分离工程期末试题B卷答案
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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。
☆☆ 密封线内不要答题☆☆姓 名学 号 班 级河南城建学院2009—2010学年第一学期期终考试(查) 《分离工程》试题(B 卷)本套试卷共 3 页一、填空题(每空1分,共35分):1、在分离过程,传质分离过程又可以分为平衡分离过程和速率控制分离过程。
属于平衡分离过程的实际单元操作有 蒸发 、蒸馏/吸收/萃取等;属于速率控制分离过程的实际单元操作有 电渗析 、 反渗透 等。
2、分离工程中单元操作的有关计算是 物料平衡、 热量平衡、 相平衡 三者的综合运用。
3、精馏塔的分离计算中,何谓清晰分割 当轻重关键组分相邻,轻关键组分与其相邻的更重组分,重关键组分与其相邻的更重组分,相对挥发度有明显差别时,可以认为比轻关键组分更轻的不进入塔底,比重关键组分更重的不进入塔顶。
(2分)4、混合物处在恒沸点,每种组分的汽液相组成 相同 。
5、经吸收塔以后,吸收剂和易溶组分常需分离,此解吸的方法有提高温度、减压闪蒸、 加惰性气体、 精馏。
6、影响板效率的因素有 物质性质、塔板型式、操作压力和温度。
7、共沸精馏一般是加入的第三组分能与原物系中的一个或几个组分形成具有最 低 (填“高”或“低”)沸点的恒沸物,第三组分就和相对挥发度较 大 (“大”或“小”)的组分以恒沸物的形式从塔 顶 (“顶”或“底”)出。
8.在精馏塔的设计中,理论塔板数和回流比是两个矛盾统一体,他们对设备投资费和冷却费用会产生影响。
理论塔板数增加,则设备投资费用增加;回流比加大,则冷却费用增大。
9、采用超临界流体萃取技术 ,可以脱除咖啡因,从烟草中脱除尼古丁等,产品成色好、收率高、无毒副作用。
实现萃取、分离的目的。
10、范拉尔方程中的端值常数表示某组份在溶液中处于无限稀释状况时,该组分具有的活度系数的对数值。
11、萃取塔包括三部分:提馏段、精馏段和溶剂回收段。
各段的作用是提馏段:将塔顶组成提馏出来, 精馏段:使塔底产品尽可能少的到塔顶,塔顶产品尽可能少的入塔底, ,溶剂回收段:用作萃取剂和塔顶产品的分离 。
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。
一、单选题1、凝聚与絮凝的主要原理为()。
A.破坏胶体粒子的稳定性B.重力沉降C.筛分作用D.水化层作用我的答案:A2、凝集是指发酵液中的胶体粒子相互凝集成为直径为()左右块状絮凝体的过程。
A.1mmB.3 mmC.5mmD.7mm我的答案:A3、生物悬浮液由()组成。
A.水,培养基B.代谢产物C.生物碎片D.A,B和C我的答案:D4、下列物质不属于凝聚剂的有()。
A.明矾B.石灰C.聚丙烯类D.硫酸亚铁我的答案:C5、其他条件均相同时,优先选用哪种固液分离手段()A.离心分离B.过滤C.沉降D.超滤我的答案:B6、不能用于固液分离的手段为()A.离心B.过滤C.双水相萃取D.超滤我的答案:D7、等密度区带离心的密度梯度中最大密度()待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可我的答案:A8、差速区带离心的密度梯度中最大密度()待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可我的答案:B9、下列哪项不属于发酵液的预处理()A.加热B.调pHC.絮凝和凝聚D.离心我的答案:D10、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是()A. 过滤B.萃取C.离子交换D.蒸馏我的答案:C11、过滤的透过推动力是()。
A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差我的答案:D12、颗粒与流体的密度差越小,颗粒的沉降速度()A.越小B.越大C.不变D.无法确定我的答案:A二、填空题1、根据目标产物存在的位置:分为____________或____________。
根据目标产物存在的形式:分为____________或____________。
我的答案:第1空:胞内第2空:胞外第3空:活性产物第4空:包含体2、固液分离的主要方法有______和______。
发酵液预处理中,体积较小的细菌和酵母菌,采用________分离;细胞体积较大的丝状体(霉菌放线菌),采用________分离。
我的答案:第1空:离心分离第2空:过滤分离第3空:离心第4空:过滤3、为使过滤进行的顺利通常要加入__________。
生物分离工程试卷(B)答案一大题:名词解释(共6小题,每小题3分,共18分)1、分配色谱:是利用物质在固定相和流动相间分配系数的差异进行萃取的方法。
2、单元操作:完成一道工序所需的一种方法和手段。
3、膜分离:物质透过或被截留于膜的过程,近似于筛分过程,依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的。
4、双水相萃取:是利用物质在不相溶的,两水相间分配系数的差异进行萃取的方法。
5、目标物浓缩率:mT=产品中目标物的浓度CTP / 原料中目标物的浓度CTC6、等电点沉析: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析。
二大题、填空题(每空1分,共18分)1、吸附剂的性质,吸附质的性质,温度,溶液pH值,盐浓度。
2.过滤和离心;3. 粘度,密度4. 氧化铝,硅胶,活性炭5.阴,阳6. 机械法,匀浆法,研磨法,超声波法,球磨破碎法。
三大题、简答题(每小题8分,共32分)1、(1)CM-sephadex C-25(2)DEAE-sephadex A-25CM,DEAE交换活性基团,sephadex G为骨架,G-25原骨架编号,CM-sephadex C-25为阳离子交换树脂,DEAE-sephadex A-25为阴离子交换树脂。
2、膜的分类按孔径大小:微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳滤膜按膜结构:对称性膜、不对称膜、复合膜按材料分:合成有机聚合物膜、无机材料膜3、单级萃取和多级萃取,超临界萃取,双水相萃取,反微团萃取。
4、离子交换树脂的理化性能外观:球形、浅色为宜,粒度大小为16~60目>90%;机械强度:>90%;含水量:0.3~0.7g/g 树脂;交换容量:重量交换容量、体积交换容量、工作交换容量或称表观交换容量(在某一条件下);稳定性:化学稳定性、热稳定性;膨胀度:交联度、活性基团的性质与数量、活性离子的性质、介质的性质和浓度、骨架结构;湿真密度:单位体积湿树脂的重量;孔度、孔径、比表面积四大题、计算题(共1小题,10分)解:萃取剂流量相等时,E = 1.65用右侧方程得:1- 3 = 0.946五大题、问答题(共2小题,第1题12分,第2题10分)1答:1. 点样用微量注射器或玻璃毛细管吸取一定量试样点在原点上。
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。
生物分离工程习题库与答案一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.乳化液膜的制备中强烈搅拌()。
A、应用在被萃取相与W/O的混合中B、是为了让浓缩分离充分C、应用在膜相与反萃取相的乳化中D、使内水相的尺寸变小正确答案:A2.在液膜分离的操作过程中,()主要起到稳定液膜的作用。
A、表面活性剂B、膜溶剂C、载体D、增强剂正确答案:A3.真空转鼓过滤机工作一个循环经过()。
A、过滤区、再生区、缓冲区、卸渣区B、过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区C、缓冲区、过滤区、再生区、卸渣区D、过滤区、缓冲区、卸渣区、再生区正确答案:B4.适合小量细胞破碎的方法是()A、超声破碎法B、高压挤压法C、高速珠磨法D、高压匀浆法正确答案:A5.分配层析中的载体()。
A、能吸附溶剂构成固定相B、是流动相C、是固定相D、对分离有影响正确答案:A6.关于分配柱层析的基本操作错误()。
A、用硅藻土为载体,需分批小量地倒入柱中,用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平B、分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。
C、装柱分干法和湿法两种D、分配柱层析法使用两种溶剂,事先必须先使这两个相互相饱和正确答案:B7.以下哪项不是颗粒在离心力场中受到的力()A、阻力B、重力C、离心力D、向心力正确答案:B8.下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法()。
A、亲和层析B、凝胶层析C、盐析D、离子交换层析正确答案:A9.蛋白质具有两性性质主要原因是()A、蛋白质分子有一个羧基和一个氨基B、蛋白质分子有多个羧基和氨基;C、蛋白质分子有苯环和羟基D、以上都对正确答案:B10.关于疏水柱层析的操作错误()A、疏水柱层析分辨率很高、流速慢、加样量小B、洗脱后的层析柱再生处理,可用8mol/L尿素溶液或含8mol/L尿素的缓冲溶液洗涤,然后用平衡缓冲液平衡C、疏水层析柱装柱完毕后,通常要用含有高盐浓度的缓冲液进行平衡D、疏水层析是利用蛋白质与疏水性吸附剂之间的弱疏水性相互作用的差别进行分离纯化的层析技术正确答案:A11.乳化液膜的制备中强烈搅拌()。
南京工业大学生物分离工程试题(B )卷200 --200 第使用班级一、填充题(40分,每小题2分)1. 生物产品的分离包括,,和。
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. 亲和吸附原理包括,和三步。
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.根据分离机理的不同,色谱法可分为,,和。
12.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为盐析法;;当称为Ks当称为β盐析法。
13.过饱和溶液的形成方式有:,,,和。
南京工业大学生物分离工程试题( B )卷200 -200 年第学期使用班级14. 蛋白质分离常用的色谱法有,,和。
15. 离子交换树脂的合成方法有和两大类;16.离子交换分离操作中常用的洗脱方法有和。
17. SDS PAGE电泳制胶时,加入十二烷基磺酸钠(SDS)的目的是消除各种待分离蛋白的和差异,而将作为分离的依据。
18.工业上常用的起晶方法有,和。
19.高效液相色谱分离方法中,液-液色谱是以作为流动相;以作为固定相。
20. 常用的蛋白质沉析方法有,和。
二、讨论题(30分)1.何谓超临界流体萃取,并简述其分离原理。
(6分)2. 何谓免疫亲和层析,简述亲和免疫层析介质的制备过程。
(6分)南京工业大学生物分离工程试题( B )卷200 -200 第使用班级3. 简述SDS PAGE电泳测定未知蛋白分子量的方法。
(6分)4. 何谓等电点沉析法。
(6分)5. 绘制结晶过程中,饱和曲线和过饱和曲线图,并简述其意义。
(6分)南京工业大学生物分离工程试题( B )卷200 --200 学年第学期使用班级三.计算题(30分)1.用管式离心机从发酵液中分离大肠杆菌细胞,已知离心管的内径为0.15m,高0.8m,转速为18,000 r/min,生产能力为Q=0.3m3/h。
生物分离工程期末试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 生物分离工程中常用的色谱技术有哪些?A. 凝胶渗透色谱B. 离子交换色谱C. 亲和色谱D. 所有选项2. 以下哪种不是生物分离过程中常用的离心方法?A. 差速离心B. 等密度离心C. 沉降离心D. 过滤离心3. 膜分离技术中,哪种膜的孔径最小?A. 微滤膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 反渗透膜4. 在亲和色谱中,常用的配体有哪些?A. 蛋白质B. 多肽C. 核酸D. 所有选项5. 以下哪种方法不是用于蛋白质的纯化?A. 电泳C. 透析D. 离心6. 凝胶渗透色谱中,分子大小与洗脱速度的关系是什么?A. 分子越大,洗脱速度越快B. 分子越小,洗脱速度越快C. 分子大小与洗脱速度无关D. 以上都不正确7. 离子交换色谱中,离子强度对分离效果有何影响?A. 离子强度越高,分离效果越好B. 离子强度越低,分离效果越好C. 离子强度对分离效果无影响D. 离子强度适中时,分离效果最佳8. 亲和色谱中,配体与目标分子的结合力是什么?A. 静电作用B. 范德华力C. 特异性结合D. 疏水作用9. 以下哪种不是膜分离技术的优点?A. 操作简便B. 选择性高C. 能耗低D. 需要大量溶剂10. 以下哪种方法可以用于蛋白质的定量分析?A. 紫外-可见光谱法B. 凝胶渗透色谱D. 透析答案:1-5 D,D,D,D,A;6-10 A,D,C,D,A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述生物分离工程的基本过程。
2. 描述膜分离技术在生物制药中的应用。
3. 解释亲和色谱的原理及其在蛋白质纯化中的应用。
三、计算题(每题25分,共50分)1. 假设某蛋白质样品通过凝胶渗透色谱进行纯化,已知样品的分子量为50kDa,色谱柱的孔径为100nm。
请计算该蛋白质在色谱柱中的洗脱体积,并解释其洗脱速度。
2. 某生物制药厂使用超滤膜进行蛋白质浓缩,已知膜的截留分子量为100kDa,蛋白质溶液的初始浓度为1mg/mL,体积为1L。
生物分离工程期末试题及答案一、选择题1. 以下不属于生物分离工程中常用的分离方法是:a) 超滤分离b) 离心分离c) 色谱分离d) 干燥分离答案:d) 干燥分离2. 生物分离工程中常用的离心机是依据下列哪种原理工作的:a) 重力沉降b) 渗透压差c) 离心力d) 磁性分离答案:c) 离心力3. 下列哪种分离方法常用于酵母细胞的分离:a) 色谱分离b) 超滤分离c) 离心分离d) 蒸馏分离答案:c) 离心分离4. 生物分离工程中使用的常见层析柱包括:a) 凝胶过滤柱b) 脱盐柱c) 亲和层析柱d) 隔离柱答案:c) 亲和层析柱5. 毛细管电泳是一种基于什么原理的分离方法?a) 电动力b) 电荷性c) 分子大小d) pH值答案:b) 电荷性二、简答题1. 请简要概述生物分离工程的基本原理。
生物分离工程是一种将生物材料中的目标物或产物与其他物质分离的工艺。
其基本原理是根据目标物与其他物质的分子大小、电荷性、亲和性等差异,利用不同的分离方法实现分离纯化。
常用的分离方法包括离心分离、超滤分离、层析分离、电泳分离等。
2. 生物分离工程中的超滤分离是如何实现的?超滤分离是利用滤膜的孔径大小将溶液分离为不同的分子量区域。
通过对溶液进行压力驱动,将大分子物质、悬浮物和杂质滤除,只保留小分子物质或溶质。
超滤膜的孔径可以根据需要选择,一般在10纳米至0.1微米之间。
3. 请解释离心分离的原理及其在生物分离工程中的应用。
离心分离是利用离心力将样品中的悬浮物或颗粒分离出来的方法。
离心分离的原理是根据离心力的作用使样品中的重质颗粒或固体沉降到离心管底部,而轻质物质则稳定地悬浮在上层。
离心分离在生物分离工程中广泛应用于细胞分离、蛋白质纯化等方面。
4. 请简述层析分离的工作原理及其在生物分离工程中的应用。
层析分离是一种基于溶质在固定相和流动相之间的相互作用力差异进行分离纯化的方法。
其工作原理是将样品溶液通过固定相填充的柱子,利用流动相将不同性质的溶质进行选择性分离。
《生物物质分离工程》课程考试答案(B)适用专业试卷所需时间120分钟试卷总分100分考试日期开卷/闭卷闭卷成绩1、交换容量指单位质量的干燥离子交换剂或单位体积的湿离子交换剂所能吸附的一价离子的毫摩尔数(mmol),是表征交换剂离子交换能力的主要参数。
2、单元操作:完成一道工序所需的一种方法和手段。
3、分配系数分配系数衡量萃取体系是否合理的重要参数:y-----平衡时溶质在轻相中的浓度,X-----平衡时溶质在重相中的浓度4、双水相萃取利用物质在不相溶的,两水相间分配系数的差异进行萃取的方法。
5、絮凝在絮凝剂高分子聚合物的作用下,胶体颗粒和聚合物交连成网,形成10 mm大小的絮凝团过程。
6、超临界CO2萃取:是利用超临界状态下的CO2流体作为萃取溶剂,从液体或固体物料中萃取出某种或某些组份,而进行物质分离的一种新型分离技术。
二大题、填空题(每空1分,共18分)1.液-液萃取、液-固萃取、双水相萃取、反胶束萃取、超临界萃取2、过滤,离心3、阴,DEAE,阳,CM。
4、吸附色谱,分配色谱,离子交换色谱,凝胶色谱。
5、氧化铝、硅胶、活性炭三大题、简答题(共4小题,每小题8分,共32分)1、简述细胞破碎的意义?答:由于有许多生化物质存在于细胞内部,必须在纯化以前将细胞破碎,使胞内物质释放到液相中,然后方可进行提取。
2. 离子交换树脂使用前如何处理?答:树脂预处理物理处理:水洗、过筛,去杂,以获得粒度均匀的树脂颗粒;化学处理:转型(氢型或钠型)阳离子树脂酸—碱—酸阴离子树脂碱—酸—碱最后以去离子水或缓冲液平衡3、发酵液为何需要预处理?处理方法有哪些?答:改变发酵液的物理性质(黏度、颗粒、颗粒稳定性等),固液分离速度加快,分离器分离效率提高;目标产物转移其中一相(多数为液相);去杂质。
一般,由于料液通常都是高的非牛顿粘度流体或者是高度可压缩滤饼,发酵液和其它生物溶液是极其难以过滤的,因此,必须预处理。
预处理方法有:加热、凝聚和絮凝、助滤剂4、简述凝聚和絮凝的区别?答:常用的解吸方法低级醇、酮或水溶液解吸;原理:使大孔树脂溶胀,减弱溶质与吸附剂间的相互作用力。
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)/无化学吸收的液相收的液相分传质系数(kL分传质系数(k0)。
L5.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;实际的分离过程是不6.热力学效率定义为=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:Kiψ——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 =yi/xi。
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。
生物分离工程期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 生物分离工程中,常用的分离方法不包括以下哪一项?A. 离心分离B. 膜分离C. 蒸馏分离D. 沉淀分离2. 在层析技术中,下列哪项不是色谱法的类型?A. 凝胶渗透层析B. 离子交换层析C. 吸附层析D. 蒸馏层析3. 以下哪种物质不适合用于凝胶渗透层析?A. 蛋白质B. 核酸C. 多肽D. 离子4. 膜分离技术中,反渗透膜主要用于分离什么物质?A. 蛋白质B. 核酸C. 离子D. 细胞5. 以下哪种设备不是用于生物分离的?A. 离心机B. 层析柱C. 蒸馏塔D. 超滤装置二、填空题(每空2分,共20分)6. 生物分离工程中,_________是利用不同物质在不同介质中的溶解度差异进行分离。
7. 凝胶渗透层析通常用于分离_________大小不同的分子。
8. 反渗透膜分离技术主要利用的是_________原理。
9. 在离子交换层析中,离子交换柱中的_________可以吸附带电的分子。
10. 超滤技术通常用于分离_________和大分子。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述离心分离技术的原理及其在生物分离中的应用。
12. 解释什么是超滤技术,并说明其在生物制药中的重要性。
13. 描述离子交换层析的过程,并举例说明其在生物分离中的具体应用。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 假设有一个蛋白质溶液,其浓度为2g/L,需要通过超滤装置进行浓缩,超滤装置的截留分子量为10kDa,求浓缩后的蛋白质浓度。
15. 给定一个离子交换层析实验,柱子的体积为100mL,流速为1mL/min,样品体积为5mL,求样品通过柱子所需的时间。
答案:一、选择题1. C2. D3. D4. D5. C二、填空题6. 溶剂萃取7. 分子8. 选择性渗透9. 离子交换树脂10. 小分子三、简答题11. 离心分离技术是利用离心力将混合物中的不同组分按密度分离。
2007 —2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(B 卷)答案及评分标准注意:装订线左侧请不要答题,请不要在试卷上书写与考试无关的内容,否则将按相应管理规定处理。
院系:化学化工学院专业:化工班级:04-姓名: 学号:题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分得分本试卷共六道大题,满分为100分,考试时间为120分钟。
一、填空题(本大题20分,每空1分)1、分离工程操作中,分离剂可以是(能量分离剂)和(物质分离剂)。
2、拉乌尔定律表达式为( P A =P A 0 X A ),其适用条件是( 稀溶液中的溶剂 )。
3、对于二元溶液的范拉尔方程,当01→x 时,1ln γ∞=( 12A ),2γ=( 1 )。
4、对于能生成二元最低恒沸物的物系来说,x 、y 关系在恒沸点左侧为( y x > ),在恒沸点右侧为( x y < )。
5、在一个塔中精馏某二元最低恒沸物时,塔顶得到的产物是( 恒沸物 ),塔底得到的产物是( 纯组分 )。
6、萃取精馏塔中,当原料以( 气相或q=0 )热状况加入时,精馏段与提馏段中的溶剂浓度大致相等,萃取剂将从塔(底或釜)出来。
7、活度系数1γ>的溶液为(正偏差)溶液,活度系数1γ<的溶液为(负偏差)溶液。
8、双组分均相恒沸物在低压下其活度系数i γ应等于( p /0i p ),最高温度均相恒沸物判断条件为( ∞∞<<2010211γγP P )。
9、单组分气体在固体上吸附时适用于五种类型吸附等温线中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ种类型的吸附理论是( BET 多分子层吸附理论 ),只适用于其中的第Ⅰ种类型的吸附理论是(朗格谬尔单分子层吸附理论)。
10、在板式塔的吸收中,原料中的平衡常数小的组分主要在塔内(底 )板被吸收,吸收中平衡数大的组分主要在塔内 ( 顶 )板被吸收。
二、选择题(本大题20分,每小题2分)1、汽液平衡关系 0i i i i py x p γ=的适用条件是( B )。
专科《分离工程》一、(共46题,共150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________、________、________。
(5分).标准答案:1. 平衡;2. 速率;3. 精馏;4. 吸收;5. 闪蒸;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。
(4分).标准答案:1. 热效率;2. 热力学效率;3. 热力学;4. 过程的不可逆性;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分).标准答案:1. 泡点温度计算;2. 泡点压力计算;3. 露点温度计算;4. 泡点压力计算; 4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有________、________、________和________。
(4分).标准答案:1. 液泛;2. 雾沫夹带;3. 压力降;4. 停留时间;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________________________。
(4分).标准答案:1. 物料衡算方程;2. 能量衡算方程;3. 传递方程;4. 界面相平衡方程;6. 常见的精馏过程节能途径有________________________________________、________________________________________、________________________________________。