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第一章绪论1、生物工程学的概念：生物工程学亦称生物技术，是指通过技术手段，利用生物体或生物过程生产有经济价值产品的学科，生物工程是基础科学和应用科学相结合的产物。
生物工程学的研究领域：基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程。
2、生物分离工程的概念：是生物化学工程的一个重要组成部分，指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程，因它处于整个生物产品生产过程的后端，又称为生物工程下游技术。
它描述了生物产品分离、纯化过程的原理、方法和设备。
3、生物分离加工过程按工艺流程顺序可分为四个主要阶段：发酵液的预处理、提取、精制和成品加工。
第二章发酵液的预处理1、发酵液的一般特征有哪些？发酵液预处理的目的和要求有哪些？（1）组分大部分是水；（2）产物浓度低；（3）固形物主要是菌体和蛋白的胶状物；（4）含有培养基残留成分；（5）含有代谢副产物；（6）含有色素、毒性物质、热原质等有机杂质。
（一）发酵液预处理的目的1）改变发酵液中固体粒子的物理性质，提高固液分离的效率；2）使产物转入便于后处理的某一相中；3）去除发酵液中部分杂质，以利于后续各步操作。
总之，改变发酵液的性质，以利于固液分离。
（二）、发酵液预处理的要求1、菌体的分离(正确控制发酵终点);2、固体悬浮物的去除；3、蛋白质的去除；4、重金属离子的去除；5、色素、热原质、毒性物质等有机杂质的去除；6、改变发酵液的性质，以利于提取和精制后续工序的操作顺利进行；7、调节适宜的pH值。
2、发酵液预处理的方法有哪些？并简述各种方法的原理和特点？（一）凝聚和絮凝1、凝聚：在投加的化学物质作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成1mm大小块状凝聚体的过程。
(使胶体粒子间的排斥电位降低而发生沉淀)2、絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程。
（二）、加热法①降低发酵液的粘度；②去除某些热变性蛋白等物质；③降低悬浮液的最终体积，破坏凝胶结构，增加滤饼的孔隙度，使固液分离变得十分容易。
第一章绪论1、生物工程学的概念：生物工程学亦称生物技术，是指通过技术手段，利用生物体或生物过程生产有经济价值产品的学科，生物工程是基础科学和应用科学相结合的产物。
生物工程学的研究领域：基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程。
2、生物分离工程的概念：是生物化学工程的一个重要组成部分，指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程，因它处于整个生物产品生产过程的后端，又称为生物工程下游技术。
它描述了生物产品分离、纯化过程的原理、方法和设备。
3、生物分离加工过程按工艺流程顺序可分为四个主要阶段：发酵液的预处理、提取、精制和成品加工。
第二章发酵液的预处理1、发酵液的一般特征有哪些？发酵液预处理的目的和要求有哪些？（1）组分大部分是水；（2）产物浓度低；（3）固形物主要是菌体和蛋白的胶状物；（4）含有培养基残留成分；（5）含有代谢副产物；（6）含有色素、毒性物质、热原质等有机杂质。
（一）发酵液预处理的目的1）改变发酵液中固体粒子的物理性质，提高固液分离的效率；2）使产物转入便于后处理的某一相中；3）去除发酵液中部分杂质，以利于后续各步操作。
总之，改变发酵液的性质，以利于固液分离。
（二）、发酵液预处理的要求1、菌体的分离(正确控制发酵终点);2、固体悬浮物的去除；3、蛋白质的去除；4、重金属离子的去除；5、色素、热原质、毒性物质等有机杂质的去除；6、改变发酵液的性质，以利于提取和精制后续工序的操作顺利进行；7、调节适宜的pH值。
2、发酵液预处理的方法有哪些？并简述各种方法的原理和特点？（一）凝聚和絮凝1、凝聚：在投加的化学物质作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成1mm大小块状凝聚体的过程。
(使胶体粒子间的排斥电位降低而发生沉淀)2、絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程。
（二）、加热法①降低发酵液的粘度；②去除某些热变性蛋白等物质；③降低悬浮液的最终体积，破坏凝胶结构，增加滤饼的孔隙度，使固液分离变得十分容易。
分离⼯程复习资料化⼯分离⼯程考试⼤纲第⼀部分课程性质与⽬标第⼆部分考核内容与考核⽬标第⼀章绪论⼀、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）识记：化⼯分离操作在化⼯⽣产中的重要性分析。
（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。
第⼆章单级平衡过程⼀、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) 相平衡条件（重点）识记：相平衡条件；汽液、液液平衡表⽰⽅法。
（⼆）相平衡常数和分离因⼦（重点）识记：相平衡常数和分离因⼦的含义；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。
（三）活度系数法计算汽液平衡常数的通式及计算（重点）理解：活度系数法计算汽液平衡常数的四种简化形式。
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。
（四）泡点和露点计算类型（重点）识记：泡点和露点的含义及四种计算类型。
（五）泡点温度和压⼒的计算（重点）。
应⽤：⽤汽液平衡常数前三种简化形式计算泡点温度和泡点压⼒。
（六）露点温度和压⼒的计算（重点）应⽤：⽤汽液平衡常数前三种简化形式计算露点温度和露点压⼒。
（七）闪蒸过程类型（重点）识记：闪蒸的含义；闪蒸过程的类型及应⽤。
（⼋）等温闪蒸和部分冷凝过程（重点）识记：核实闪蒸问题是否成⽴的两种⽅法。
应⽤：汽液平衡常数与组成⽆关的闪蒸过程的计算。
第三章多组分多级分离过程分析与简捷计算⼀、学习⽬的与要求通过本章的学习，使学⽣掌握各种常⽤的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）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。
第一部分填空题非常全的一份复习题，各个方面都到了。
1. 分离作用是由于加入（分离剂 ）而引起的，因为分离过程是（ 混合过程 ）的逆过程。
2. 衡量分离的程度用（ 分离因子 ）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子 ）。
3. 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。
4. 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（理想分离因子 ）。
5. 固有分离因子是根据（ 气液相平衡 ）来计算的。
它与实际分离因子的差别用（板效率 来表示。
6. 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（ 所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等 ）。
7. 当混合物在一定的温度、压力下，满足（ K i z i 1,K i1 ）条件即处于两相区，z i 可通过（ 物料平衡和相平衡 ）计算求出其平衡汽液相组成。
8. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段 ）。
9. 最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。
10. 吸收因子为（ A=L/KV ），其值可反应吸收过程的（ 难易程度 ）。
11. 对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（ 塔顶釜两块板）合成的。
12. 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 ）。
13. 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（泡露点方程 ）确定。
14. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为（L = AV ）。
15. 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。
16. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分 ）。
17. yN 1,ix N ,i），它决定了吸收液的（ 该组分的最大浓度 ）。
吸收过程在塔釜的（K i18. 吸收过程在塔顶的限度为（y1,iK i x0,i ），它决定了吸收剂中（ 自身挟带 ）。
•1、分离技术的特性表现为其（）、（）和（）。
-2、分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（）来达到分离目的。
•3、分离过程分为（）和（）两大类•4、分离剂可以是（）或（）,有时也可两种同时应用。
•5、若分离过程使组分，及j之间并没有被分离，则（）。
•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（）o•7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不等）的原理，常采用（）作为处理手段，并把其它影响归纳于（）中。
•8、传质分离过程分为（）和（）两类。
•9、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。
•10、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。
-11、工业上常用（）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（）o-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（）、（）和（）。
•13、绿色分离工程是指分离过程（）实现。
•14、常用于分离过程的开发方法有（）、（）o•1、分离过程是一个（）• a.炳减少的过程；b.炳增加的过程；c.炳不变化的过程；d.自发过程•2、组分，、，之间不能分离的条件是（）• a.分离因子大于1； b.分离因子小于1； c.分离因子等于1•3、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时（）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（）表示组分，及/之间能实现一定程度的分离。
• a. ；b. ；c.•5.下述操作中，不属于平衡传质分离过程的是（）• 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（）：• a.蒸偏；b.吸收；c.膜分离；d.离心分离。
•7、当分离过程规模比较大，且可以利用热能时，通常在以下条件选择精馅法（）：• a.相对挥发度＜1.05； b.相对挥发度＞1.05； c.相对挥发度＜1.5； d.相对挥发度＞1.5。
分离工程综合复习资料（答案）一、 不定项选择1.下列属于机械分离的是（ A C ）A ．沉降 B. 超滤 C. 静电除尘 D. 吸附分离 2.膜分离属于（B D ）A. 平衡分离B. 传质分离C. 机械分离D. 速率分离 3.ESA 被用于下列哪种分离过程？（ B D ）A. 机械分离B. 速率分离C. 平衡分离D. 传质分离 4.公式V i L i i f f K / 适用于下面哪种情况？（ A ）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；5.已知：T ，y 1，y 2 ……y C ；求解：P ，x 1，x 2……x C 属于哪种计算类型（ A ）A . 露点压力 B. 泡点温度 C. 露点温度 D. 泡点压力6.在设计变量中，e a N 表示（ C ）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 7.HNK 表示（ C ）A. 重组分 B . 重关键组分 C. 重非关键组分 D .8.根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（B ）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；9. 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； 10.液液平衡的分离因子又称为（ C ？ P14）A. 相对挥发度B. 分配系数C. 相对选择性D. 回收率11.图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线，描述的是图Ⅱ中的哪个区域？（ D ）（第8题） （第9题）A. 属于1区B. 属于3区C. 属于4区12. 图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线，描述的是图Ⅱ中的哪个区域？（ B ）A. 属于1区B. 属于3区C. 属于4区D. 属于6区13.分离丙酮-甲醇的共沸物，加入下面哪种物质可使得丙酮成为轻组分？（ A ） 见P75A. 水B. 乙酸甲酯C. 正己烷D. 乙醚二、1. 有其它轻组分，这种情况称为～。
分离工程内容概要第一章 绪论1、物料平衡；2、相平衡；3、传质速率式；4、热平衡；5、数学工具（迭代法、牛顿法）第二章 精馏（一）概述1、精馏;2、理论板和板效率;3、精馏与相平衡 （二）气液平衡关系 1、精馏原理 iV iL μμ=2、平衡关系 1）一般式iViV iL iL ii i f f x y K γγ/==2）低压条件i i i i y p K x p == ，i i i i i y P K x Pγ==3）中压条件,()i i i V P i iV P K Pϕϕ=（理想溶液）、,()i iL i i V P i iV P K Pγϕϕ=（非理想溶液）4）高压条件PP x yK iV i P V i iL ii i iϕϕγ)(,==3、平衡关系的应用1）、泡点计算；2）、露点计算；3）、用相对挥发度表示的泡点和露点方程 5、绝热闪蒸1）关系式122G L t t t Fh Gh Lh =+、iF L V L iG h h e h h F -==-、()11i F i i Z x K e=+-， 2）计算步骤（三）物料衡算 1、清晰分割1） 清晰分割条件；2）清晰分割；3） 两种清晰分割的物料衡算方法及关系式 （1）∑-=++=11l i ih l fd d D 、 ∑+=++=1h i ih l fw w W（2）⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=∑=li i l Dh Dh h f w x x d 11、,1,,,,,111lD h ini ii hD h l w l D h w l D hx f fx w x x x x ==--=---∑∑ 2、不清晰分割物料衡算1） 不清晰分割条件2） 物料衡算 （汉斯克方程）⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛h l lh ih h i w d w d w d w d log log log log log log αα 3、确定塔顶、塔底的产品数量和组成的计算步骤 （四）精馏工艺计算1、最小理论板计算简捷法：lhWlh D h l m x x x x N αlog log 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+和lhWlh D h l m x x x x N αlog log 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+2、最小回流比1）e q z t ih i t ih =-=-∑1,,θαα 、m tih iD t ih R x =--∑1,,,θαα2）θ的求解：()2/0hh lh ααθ+=；(),,ih t i i ih t i z f e αθαθ=--∑、(),2,()ih t ii ih t i z f αθαθ'=-∑、()()1/i i i i f f θθθθ+'=+ 3、操作回流比：m R nR = 4、理论级（板）数⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=2/112.117114.541exp 1x x x x y其中： 1+-=R R R x m1+-=S S S y m5、实际板数及板效率、全塔效率6、进料位置确定： mlh W l h F h l nlh F l h D h l x x x x x x x x m n ,,log /log log /log αα⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=7、简捷法计算步骤8、严格法步骤第三章 特殊精馏一、基本概念1、特殊精馏意义和分类2、恒沸精馏和萃取精馏 1）定义；2）用途； 二、非理想溶液相平衡1、非理想溶液相平衡类型2、活度和活度系数3、活度系数的确定： 范拉尔方程：22211121211ln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=x A x A A γ 21122212121ln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=x A x A A γNRTL 方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=2121212122212122121221)()(ln G x x G G x x G x ττγ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=2212121212121221212212)()(ln G x x G G x x G x ττγ 其中：)exp(211221τa G -= )exp(121212τa G -=RT g g /)(221212-=τ RT g g /)(112121-=τ基团贡献法：R i C i i γγγln ln ln +=ii ii i i i i iiC i lx x l zq x ∑-++=φφθφγln 2lnln∑Γ-Γ=Γki k k i k R i )ln (ln ln )()(ν⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Γ∑∑∑m n nm in km im m mk im k i k Q ψθψθψθln 1ln )( ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-=Γ∑∑∑m n nm n km m m mk m k k Q ψθψθψθln 1ln3、二元液液平衡：ββααγγ1111x x = ββααγγ2222x x = 121=+ααx x 121=+ββx x三、恒沸精馏1、恒沸现象、恒沸物分类、恒沸点特征2、恒沸精馏原理—三角相图3、恒沸剂量确定四、恒沸精馏主要流程1、自夹带流程；2、非均相恒沸精馏流程；3、均相恒沸精馏流程；4、变压精馏流程 五、自夹带恒沸精馏物料衡算F x x x x W w w w F 2,1,2,1--=F x x x x W w w F w 2,1,1,2--=塔1： 11111,1W y x x x G w --= 或 11111,1W y x y x L w --=111W G L +=操作线方程：1,111w m m x R x R y '-=+ 111R G L = 111R G W '= 六、自夹带理论板数确定步骤1）通过简捷法得到最小理论板数 2）计算最小回流比：⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=F D F Dm x x x x R αα11113）通过操作线方程得到回流比R4）通过吉利兰关系式初定理论板数。
《分离工程》综合复习资料一、填空题1.在分离工程中，分离过程分为机械分离和传质分离两大类。
传质分离过程用于___________ 混合物的分离。
工业上的传质分离过程可分为 _____________________和____________________________ O2.膜分离的推动力可以是________ 、_______ 或___________ 。
3.相平衡状态下，从热力学上看，整个物系自由焙处于_；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________ 循环屮。
5.MESH方程分别指_____________ ; _____________ ; __________ ; ________________ o6.分离媒介包括 __________________和____________________ o7.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。
8.____________________________________________ 离子交换的步骤分为________ 、、交换反应、_________________ 、___________________ 五步。
9.液液平衡的分离因子又称为____________________ o二、选择题1•膜分离属于（）。
A.平衡分离B.吸附分离C.机械分离D.传质分离2.下列不属于速率分离过程的是（）oA.超滤B.反渗透C.过滤D.电渗析3.公式KU〕f：适用于下面哪种情况？（）汽相为理想溶液，液相为理想溶液；汽相为理想气体，液相为理想溶液；汽相为理想溶液，液相为非理想溶液；汽相为理想气体，液相为非理想溶液。
4.在设汁变量中，表示（）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&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.回收率三、名词解释1•清晰分割2.萃取精憾:3•分离媒介：四、简答题1.试描述“逆行精馅”效应，实际操作中如何减弱或消除？2.如何判断闪蒸问题是否成立？3.萃取精谓流程中，溶剂加入口如何确定？解释原因。
4.萃収精傳和共沸精僧的相同点和不同点是什么？5.画出萃収精傭的流程简图，指出萃取剂的加入位置，并说明原因？6.计算最小冋流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么？当简单精憾塔在最小冋流比下操作时，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。
7.非均相催化反应精憾的定义是什么？利用非均相催化反应精锚进行反应与固定床反应器相比有什么优点？&某厂一多组分精懈塔，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？9.简述简单分离塔序排列的五条经验原则。
10.如何核实闪蒸问题？（写出一种方法即可。
）11.请说明全回流的意义。
五、综合题1.某原料含有A、B、C、D和E五个组分。
已知a A>a B>a c>a D>a已其中E的含量很高, B与C最难分离。
试设计一个合理的精徭分离塔序，画出流程示意图，将各组分分为纯组分。
2. 甲乙酮(MEK)和水在常压下形成二元均相正偏差共沸物，共沸组成为含甲乙酮65%, 而在0.7MPa 的压力下，共沸组成变化为含甲乙酮50%o 现有一甲乙酮和水的混合物，其屮 甲乙酮含量为35%,请设计一流程对此混合物进行分离，要求画出流程图，在图上指岀进 料和出料，并通过T ・x ・y 图说明你所设计的流程。
3. 某原料含有A 、B 、C 、D 和E 五个组分。
己知a A >a B >a c >a D >a E ,其中E 的含量很高, B 与C 最难分离。
试设计一个合理的精憎分离塔序，画出流程示意图，将各组分分为纯组分。
4、设计一个脱乙烷塔，从含有6个轻怪的混合物中回收乙烷，进料组成、各组分的相对挥 发度和对产物的分离要求见下表。
求所需最少理论板数及全冋流条件下锢出液和釜液的组 成。
’ / d、 L d 、 lg（―）A /（—儿_ w / wlg"平均六、计算题1. 今有A 、B 、C 、D 四元混合物送入精憾塔分憾，进料组成及相对挥发度见下表。
要求 锚出液屮B 的收率为98% (mol),釜液屮D 的收率为99% (mol)。
计算最少理论板数和全 回流操作下的组分分配.提示:拟用不挥发的炷类液体为吸收剂在板式吸收塔中进行吸收，平均吸收温度为38°C,操 作压力为1.013MPa ，要求异丁烷的回收率为90%。
请用平均吸收因子法计算：最小液气比，操作液气比为最小液气比的1.2倍时所需的理 论板数；各组分的吸收率和塔顶尾气的数量和组成；塔顶应加入的吸收剂量。
3. 设计一个脱乙烷塔，从含有4个轻姪的混合物中冋收乙烷，进料组成、各组分的平均相 对挥发度见设计条件表，要求傳出液中乙烷的收率为97%,釜液中丙烯的收率为85% （mol.）o 试求最小理论板数及在全回流条件下脩岀液和釜液的组成。
脱乙烷塔的设计条件编号进料组分 mol% a 1 甲烷 10.0 7.35 2 乙烷 40.0 2.09 3 丙烯 25.0 1.00 4丙烷25.00.90lg^P LK .D • ^P HK .XV注：Fensk 公式:(1 — 0m )(1 — 0HKWIgo组分 甲烷 异丁烷 正戊烷 摩尔分数0.95 0.02 0.03 相平衡平常'数K17.40.560.144LK-HK2.已知原料气组成:答案一、填空题1•各种均相、平衡分离过程、速率分离过程2.压力差、浓度差、电位差3.最小状态；表观传递速率为零4.温度，外层5.M-物料平衡方程；E-相平衡方程；S-摩尔分率加和式；II-焰平衡方程（热量平衡）6.能量媒介（ESA）；物质媒介（MSA）o7.气体在液体中的溶解度。
8.膜扩散、颗粒扩散、扩散到颗粒外表面、扩散到溶液主体。
9.相对选择性。
二、选择题1.D2.C3.A4.C5.C6.C三、名词解释1•清晰分割：若馆出液屮除了重关键组分外没有其它重组分，而釜液屮除了轻关键组分外没有其它轻组分，这种情况称为清晰分割。
2.萃取精锚：如果加入的新组分不与原系统中的任一组分形成共沸物，而其沸点乂较原有的任一组分高，从釜液离开精镭塔，这种特殊精镭被称为萃取精惴。
3.分离媒介：包括能量媒介和物质媒介。
能量媒介指传入或传出系统的热，输入或输出的功。
物质媒介能与混合物屮的一相或几相部分互溶或完全互溶，使其能被分离。
四、简答题1•答：精啊塔的作用是使轻、重关键组分的摩尔分率比从再沸器川的最低值提到冷凝器川的较高值，接近最小回流比下操作时，在进料板上下区域会出现随蒸汽逐级上升，此比值反而下降，及精億成果被抵消的情况，称为“逆行精憎”效应。
提高冋流比或改变进料位置均可以减弱或消除该效应。
2.答：方法1：分别计算闪蒸压力下进料混合物的泡点、露点温度，若T泡<T<T^,则闪蒸成立。
方法2：分别假设闪蒸温度为进料组成的泡点和露点温度，用相应方程核对，只有当EKiZi>l, LZi/Ki> 1时,混合物才处于两相区,存在闪蒸问题。
3. 答：因为溶剂的沸点比被分离组分高，为了使塔内维持较高溶剂浓度，溶剂加入口一定要位于进料板之上，但需要与塔顶保持有若干块塔板，起到回收溶剂的作用，称为溶剂回收段。
4. 萃取精徭和共沸精馆的相同点和不同点是什么？相同点：都是加入溶剂改变原溶液的相对挥发度，使英可以用精憎方法分离。
不同点：1） 可供选择的共沸剂数目远不及萃取剂多，且萃取剂用量不像共沸剂受限制； 2） 共沸剂从塔顶蒸出，萃取剂从塔底出，因此消耗能量多；3） 共沸精馆受组成限制，操作条件比较苛刻，萃取精镭可在较大范围变化，操作比较容易,流程较简单，只用于连续操作；4）同样压力下共沸精憎温度低，适于热敏性物料。
5. 画出萃取精馆的流程简图，指出萃取剂的加入位置，并说明原因？加入位置：溶剂的加入口-•定要位于进料板以上，但需要与塔顶保持有若干块塔板。
原因：溶剂的沸点比被分离组分高，为了使塔内维持较高的溶剂浓度，溶剂的加入II 一定要6. 计算最小回流比所用恩特伍徳公式的假设条件是什么？当简单精馆塔在最小回流比下操 作吋，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。
假定：1） 塔内汽相和液相均为恒摩尔流率； 2） 各组分的相对挥发度均为常数；位于进料板以上。
r7.非均相催化反应精锚的定义是什么？利用非均相催化反应精饰进行反应与固定床反应器相比有什么优点？非均相催化反应精惴，即将催化剂填充于精锚塔中，它既起加速反应的催化作用，又作为填料起分离作用。
优点：1）•对于受平衡制约的反应，采用催化精镭能够大大超过固定床的平衡转化率。
2）.rh于精锚作用移岀物系屮较重的污染物，使催化剂保持清洁，延长了催化剂的寿命。
&所谓塔顶产品不合格，是指塔顶傳出物中重组分含量较多。
因此，可以通过适当加大冋流量或适当降低塔釜操作温度进行调节。
9.简述简单分离塔序排列的五条经验原则。
答：1）按相对挥发度递减的顺序逐个从塔顶分离出各组分；2）最困难的分离应放在塔序的最后；3）应使各个塔的僧出液的摩尔数与釜液的摩尔数尽量接近；4）分离很高挥手率的组分的塔应放在塔序的最后；5）进料中含量高的组分尽量提前分出。
10.核实闪蒸问题：方法1.分别计算闪蒸压力下进料混合物的泡点温度和露点温度，核实进料温度在两者Z 间。
方法2.分别假设闪蒸温度为进料混合物的泡点温度和露点温度，用相 应的方程核对，只有在EKiZj>l 、EZi/KJl 同时成立时，混合物才处于两相区。
11. 全回流的意义：一个塔在正常进料前进行全回流操作达到稳态是正确的开车步骤；实验 室里全回流操作是研究传质的简单有效的手段；设计计算中全回流下理论板数表示达到规定 分离要求需要的理论塔板数的下限，是简捷法估算理论板数必须用到的一个参数。
4. 萃取精憎溶剂加入位置的确定：为了使塔内维持较高的溶剂浓度，溶剂的加料口一定位于 进料板之上，但需要与塔顶保持7〜8块塔板，起回收溶剂的作用，这一段称溶剂回收段。
五、综合题1. 解：2. 甲乙酮（MEK ）和水在常压下形成二元均相正偏差共沸物，共沸组成为含甲乙酮65%, 而在0.7MPa 的压力下，共沸组成变化为含甲乙酮50%。
