的因素主要有哪些?如何有效消除乳化现象?6 液-液萃取从机理上分析可分为哪两类?7 常见物理萃取体系由那些构成要素?8 何谓萃取的分配系数?其影响因素有哪些?9 何谓超临界流体萃取?其特点有哪些?提高超临界流体萃取选择性的原则是什么?10 何谓双水相萃取? 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些?常见的双水相构成体系有哪些?11 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些?两水相萃取应用中最突出的问题是什么?12 反胶团萃取特点有哪些?反胶团溶解作用机理有哪几种理论模型?13 图示单级萃取、多极错流萃取、多极逆流萃取设备流程。
14 图示反胶束萃取多步间歇混合—澄清和连续萃取—反萃取设备流程。
15 图示或简述超临界流体萃取的操作方法。
第五章吸附与离子交换一解释名词吸附,吸附剂,吸附等温线,大网格树脂吸附剂,离子交换剂,离子交换树脂,交换容量,交联度,穿透点,穿透曲线,二简答题1 影响吸附过程因素有哪些?如何选择吸附分离的操作条件(包括吸附与解吸)?2 亲和吸附的原理和特点是什么?3 常用的离子交换树脂类型有哪些?影响离子交换速度的因素有哪些?4 用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些特殊要求,主要有哪几类?5 试比较固定床、膨胀床、流化床的优缺点。
6 离子交换剂性能评价主要包括哪些方面?各有什么意义?7 如何测定离子交换剂的交换容量?第六章膜分离一解释名词膜,膜分离,膜污染,膜组件,膜生物反应器,微滤,超滤,纳米过滤,渗透,反渗透,透析,渗透气化,截留率二简答题1 简述膜分离技术的优点。
2 膜分离型式包括哪几中主要类型(简述或图示过滤的基本形式)?各有何特点?3 常用的膜分离组件有哪些类型?请画出四种市售膜分离装置结构示意图。
4 膜污染有哪些途径造成?如何有效防止和清除膜污染?5 错流微滤与传统过滤相比有何优点?如何使用助滤剂?6 制造膜的材料种类主要包括哪3大类?为实现高效膜分离,对膜材料有些什么要求?超滤、微滤的MWCO大致分别在什么范围?7 影响膜截留率的因素有哪些?8 简述浓差极化模型理论要点。
第七章层析一解释名词层析,色谱峰,色谱图,峰高,比移值(Rf值),相对保留值,峰底分离度,凝胶层析,离子交换层析,疏水性相互作用层析,层析聚焦(等电点聚焦层析),反相层析,亲和层析二简答题1 层析装置的基本部件包括哪些部分?请图示柱层析基本装置。
2 按溶质分子与固定相相互作用机理,层析分离技术分为哪几大类?3 常用的层析介质有哪些?各通过什么机制进行分离?各适用于何种状况下的分离?4 凝胶层析分离机理是什么?(请结合图示简述凝胶排阻色谱(分子筛)的分离原理)5 凝胶过滤介质应满足哪些基本要求?表征凝胶介质特性的主要参数有哪些?6 亲和层析(Affinity Chromatography)是利用生物体内存在的特异性相互作用的分子对而设计的层析方法。
请写出5对亲和配基的名称。
第八章干燥一解释名词干燥,升华干燥,传导干燥,二简答题1 产品干燥的主要方法有哪几大类?高度热敏物质应选择什么方法进行干燥?为什么?2 物料中所含水分的种类有哪些?除去的难易程度如何?3 平衡水分和自由水分的概念?4 结合干燥速率曲线说明什么是恒速干燥阶段?什么是降速干燥阶段?5 常用的干燥设备有哪些?各自应用特点如何?综合填空题1 生物分离效率的评价包括__________ ,__________ ,__________三个标准。
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. 影响吸附的主要因素有__________ ,__________ ,__________ ,__________ ,__________ 和__________。
6 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____________________。
7 影响盐析的因素有__________ ,__________ ,__________ 和__________ 。
8 .超临界流体的特点是与气体有相似的__________ ,与液体有相似的____________________ 。
9 .离子交换树脂的合成方法有__________ 和__________ 两大类。
10 .常用的化学细胞破碎方法有__________,__________ ,__________ ,__________ ,__________ 和__________ 。
11 .等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其__________的不同。
12.离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有__________ 和__________。
13 .根据分离机理的不同,色谱法可分为__________,__________ ,__________ 和__________ 。
14.蛋白质分离常用的色谱法有__________,__________ ,__________ 和__________ 。
15.常用的蛋白质沉析方法有__________ ,__________ 和__________。
16.常用的工业絮凝剂有____________________和____________________两大类。
17.典型的工业过滤设备有__________ 、__________ 和__________ 。
18.根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同,可将吸附分为__________ 、__________ 和__________ 吸附。
19.影响亲和吸附的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和__________ 。
20.阳离子交换树脂按照活性基团分类,可分为__________ 、__________ 和__________ ;其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ 。
21.阴离子交换树脂按照活性基团分类,可分为__________ 、__________ 和__________ ;其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ 。
22.影响离子交换选择性的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________和__________ 。
23.盐析用盐的选择需考虑__________、__________ 、__________ 、________ 等几个方面的因素。
24.影响有机溶剂沉淀的因素有__________、_________ 、_________ 、__________ 和_________ 。
25.结晶包括三个过程__________ 、__________ 和__________。
26.过饱和溶液的形成方法有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和_________。