10级分离技术复习及思考题期末考试

分离工程考试题目及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 分离工程中，以下哪种方法不适用于液-液分离？A. 离心分离B. 膜分离C. 蒸发D. 吸附答案：D2. 在液-液分离过程中，离心分离法的主要依据是什么？A. 密度差B. 粘度差C. 表面张力差D. 电导率差答案：A3. 膜分离技术中，哪种膜可以实现分子级的分离？A. 反渗透膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 微滤膜答案：C4. 蒸发操作中，提高蒸汽压力会导致什么变化？A. 沸点升高B. 沸点降低C. 蒸发速度加快D. 蒸发速度减慢答案：B5. 在吸附分离过程中，吸附剂的选择主要依据是什么？A. 吸附剂的孔径大小B. 吸附剂的化学性质C. 吸附剂的物理性质D. 被分离物质的沸点答案：B6. 液-液萃取过程中，选择萃取剂的主要依据是什么？A. 萃取剂的密度B. 萃取剂的粘度C. 萃取剂与被分离物质的亲和力D. 萃取剂的电导率答案：C7. 在气-液分离中，哪种设备可以实现气体的高效分离？A. 填料塔B. 板式塔C. 离心机D. 蒸发器答案：B8. 分离工程中，哪种方法适用于固-液分离？A. 离心分离B. 膜分离C. 蒸发D. 吸附答案：A9. 在液-液分离中，哪种方法可以实现连续操作？A. 离心分离B. 膜分离C. 萃取D. 吸附答案：B10. 气-固分离中，以下哪种设备不适用于粉尘的分离？A. 旋风分离器B. 布袋除尘器C. 静电除尘器D. 蒸发器答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 分离工程中，______分离法适用于处理含有大量固体颗粒的悬浮液。

答案：离心2. 膜分离技术中，______膜可以实现离子级的分离。

答案：反渗透3. 蒸发操作中，提高______可以加快蒸发速度。

答案：温度4. 吸附分离过程中，吸附剂的______越大，吸附能力越强。

答案：比表面积5. 液-液萃取过程中，萃取剂的选择应考虑其与被分离物质的______。

答案：亲和力6. 气-液分离中，______塔可以实现气液两相的充分接触。

化工分离过程期末考试题一、选择题（每题2分，共40分）1.下列哪个用于分离气体混合物的设备属于传统分离设备？– A. 萃取塔– B. 分子筛– C. 蒸馏塔– D. 闪蒸器2.以下哪种情况适合采用水蒸气蒸馏？– A. 分离乙醇和水– B. 分离氨和水– C. 分离氢气和氧气– D. 分离甲烷和乙烷3.萃取是一种将混合物中的某组分从一个相转移到另一个相的分离方法，以下哪种物质不适合用于萃取剂？– A. 溴化苄– B. 丙酮– C. 乙醇– D. 水4.哪个参数不影响蒸馏分离效果？– A. 精馏塔的高度– B. 进料流量– C. 精馏塔的压力– D. 冷却剂的温度5.哪个操作可以增加蒸馏过程的分离效率？– A. 增加冷凝器的冷却面积– B. 减小精馏塔的直径– C. 增大进料流量– D. 增加塔盘数目…四、简答题（每题10分，共30分）1.请简要介绍蒸馏的原理及其在化工分离中的应用。

蒸馏是一种通过液体的汽化和凝结来分离混合物的方法。

在蒸馏过程中，混合物被加热至其组成物质的沸点，液体组分蒸发成气体，然后通过冷凝将其中的目标组分重新转化为液体。

蒸馏在化工分离中应用广泛，常用于分离不同沸点的液体混合物。

例如，蒸馏可用于提纯酒精、分离石油产品、制取高纯度溶剂等。

2.简要说明溶剂萃取的原理和应用。

溶剂萃取是一种通过溶剂将混合物中的目标物质从一个相中转移到另一个相中的分离方法。

在溶剂萃取过程中，混合物与溶剂发生物理或化学反应，目标物质被萃取到溶剂中，实现分离。

溶剂萃取广泛应用于化工工艺中，例如从矿石中提取金属、去除有机废水中的污染物、分离可溶性油中的杂质等。

3.请简述过滤的原理和适用范围。

过滤是一种通过选择性阻止固体颗粒通过的方法来分离固体与液体或气体的混合物的方法。

在过滤过程中，混合物通过滤纸或滤膜等过滤介质，固体颗粒被滞留，而液体或气体通过。

过滤主要适用于颗粒粒径较大的混合物的分离，例如分离悬浮固体颗粒的悬浮液、过滤混浊水等。

分离工程期末考试题
1.K 值求取由乙烷(1)、丙烷(2)、正丁烷(3)和正戊烷(4)组成的料液以500kmol/h 的流率加入闪蒸室。

闪蒸室的压力为1.38MPa(13.6atm)，温度为8
2.5℃。

料液的组成为： 请选择合适的物性方法，试计算汽、液相产品的流率和组成及各组分的K 值。

（30分）
2、脱丁烷塔为饱和液体进料，料液组成如表所示。

进料压力为0.6Mpa 。

按工艺规定，丁烷为轻关键组分，异戊烷为重关键组分。

已知轻关键组分在塔顶产品中的收率为98.1%，重关键组分在塔釜中的收率为94.2%，进料量为983kmol/hr .
1),请选择合适的物性方法，计算分离所需最小理论板数和最小回流比（dstwu ）（10分）
2），根据dstwu 结果，初选合适的回流比与理论板数，使用radfrac 严格计算，试求塔顶塔釜出料组成。

（15分）
3），试调节回流比，塔顶采出量两个参数，使得该塔满足轻重关键组分回收率的要求。

（15分）
4),优化进料位置。

（10分）
5），tray sizing ，选择合适的塔板类型，试求该塔所需塔径（10分）
6），tray rating ，试求该塔操作时的最大液泛因子及降液管液高。

（10分）
08.01=z 22.02=z 53.03=z 17
.04=z。

第一章：总论1、分离过程有哪些基本原则？✧物质通过分离设备，在分离剂（质量分离剂和能量分离剂）作用下，得到产物或残留物。

⊕2、简述分离技术的分类及其分离原理。

✧机械分离（不涉及传质过程）脂旋风分离惯性流动力密度差喷雾干燥是指在分离过程中，有物质传递过程的发生。

分为两大类：平衡分离过程和速率控制分离过程。

平衡分离过程：为借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等）使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。

名称原料相态分离因子分离原理工业应用举例蒸发液体热量蒸汽压差液体浓缩蒸馏液体热量蒸汽压差芳香物质回收结晶液体冷却或蒸发利用过饱和度/熔点糖精制、冻结产品干燥含湿的固体热量、气体水分蒸发食品脱水冷冻干燥液体热量、减压冻结/升华食品干燥萃取固体、液体萃取剂溶解度不同脂肪天然产物萃取浸提固体溶剂溶解度油提取、蔗糖抽提吸附液体、气体固体吸附剂吸附势油脂脱色、水分吸附离子交换液体固体树脂离子亲和力乳清脱盐、水的吸附速率控制分离过程：是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。

（1）膜分离：膜分离是利用流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。

过程的推动力可以是压力差、浓度差或电位差。

（2）场分离：场分离是利用电磁场、重力场、温度场等物理场作为推动力，对物质进行分离的过程。

名称原料相态分离因子分离原理举例反渗透液体压力/膜膜渗透性果汁浓缩、海水淡化超滤液体压力/膜膜渗透性乳清粉生产、牛奶浓缩液膜液体、气体浓度/膜膜渗透与化学反应污水处理、生化反应电渗析液体电场/膜电位差氨基酸脱盐、葡萄糖精制电泳液体电场力带电粒子扩散迁移氨基酸、核酸、酶分离色谱分离气体、液体固相载体吸附浓度差难分离物质的分离分子蒸馏液体气体扩散分子扩散甘油单酯分离、从油中分离维生素A、E✧其他物理场辅助分离技术1.超声波萃取2.微波辅助萃取3.超声微波协同萃取3、选择食品分离技术的原则有哪些？✧总的原则是先要确定分离的目的，了解待分离混合物中各组分的物理、化学、生物学方面的性质，并要充分关注分离的目标成分。

分离考试真题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 分离技术中，最常用的方法是（）。

A. 沉淀法B. 离心法C. 过滤法D. 蒸馏法答案：C2. 以下哪种物质不适合使用离心法进行分离？（）。

A. 悬浮液B. 乳浊液C. 溶液D. 胶体答案：C3. 过滤操作中，滤液通过滤纸的速度主要取决于（）。

A. 滤纸的孔径大小B. 滤纸的厚度C. 滤纸的材质D. 过滤时的压力答案：A4. 在蒸馏过程中，提高沸点的目的是为了（）。

A. 提高纯度B. 降低能耗C. 增加产量D. 减少设备磨损答案：A5. 沉淀法分离中，沉淀的形成通常依赖于（）。

A. 温度的变化B. pH的变化C. 溶剂的变化D. 压力的变化答案：B6. 在进行萃取操作时，选择萃取剂的主要依据是（）。

A. 萃取剂的密度B. 萃取剂的沸点B. 萃取剂与被萃取物的相容性D. 萃取剂的颜色答案：C7. 以下哪种物质不适合使用蒸发法进行分离？（）。

A. 溶液B. 胶体C. 悬浮液D. 乳浊液答案：B8. 色谱法分离中，固定相和流动相的选择依据是（）。

A. 固定相的密度B. 流动相的粘度C. 固定相和流动相之间的相互作用D. 固定相的颜色答案：C9. 离心分离中，离心力的大小与（）成正比。

A. 转速B. 离心机的体积C. 离心机的质量D. 离心机的价格答案：A10. 在进行蒸馏操作时，为了提高分离效率，通常采取的措施是（）。

A. 增加蒸馏时间B. 提高蒸馏温度C. 增加蒸馏压力D. 增加回流比答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 以下哪些因素会影响过滤速度？（）。

A. 滤纸的孔径大小B. 滤液的粘度C. 过滤时的压力D. 滤纸的厚度答案：A, B, C, D12. 在沉淀法分离中，以下哪些措施可以增加沉淀的生成？（）。

A. 增加溶质的浓度B. 降低溶液的温度C. 增加溶液的pH值D. 增加搅拌速度答案：A, B, C13. 蒸馏法分离中，以下哪些因素会影响分离效率？（）。

填空题1.为了提高最终产品的回收率一是（提高每步分离效率），二是（减少分离步骤）。

2.评价一个分离过程效率的三个主要标准是：（浓缩率），（分离系数）和（产品回收程度）3.生物产品的分离过程包括发酵液的预处理和（液固分离）,（产品的提取），（产品的精制）和（产品的加工处理）。

4.生化反应所起的作用是产生目的产物，指标是（产率）和（转化率），而生物分离解决的是如何从反应液中获取这些物质，涉及的是（收率）和（纯度）。

5.生物分离的主要任务：从发酵液和细胞培养液中以（最高的效率），（理想的纯度）和（最小的能耗）把目的产物分离出来。

6.生物分离过程的特点包括：（生物分离过程的体系特殊），（生物分离过程的工艺流程特殊），（生物分离过程的成本特殊）。

7.物质分离的本质是识别混合物中不同溶质间（物理），（化学）和（生物）性质的差别利用能识别这些差别的（分离介质）和扩大这些差别的（分离设备）8.性质不同的溶质在分离操作中具有不同的（传质速率）和或（平衡状态）9.平衡分离是根据溶质在两相间（分配平衡）的差异实现分离；溶质达到分配。

平衡为扩散传质过程，推动力仅取决于系统的（热力学性质）。

10.差速分离是利用外力驱动溶质迁移产生的（速度差）进行分离的方法。

1.在细胞分离中，细胞的密度越（大），细胞培养液的密度越（小），则细胞沉降2.区带离心包括（差速）区带离心和（等密度）区带离心。

3.为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。

4.发酵液常用的固液分离方法有（离心）和（过滤）等。

5.常用离心设备可分为（离心沉降）和（离心过滤）两大类；6.常用的工业絮凝剂有（无机絮凝剂）和（有机絮凝剂）两大类。

7.工业生产中常用的助滤剂有（硅藻土）和（珍珠岩粉）。

8.重力沉降过程中，固体颗粒受到（重力），（浮力），（摩擦阻力）的作用，固体匀速下降时，三个力的关系（重力=浮力+摩擦阻力）。

9.发酵液预处理的方法包括：（凝集），（絮凝），（加热法）；（调节pH法），（加水稀释法），加入（助滤剂）和（吸附剂）。

制药分离期末考试和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 制药分离技术中，以下哪种方法不属于色谱分离技术？A. 离子交换色谱B. 凝胶渗透色谱C. 离心分离D. 亲和色谱答案：C2. 在制药分离过程中，哪种类型的色谱柱适用于分离蛋白质？A. 离子交换柱B. 反相柱C. 正相柱D. 疏水柱答案：A3. 以下哪种溶剂不适合用于制药分离的反相色谱？A. 甲醇B. 乙腈C. 丙酮D. 水答案：D4. 制药分离中，凝胶渗透色谱的主要分离机制是什么？A. 吸附B. 分子大小C. 电荷D. 疏水作用答案：B5. 以下哪种设备不是制药分离过程中常用的？A. 高效液相色谱仪B. 质谱仪C. 核磁共振仪D. 离心机答案：C6. 在制药分离过程中，哪种类型的色谱柱适用于分离小分子化合物？A. 离子交换柱B. 凝胶渗透柱C. 反相柱D. 亲和柱答案：C蛋白质？A. 离子交换柱B. 凝胶渗透柱C. 反相柱D. 亲和柱答案：A8. 以下哪种方法不适合用于制药分离中的蛋白质纯化？A. 离子交换色谱B. 凝胶渗透色谱C. 电泳D. 蒸馏答案：D配体的蛋白质？A. 离子交换柱B. 凝胶渗透柱C. 反相柱D. 亲和柱答案：D10. 制药分离中，以下哪种方法不适用于大规模生产？A. 柱层析B. 膜分离C. 离心分离D. 电泳答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 制药分离技术中，_________色谱是一种基于分子大小差异进行分离的技术。

答案：凝胶渗透2. 在制药分离过程中，_________色谱是一种基于分子间相互作用强度差异进行分离的技术。

答案：亲和3. 制药分离中，_________色谱是一种基于分子极性差异进行分离的技术。

答案：反相4. 制药分离技术中，_________色谱是一种基于分子电荷差异进行分离的技术。

答案：离子交换5. 在制药分离过程中，_________色谱是一种基于分子疏水性差异进行分离的技术。

答案：疏水6. 制药分离中，_________色谱是一种基于分子间氢键作用差异进行分离的技术。

复习内容第一章1.何为均相物系，如何实现均相物系的分离？答:物系内部各物料性质均匀而且不存在相界面的混合物系。

通常制造一个两相系，然后通过机械方法来进行分离。

2.传质过程与化工分离过程有何联系？3.引出质量比和摩尔比有何意义?4.绝对速度、扩散速度、主体流动速度有何不同？5.对于两组分扩散，为何J A= - J B？6.对于两组分扩散，为何D AB= D BA ？7.总传质通量、分子扩散通量、主体流动通量有何不同？8.求解分子传质问题的基本方法是什么？9.“漂流因子”与主体流动有何关系？10.气体扩散系数与哪些因素有关？11.如何获得气体扩散系数与液体扩散系数？12.对流传质与对流传热有何异同？13.提出对流传质模型的意义是什么？14.停滞膜模型，溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么，各模型求得的传质系数与扩散系数有何关系，其模型参数是什么？15.例题1、2、5第二章1.温度和压力对吸收过程的平衡关系有何影响？2.亨利定律为何具有不同的表达形式？3.亨利定律的适用条件是什么？4.相平衡关系在吸收过程中有何作用？5.如何判断吸收过程是属于哪种过程控制6.总吸收速率方程与膜吸收速率方程有何不同？7.何为吸收过程的操作线，操作线如何获得？8.吸收剂的用量如何确定？9.传质单元高度和传质单元数有何物理意义？10.气相总体积吸收系数与气相总吸收系数有何不同之处？11.脱吸因数和吸收因数有何物理意义？12.吸收塔计算中的理论级表示何种含义？13.填料层的等板高度表示何种含义？14.例题 1、2、4、5、6、7、8三章1.多侧线的精馏塔与无侧线的精馏塔在计算上有何不同？2.计算精馏塔直径时应注意哪些问题？3.在精馏过程中，影响塔板效率的因素是什么？4.单板效率与全塔效率有何不同？5.清晰分割与非清晰分割的区别是什么?四章1.板式塔的结构与塔板的主要类型2.板式塔的流体力学性能有哪些表示方法3.板式塔的操作特性及负荷性能线如何?4.填料塔如何计算填料层高度?5.填料塔比板式塔有哪些优越特点?6.例题2、3五章1.萃取操作的基本原理是什么？2.共轭相、联结线、临界混溶点、辅助曲线各表示何意义？3.分配系数和选择性系数各表示何意义？4.溶解度曲线和分配曲线有何联系？5.单级萃取如何计算？6.多级错流萃取有何特点？7.多级错流萃取的级数如何计算？8.微分逆流接触萃取的计算与逆流吸收有何异同？9.何为超临界流体，超临界流体有何特性？10.超临界流体萃取的原理是什么？11.萃取设备如何分类，有哪些主要类型？12.萃取剂选择的原则有哪些?13.新型分离技术有哪些？举例说明14.例题3、4、5、6、8。

一、名词解释： 分离：利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。

富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。

浓缩：将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程。

纯化：通过分离使某种物质的纯度提高的过程 分离科学：研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯物质的过程的规律、仪器制造技术及其应用的一门学科。

回收率：0100Q R Q ⨯实际回收量回收率＝％欲回收总量 富集倍数：富集倍数＝待分离组分的回收率/基体回收率分离因子S ：两种物质被分离的程度。

回收率R 相差越大，分离效果越好。

设A 为目标组分，B 为共存组分，则A 对B 的分离因子S A,B 为,0,0,//A A B A B B A BR Q Q S R Q Q == 氢键：氢原子在分子中与电负性较大的原子X 形成共价键时，还可以吸引另一个电负性较大、且含有孤对电子的原子Y ，形成较弱化学结合。

分配平衡常数：在一定温度下，当某一溶质在互不相容的两种溶剂中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓度之比分配比（D ）：某种物质在两相之间各形态总浓度的比值[][]A i org org i A aq iaqi A C D C A ==∑∑ 相比：有机相和水相两相体积之比 直接溶剂萃取：可溶于水的有机分子（如羧酸、醇类、糖）因具有明显疏水性，可以直接从水相萃取到有机相。

间接溶剂萃取：无机离子通过与萃取剂形成疏水化合物后，再被有机相萃取。

协同萃取效应：混合萃取剂同时萃取某一物质时，其分配比显著大于相同浓度下各单一萃取剂分配比之和。

相对保留值：组分2与组分1调整保留值之比：r 21 = t´R2 / t´R1= V´R2 / V´R1 分配系数：在某温度T 时，组分在两相间达到分配平衡时的浓度之比。