现代分离方法与技术期末复习资料
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：0
100Q 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 B
R 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 i aq
i
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。即s m
c K c =
保留时间（t R ）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间；
死时间（t M ）：不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间； 高效毛细管电泳色谱：是指离子或带电粒子以毛细管为分离室，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。 复合膜：是以微孔膜或超滤膜作支称层，在其表面覆盖以厚度仅为0.1～0.25μm 的致密的均质膜作壁障层构成的分离膜。使得物质的透过量有很大的增加。 泡沫吸附分离：泡沫分离根据表面吸附的原理，利用通气鼓泡在液相中形成的气泡为载体
对液相中的溶质或颗粒进行分离，因此又称泡沫吸附分离。 超分子分离：超分子是两种以上的化学物种通过分子间的非共价键相互作用缔结而成的具有特定空间结构和功能的聚集体。利用超分子对不同分子的选择性不同进行的分离为超分子分离。 分子蒸馏：是基于不同物质分子运动的平均自由程的差异而进行的分离。 分子印迹：是合成对某种特定分子具有特异选择性结合的高分子聚合物的技术。 加速溶剂萃取：ASE 用溶剂从固体或半固体样品中快速提取目标物质；通过高温（50~200OC ）和高压（10~20MPa ）加快提取速度。 双水相萃取：将两种聚合物水溶液混合时，当聚合物浓度达到一定值，体系会自然分成互不相溶的两相，称为双水相，被萃取物在两个水相之间的分配就是双水相萃取。 超临界流体萃取：以超临界流体为流动相，直接从固体（粉末）或液体样品中萃取目标物质的分离方法。 调整保留值：调整保留时间为色谱保留时间与死时间之差，即 ，同理 峰底宽：即色谱峰宽，用来衡量色谱峰宽度的参数，Wb 分离度：两相邻组分色谱峰保留值之差与色谱峰平均底宽之比
二、问答题 罗氏极性参数：对于一种溶剂，可得到3种模型化合物在该溶剂中的相对溶解能He,Hd 和Hn 。它们的和即为此种溶剂的总极性p',即：p' ＝ He ＋ Hd ＋ Hn 溶剂选择性三角形的作用：尽管溶剂种类很多，但可以归于有限的几个选择性组。在同一选择性组中的各种溶剂，都具有非常接近的3个选择性参数，因此在分离过程中都有类似的性能，若要通过选择溶剂改善分离，就要选择不同组的溶剂。
选择溶剂的一般步骤：1. 选择与溶质极性相等的溶剂：要使溶质在溶剂中溶解度达到最大，首先要使溶质和溶剂的极性相等。2. 调整溶剂的选择性：在维持极性相等的前提下，更换溶剂种类，使分离选择性达到最佳。
微滤、超滤、纳滤和反渗透膜分离技术的异同：相同点：推动力都是压力差。不同点：微孔膜是均匀的多孔薄膜，膜孔径在0.02～10μm之间，可以截留悬浮粒子，操作压强在0.01～0.2MPa；超滤膜为不对称膜，其膜孔径在1-20nm之间，操作压强为0.1～0.5 MPa ，可截留各种可溶性大分子；反渗透膜为不对称膜或复合膜，孔径小于0.5nm，可截留溶质分子，操作压强为2-100MPa。纳滤膜为不对称膜或复合膜，膜孔径约为1nm，可以分离低分子量有机物和二价盐，操作压为0.5～1MPa。
超临界流体萃取的原理和影响因素：超临界流体兼有液体对物质的高溶解度的特性，又具有气体易于扩散和流动的特性，同时在临界点附近温度和压力的微小变化会引起超临界流体密度的显著变化，从而使超临界流体溶解物质的能力发生显著变化，这样通过调节温度和压力，就可以选择性地将样品中的物质萃取出来。影响因素：压力、温度、超临界流体物质与被萃取物质的极性、提携剂、超临界流体的流量、原料颗粒的粒度、提取时间。
反胶团萃取的原理和影响因素：反胶团中有一个“极性核”，它包括了表面活性剂的极性头组成的内表面，平衡离子和水。此极性核又称“水池”，水池可以增溶蛋白质等极性分子，于是，极性的生物分子就可以溶于有机溶剂而不直接接触有机溶剂。影响因素：表面活性剂和溶剂种类、水相pH值、离子强度
色谱法分类及分类依据：(1)气相色谱：流动相为气体。按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱(2)液相色谱：流动相为液体。按固定相的不同分为：液固色谱、液液色谱和离子色谱(3)其他色谱方法：薄层色谱和纸色谱：比较简单的色谱方法。凝胶色谱法：测聚合物分子量分布。超临界色谱: CO2流动相。高效毛细管电泳色谱:特别适合生物试样分析分离
色谱法原理和优缺点：原理：基于物质物理化学性质的微小差异，使其在流动相和固定相之间的分配系数不同，而当两相作相对运动时，组分在两相间进行连续多次分配，从而达到彼此分离。优点：（1）分离效率高（2）灵敏度高（3）分析速度快（4）应用范围广缺点：被分离组分的定性较为困难
分子蒸馏和普通蒸馏原理和特点上的区别：原理：普通蒸馏分离基于不同物质沸点差异；分子蒸馏基于不同物质分子运动的平均自由程的差异。分子蒸馏相比普通蒸馏突出优点：操作温度低、物料受热时间短、蒸馏压力低、分离度高。
高效毛细管电泳原理和特点：电泳就是在电场作用下，电解质溶液中的带电粒子向两极作定向移动的一种电迁移现象。电泳法分离的依据是带电粒子在迁移率上的差别，而高效毛细管电泳则采用了两项重要改进，一是采用了毛细管为分离室，二是采用了高达数千伏的电压。特点：毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小了温度效应，使电场电压可以很高。电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，柱长增加。高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔板数高达几十万块/米，特殊柱子可以达到数百万。
电渗析分离的原理和特点：当阴、阳极上加上电压时，料液池中的阴离子通过阴离子交换膜迁移到阳极池中，阳离子通过阳离子交换膜迁移到阴极池中，而料液中的沉淀颗粒和胶体，则不能通过阴阳离子交换膜而留在料液中，这样阴、阳离子和沉淀颗粒得以分离。
反渗透膜分离的原理和应用领域：当加在溶液上的压力超过了渗透压，溶液中的溶剂会向纯溶剂的方向流动，这个过程叫反渗透。反渗透膜分离就是利用反渗透原理而进行的分离的方法。主要应用于从海水中制取淡水、纯水和超纯水制造、电镀等工业废水处理、乳品加工、抗菌素浓缩等。
渗析分离的原理和应用领域：渗析是一种扩散控制的，以浓度梯度为驱动力的膜分离方法。主要用于医学领域。
溶剂萃取的影响因素：萃取剂浓度、酸度、金属离子浓度、盐析剂、温度、萃取剂和稀释剂、样品中的杂质离子
色谱峰宽和三种表达式：用来衡量色谱峰宽度的参数，有三种表示方法：（1）标准偏差(σ)：即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半（2）半峰宽(Y1/2)：色谱峰高一半处的宽度Y1/2 =2.354σ（3）峰底宽(W b)：Wb=4 σ膜分离技术的优点和缺点：优点：（1）无相变发生，能耗低；（2）一般无需从外界加入其他物质，节约资源，保护环境；（3）可以实现分离与浓缩、分离与反应同时进行，从而大大提高效率；（4）常温常压下进行，特别适用于热敏性物质的分离、浓缩；（5）不仅适用于从病毒、细菌到微粒广泛范围的有机物或无机物的分离，而且还适用于特殊溶液体系的分离如共沸物的分离；（6）膜组件简单，可实现连续操作，易控制、易放大。缺点：膜强度较差，使用寿命不长，易于污染
三、分析题
塔板理论的要点和局限性：将色谱分离过程比拟作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重复。局限性：（1）柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。（2）塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下柱效不同的实验结果，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。
速率理论的要点和局限性：速率方程H = A + B/u + C·u ；减小A、B、C三项可提高柱效；存在着最佳流速；A为涡流扩散项，B/u为分子扩散项，Cu为传质阻力项。
海水的成分和淡化分离技术：海水中主要溶解成分包括：①钠、镁、钙、钾和锶等5种阳离子；②氯根、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴根和氟根等5种阴离子；③硼酸分子。这些成分的总量占海水中所有溶解成分的99.9%以上。海水淡化技术：蒸馏法、电渗析法、反渗透。
四、论述题
1请根据所学知识总结这门课程的主要内容，你从中学到了哪些有用的知识？
解：前4章简要介绍了分离过程中的热力学和动力学、分子间的相互作用与溶剂特性。第5章比较全面地介绍了多种萃取分离技术，除常规溶剂萃取外，还介绍了胶团萃取、双水相萃取、超临界流体萃取、固相(微)萃取、液相微萃取、微波辅助溶剂萃取、加速溶剂萃取、溶剂徽胶囊萃取等新型萃取分离技术。第6、7两章介绍了色谱分离技术。第8章介绍了在分析样品前处理和工业上都有着广泛应用的膜分离技术。第9章介绍了电化学分离技术。第10章简单介绍了分子蒸馏、分子印迹聚合物分离体系和超分子分离体系等三种新的分离技术以及泡沫吸附分离。
从本书中我学到了分离科学的大致内容，各种萃取技术的优缺点与应用范围，以及时下比较重要的色谱分离技术的相关知识，膜分离技术的广泛应用前景等等。
2、常用于水处理的膜分离技术有哪些？调研下国内纯净水生产的主要分离技术是什么，这些技术除掉了原水中的哪些物质？
解：常用于水处理的膜分离技术可分为反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)、纳滤(NF)、电渗析(ED)和膜接触器(MC)等。国内纯净水生产的主要用用活性炭吸附、臭氧氧化、膜分离技术等，膜分离技术可除掉绝大部分悬浮物、胶体和细菌，活性炭吸附可除掉水中产生臭味的物质和有机物，同时对铬酸根、氰、汞、铅等离子也有吸附能力。臭氧氧化对各种致病病菌及抵抗力较强的芽孢、病毒等有杀灭效果，还可以除去苯、蒽等致癌物质及水中Fe、Mn等金属离子。
3、分离科学是一门与实际应用紧密结合的科学，根据所学课程，试举出一两例有工业应用前景的分离技术或方法。
解：色谱分析法是将分离技术在线化的典范，高效的色谱分离与各种灵敏的高选择性的检测技术相结合，使分析效率大大提高，使分析过程更易于自动化；
萃取色谱法就是溶剂萃取技术与色谱技术相结合的产物，它将溶剂萃取中常用的液体有机萃取剂键合到惰性固体载体上用作液相色谱的固定相，使固定相表面的萃取剂具有配位键或螯合能力，流动相位水溶液，被测金属离子因与固定相中的萃取剂形成配合物或螯合物而有水相转移到固定相，从而使被测金属离子得到分离。
五、部分思考题
1、超分子体系用于物质分离最显著的特点是什么？
解：超分子体系是两种以上化学物通过分子的相互作用缔结而成为具有特定结构和功能的超分子体系，它在物质分离中最显著特点是它与普通分子不一样，不在于物种的大小，而在于是否能够把这个物质分裂到至少在原则上能独立存在的分子并且形成超分子的非极性共价键、范德华力以及氢键，这些力是形成分子是别的关键，对分离起到了关键作用。
2、反渗透分离法和离子交换分离法各有什么优缺点？
解：反渗透优点：过滤精度高，可去除大於0.0001微米的离子，通过半透膜的作用，简单的说就是，通过反渗透膜後，只允许水通过，其他的盐离子，微生物等等统统被截留。得到的水质较好。基本上不需要使用什么化料（可能有些需要添加阻垢剂或做清洗），纯物理法过滤，缺点就是能耗高，设备一次性投资大，使用若干年後换膜的费用也是一笔大支出。
离子交换的优点是可以选择性除去阳离子或阴离子，或者选择同时除去阳离子和阴离子，设备投资小。更换树脂的费用也稍低，缺点就是需要经常做树脂的再生，化料使用量大，同时带来再生废水的处理问题3、简述分子蒸馏和常规蒸馏的异同点。
解：常规蒸馏是基于不同物质的沸点差异进行的分离，而分子蒸馏是基于不同分子运动的平均自由程差异而实现的分离；常规蒸馏在沸点温度下进行，分子蒸馏可在任何温度下进行，只要冷热两面存在温差；常规蒸馏有鼓泡沸腾现象，分子蒸馏是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象；常规蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程，气液间形成相平衡，分子蒸馏不可逆。
4、谈谈你对色谱分离的认识，重点谈谈色谱分离的最新进展。
解：色谱技术作为分离分析的重要方法之一，是分析化学中最富活力的领域之一，能够分离物化性能差别
较小的化合物。
近期发展起来的新型色谱技术：1超临界流体色谱是一种以超临界流体作流动相的色谱分离技术；
2光色谱是指以激光的辐射压力为色谱分离的驱动力，在毛细管中将分离组分按几何尺寸的大小来分离的技术；3高压逆流色谱室新型液液分离色谱技术，它利用多层螺旋管同步卫星式离心运动，在短时间内实现样品在互相溶的两相溶剂系统中的高效分配，从而实现分离模拟移动床分离技术。
5、对一未知有机样品,如何运用色谱知识对其进行分离分析,需要注意哪些问题？
解：用薄板层析试溶剂条件并估计其极性，在极性的硅胶板上非极性溶剂洗脱慢的极性强；选择色谱柱，若用液相色谱还要根据薄板实验的溶剂情况选择溶剂体系；利用色谱仪进行实验，需要调整溶剂搭配以求较好的分离效果；在以上实验基础下制备分离目的的产品，然后浓缩结晶产品，然后打谱分析确认。
6、简述塔板理论的要点和缺陷。
解：要点有在每一个平衡过程间隔内，平衡可以迅速达到；将载气看做脉动间歇过程；试样色谱柱方向的扩散可以忽略；每次分配的分配系数相同。
缺陷有不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同；不能表示被分离组分的实际分离效果；塔板理论无法解释同一色谱在不同流速下柱效不同，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。
7、简述柱色谱的主要操作流程、
解：柱的填装（湿法和干法）——上样——洗脱（用洗脱液）——流分收集——样品回收（减压蒸馏回收）
传质与分离技术试题
传质与分离技术习题集锦 一、填空题 1、吸收过程是溶质从转移到的质量传递过程。 2、温度和压力对吸收有利。 3、SO2比CO2易溶于水，则它们的E值，m值。（填前者大或后者大） 4、若要进行吸收，x*x. 5、对于易起泡物系，填料塔更为合适，因为填料对泡沫有作用，但填料塔操作范围，适用于生产规模较小的场合。 6、减少吸收剂的用量，操作线的斜率，吸收推动力，吸收液的浓度。 7、当温度升高时，溶解度系数H将，亨利系数E将，相平衡系数m将。 8、亨利定律的表达式为，它适用于溶液。 9、分子扩散中菲克定律的表达式为，气相中的分子扩散系数D随温度升高而，随压力增加而。 二、选择题 1、能改善液体的壁流现象的装置是（） A、填料支承； B、液体分布； C、液体再分布器； D、涂抹 2、利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为（）
A、蒸馏； B、萃取； C、吸收； D、解吸 3、适宜的空塔气速为液泛气速的（）倍，用来计算吸收塔的塔径。 A、0.6~0.8； B、1.1~2.0； C、0.3~0.5；D1.6~2.4 4、对难溶气体，如浴提高其吸收速率，较有效的手段是（）。 A、增大液相流速； B、增大气象流速 C、减小液相流速； D、减小气相流速； 5、某吸收工程，已知气膜流体K Y=4×10-4kmol／(m2.s)；液膜K X=8×10-4 kmol／(m2.s)，由此判断该过程为（） A、气膜控制； B、液膜控制； C、判断依据不足； D、双模控制 6、吸收混合气中笨，已知y1=0.04,吸收率是80％，则Y1、Y2是（）。 A、0.04167； B、0.00833； C、0.02； D、0.005 7、用水吸收下列气体时，（）属于液膜控制。 A、氯化氢； B、氨； C、氯气； D、三氧化硫 8、某混合气与溶液接触，已知该物系的平衡方程y e=0.8x，当溶液中溶质含量为0.05（摩尔分率，下同），气相中溶质含量为0.03，该过程为（）。 A、吸收； B、解吸； C、平衡； D、无法确定 9、若混合气体中氨的体积分率为0.5，其摩尔比为（） A、0.5 ； B、1； C、0.3； D、0.1 10、当x*>x时,( ) A、发生吸收过程； B、发生解析过程； C、吸收推动力为零； D、解析推动力为零
现代分离科学与技术复习题完整版
现代分离科学与技术复 习题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
1、名词解释1)分配系数，指一定温度下，处于平衡状态时，组分在流动相中的浓度和在固定 相中的浓度之比，以K表示。分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关，也与温度、压力有关。在不同的色谱分离机制中，K有不同的概念：吸附色谱法为吸附系数，为选择性系数（或称交换系数），凝胶色谱法为渗透参数 2)絮凝，使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快的，达到固-液 分离的目的，这一现象或操作称作 3)层析分离，是利用各组分（、、分子的形状与大小、分子的电荷性与）的不 同，将多组分混合物进行分离的方法。主要是利用不同物质在固定和流动相上的亲和性差异，利用移动速度的不同进行分离。 4)吸附分离，吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能 力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程5)分子印迹技术分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子 (印迹分子) 完全匹配的聚合物的实验制备技术。 6)反渗析，利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）的性质，对溶液施 加压力，克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。 7)共沉淀分离，共分离法是富集痕量组分的有效方法之一，是利用溶液中主沉淀 物（称为）析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法 8)离子交换分离，通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子 交换剂上，然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来，达到分离的目的。 9)沉降分离，在外力场作用下，利用分散相和连续相之间密度差，使之发生相对 运动而实现非均相混合物分离。 10)液膜分离，液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体展成膜状以隔开两个液 相，使料液中的某些组分透过液膜进入接收液，从而实现料液组分的分离。 11)临界胶团浓度，分子在溶剂中缔合形成的最低浓度 12)液膜分离， 13)反相色谱，根据流动相和相对不同，液相色谱分为和反相色谱。流动相大于固 定相极性的情况，称为反相色谱。合相色谱可作反相色谱。 14)，是用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，分离是借助于 混合样品穿过密度梯度层的沉降或上浮来达到的
现代分离科学与技术复习题(1)
1、名词解释 1)分配系数，指一定温度下，处于平衡状态时，组分在流动相中的浓度和在固 定相中的浓度之比，以K表示。分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关，也与温度、压力有关。在不同的色谱分离机制中，K有不同的概念：吸附色谱法为吸附系数，为选择性系数（或称交换系数），凝胶色谱法为渗透参数 2)絮凝，使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快的，达到固 -液分离的目的，这一现象或操作称作 3)层析分离，是利用各组分（、、分子的形状与大小、分子的电荷性与）的不 同，将多组分混合物进行分离的方法。主要是利用不同物质在固定和流动相上的亲和性差异，利用移动速度的不同进行分离。 4)吸附分离，吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能 力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程 5)分子印迹技术分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分 子(印迹分子) 完全匹配的聚合物的实验制备技术。 6)反渗析，利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）的性质，对溶液 施加压力，克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。 7)共沉淀分离，共分离法是富集痕量组分的有效方法之一，是利用溶液中主沉 淀物（称为）析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法 8)离子交换分离，通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离 子交换剂上，然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来，达到分离的目的。 9)沉降分离，在外力场作用下，利用分散相和连续相之间密度差，使之发生相 对运动而实现非均相混合物分离。 10)液膜分离，液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体展成膜状以隔开两个 液相，使料液中的某些组分透过液膜进入接收液，从而实现料液组分的分离。 11)临界胶团浓度，分子在溶剂中缔合形成的最低浓度 12)液膜分离， 13)反相色谱，根据流动相和相对不同，液相色谱分为和反相色谱。流动相大于 固定相极性的情况，称为反相色谱。合相色谱可作反相色谱。
现代分离技术复习题
第一章 1、分离过程分类？机械分离传质分离(平衡分离、速率控制分离) 反应分离 分离装置中，利用机械力简单地将两相混合物相互分离的过程称为机械分离过程。 2、列举几种典型的机械分离过程：过滤、沉降、离心分离、旋风分离、除尘。 3、传质分离的分离过程如何分类？举例说明： 平衡分离：蒸发、闪蒸、蒸馏、吸收、萃取、吸附、离子交换、萃取蒸馏结晶 速率控制分离：气体渗透、反渗透、渗析、渗透蒸发、泡沫分离、色谱分离、电渗析4、几种典型的反应分离技术？可逆反应：（离子交换、反应萃取）不可逆反应：（反应吸收、反应结晶）生物分解反应：（生物降解）电化学反应：（双极膜水解反应） 第二章 1、按膜的分离原理及推动力不同，膜分几类？ 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。 2、按膜的形态分类？ 按膜的形状分为平板膜(Flat Membrane)、管式膜(Tubular Membrane)和中空纤维膜(Hollow Fiber)、卷式膜。 3、按膜结构分类？对称膜、非对称膜和复合膜。 4、按膜的孔径大小分类？多孔膜和致密膜。 5、微滤、超滤、纳滤、反渗透，推动力是压力差。渗析，推动力浓度差。电渗析，推动力电位差。气体分离、渗透蒸发推动力是压力差。液膜分离推动力是浓度差。 6、常用的有机高分子膜材料？聚砜类、聚酰胺类、纤维素脂类。 7、醋酸纤维膜的优缺点？优点：醋酸纤维素性能稳定缺点：在高温和酸、碱存在下易发生水解，易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 8、醋酸纤维膜的结构？是一种非对称的多孔膜。表皮层、过渡层、支撑层（多孔层） 9、固体膜的保存应注意？主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。 10、工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。管式和中空纤维式组件也可以分为内压式和外压式两种 11、四种膜组件中装填密度最大的是？料液流径最快的是？中控纤维膜装填密度最高，管式料液流动最快。 12、什么是浓差极化？如何消除浓差极化？ 在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。可通过降低膜两侧压差，减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，来减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。 13、微孔过滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)有什么共同特点？1、推动力都是压力差。2、四种膜中溶剂分子都能通过。不同：截流溶质大小不同。 14、反渗透系统的主要部件 主要部件有：压力容器（膜壳）、高压泵、保安过滤器、自动控制与仪器仪表、辅助设备15、.保安过滤器 是反渗透装置的最后一级过滤器，要求进水浊度小于2mg/L以下，出水浊度低于0.3-0.12mg/L。
现代分离技术复习思考题及答案
第一章膜分离 1.什么是分离技术和分离工程？ 分离技术系指利用物理、化学或物理化学等基本原理与方法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的一种手段。 在工业规模上，通过适当的技术与装备，耗费一定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离工程。 2.分离过程是如何分类的？ 机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离 第二章膜分离 1.按照膜的分离机理及推动力不同，可将膜分为哪几类？ 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗 析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。 2.按照膜的形态不同，如何分类？ 按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。 3.按照膜的结构不同，如何分类？ 按膜的结构分为对称膜、非对称膜和复合膜。 4.按照膜的孔径大小不同，如何分类？ 按膜的孔径大小分多孔膜和致密膜。 5.目前实用的高分子膜膜材料有哪些？ 目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。 6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动力是什么？ 压力差。 7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？ 醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在下易发生水解。纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 8.醋酸纤维素膜的结构如何？ 表皮层，孔径（8－10）×10－10m。过渡层，孔径200×10－10m。多孔层，孔径（1000－4000）×10－10m 9.固体膜的保存应注意哪些问题？ 分离膜的保存对其性能极为重要。主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。膜的收缩主要发生在湿态保存时的失水。收缩变形使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时还会造成膜的破裂。当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。 10.工业上应用的膜组件有哪几种？ 工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。 11.在上述膜组件中装填密度最高的是那种？料液流速最快的是那种？ 中空纤维式，管式。 12.什么叫浓差极化？如何消除浓差极化现象？ 在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高。这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。 它是一个可逆过程。只有在膜运行过程中产生，停止运行，浓差极化逐渐消失。
传质与分离技术试题
传质与分离技术试题 一、填空题 1、化工产品生产工艺遵循的规律是： 。（原料 预处理——化学反应——产品精制） 2、化工生产中的“三传一反”为： 、 、 、 。 （动量传递，热量传递，质量传递。化学反应过程） 3、分离过程分为： 、 。 （机械分离、传质分离） 4、传质分离过程分为： 、 。 （平衡分离过程、速率分离过程） 5、在理想气体混合物中，每一组分的 等于它的 。 （逸度、分压） 6、真实混合物中， 可视为修正非理想性的分压。 （逸度） 7、汽液平衡关系用逸度表示为： 。 （ L i V i f f ??=） 8、汽相中组分i 的逸度系数定义为： 。 （i V i V i i V i V i y f y P f 0??γφ==） 9、液相中组分i 的逸度系数定义为： 。 （i L i L i i L i L i x f x P f 0??γφ==） 10、液相中组分i 的活度系数定义为： 。 11、汽相逸度系数与液相逸度系数之间关系为： 。 12、汽相逸度系数与液相活度系数之间关系为： 。 13、工程计算中常用相平衡常数的定义为： 。 （i i i x y k =） 14、对于平衡分离过程，分离因子定义为： 。
（j i j i j j i i j i ij x x y y x y x y k k = ==α） 15、泡点方程为： ，表示平衡物系的温度和液相组成的关系。 16、露点方程为： ，表示平衡物系的温度和气相组成的关系。 17、全回流时，生产能力为 ，操作线方程可写为 。 （零，y n+1 = x n ） 18、若减小回流比，精馏段操作线斜率 ，两操作线的位置向平衡线靠近，表示汽液两相间的 。 （变小，传质推动力减小） 19、由相律知平衡物系的自由度为 。 （F=C-Φ+2） 20、多组分精馏流程的方案数为 。 （Z= ） 21、理想物系相平衡常数表示为 。 （),(P T f p P k S i i ==） 22、多组分精馏中，塔釜温度确定——泡点计算的步骤为： 。 （设i i i B Y i i i i i T P x k y T T x k x k k P T ==?→?≤-∑→∑→???→?，求已知ξ1)()( N ξ为试差的允许偏差，手算中一般取0.01~0.001） 23、多组分精馏中，若按所设温度求得∑K i x i >1，表明 ，所设温度偏高。若 ，表明所设温度偏低。 （K i 值偏大，∑K i x i <1） 24、多组分精馏中，塔顶温度确定——露点计算的步骤为 。 （设i i i D Y i i i i i T P k y x T T k y k y k P T ==?→?≤-∑→∑→???→?，求已知ξ1)()( N ξ为试差的允许偏差，手算中一般取0.01-0.001） 25、操作压力计算过程为 。 26、用轻关键组分和重关键组分表示的计算最少理论板数的芬斯克方程为
现代分离技术习题1
现代分离技术习题 1.化工分离过程按分离原理分为机械分离过程和传质分离过程。 2.有相产生或添加的分离过程，是通过外加能量分离剂产生第二相或直接添 加第二相的物质分离剂这两种途径来实现的。 3.料液预处理的目的是改善料液中非均相组成的分布特征及料液的流动特性， 以利于非均相物系的分离，同时还除去杂质。 4.常用的料液预处理方法有：加热、凝聚、絮凝、反映消除、吸附等。 5.当温度升高时，气体物料的粘度增大，液体物料的粘度减小。 6.巴氏杀菌法是指采用100℃以下的温度和比较短的加热时间来处理物料的灭 菌方法。 7.解释凝聚微观机理的模型是扩散双电层结构模型。 8.凝聚价是指使胶体粒子发生凝聚作用的最小电解质浓度，凝聚价越大，则凝聚 能力越弱。 9.絮凝剂的长链结构上是具有大量的活性功能团，能与胶体粒子产生吸附作 用，另外一个胶体又会同时与多个长链分子发生作用，从而产生架桥作用，形成网状结构的絮团。 10.影响固液悬混物分离过程及效果的主要因素是粘液粘度、固形物的外姓尺寸 以及固相与液相的密度差。 11.通过交替使用低速和高速离心，可以使不同质量的物质在不同强度的离心力作 用下分级沉降，这种离心分离方法叫差速离心法，此法使用于混合样品中各沉降速率差别较大组分的分离。 12.过滤是利用多孔介质对固形颗粒的筛粉截留作用来固液分离的。常规过 滤能够截留10~100 μm 的固型颗粒。 13.Nc是指描述约束关系的独立方式的数目，这些约束关系包括：①物料平衡式； ②能量平衡式；③相平衡关系式；④化学平衡式；⑤内在关系式。 14.不同设备的设计变量数尽管不同，但其中固定设计变量的确定原则是共同的， 既只与进料物流数目和系统内压力等级数有关。 15.任何逆流流动的分离设备的处理能力都受到液泛的限制。若L/V越小，则液泛 气速越大；若液泛气速增大，则说明处理能力越强。 16.雾沫夹带是气液两相的物理分离不完全的现象。雾沫夹带随着板间距的减小而 增加，随塔负荷的增加而急剧上升。 17.默弗里板效率是指实际板上的浓度变化与平衡时应达到的浓度变化之比。 18.特殊精馏的对象是液体混合物，其各组分的沸点差小于5℃并形成非理想 溶液，相对挥发度低于1.1。此时用普通精馏是不经济的或不可行的。 19.共沸精馏共沸剂至少应与待分离组分之一形成共沸物,且最好是形成_最低沸 点共沸物_,可以有较低的_操作温度_,共沸剂的沸点一般应比原料的沸点_低10~40℃_。 20.萃取精馏的溶剂通常为_高沸点液体_,且与待分离组分不形成共沸物。 21.评价溶剂效果的标准是_溶济的选择度_;选择度是指体系在溶剂加入后与未加 入时_关键组分相对挥发度_之比。 22.盐对气液平衡产生影响的首要条件是盐必须溶于此液体混合物。 23.离子半径越小，则盐效应将越大；金属离子的价数越高，则盐效应将越大。
传质分离工程夏期末考试复习题
试卷A/B 一、填空题：（共计25） 1.按所依据的物理化学原理，传质分离过程可以分为平衡分离过程和速率分离过程，常见的平衡分离过程有精馏、吸收、闪蒸。（5分） 2.多组分精馏的FUG简捷计算法中，F代表 Fenske 方程，用于计算N m ，U代表Underwood 公式，用于计算R m ，G代表 Gilliland 关联，用于确定实际理论板数 N 。（6分） 2.在多组分精馏的FUG简捷计算法中，用 Fenske 方程计算N m ，用 Underwood 公式计算 R m，用 Gilliland 关联确定 N 。（6分） driving force for gas absorption is 气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压力之差。（2分） 4．泡点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算。泡点计算可分两种：泡点温度计算和泡点压力计算。（2分） 4.露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算。露点计算可分两种：露点温度计算和露点压力计算。（2分） 5.多组分吸收简捷计算中所用到的Horton-Franklin方程关联了吸收因子、吸收率、和 理论板数。（3分） 6.多组分多级分离过程严格计算中围绕平衡级所建立的MESH方程分别是指：物料衡算方程，相平衡关系，组分摩尔分率加和方程和热量衡算方程（4分） 7共沸精馏是：原溶液加新组分后形成最低共沸物，塔顶采出。（3分） 7萃取精馏是：原溶液加新组分后不形成共沸物且新组分沸点最高，从塔釜采出。（3分） 二、单项或多项选择题（共计10） 1.晰分割法的基本假定是：馏出液中除了 A 外没有其他 C 。（2分） A. heavy key component; B. light key component; C. heavy non-key components; D. light non-key components. 1.晰分割法的基本假定是：釜液中除了 B 外没有其他 D 。（2分） A. heavy key component; B. light key component; C. heavy non-key components; D. light non-key components. 2.多组分精馏过程最多只能有 b) 个关键组分；多组分吸收过程最多只能有 a) 个关键组分（2分）。
现代分离方法与技术期末复习资料
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：0 100Q 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 B R 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 i aq i 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:ｒ21 = t′R ２ / 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。即s m c K c = 保留时间(t R ）:组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间; 死时间(ｔM ):不与固定相作用的气体(如空气)的保留时间； 高效毛细管电泳色谱：是指离子或带电粒子以毛细管为分离室，以高压直流电场为驱动力,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。 复合膜：是以微孔膜或超滤膜作支称层，在其表面覆盖以厚度仅为0．1～0．25μm 的致密的均质膜作壁障层构成的分离膜。使得物质的透过量有很大的增加。 泡沫吸附分离：泡沫分离根据表面吸附的原理,利用通气鼓泡在液相中形成的气泡为载体 对液相中的溶质或颗粒进行分离,因此又称泡沫吸附分离。 超分子分离:超分子是两种以上的化学物种通过分子间的非共价键相互作用缔结而成的具有特定空间结构和功能的聚集体。利用超分子对不同分子的选择性不同进行的分离为超分子分离。 分子蒸馏：是基于不同物质分子运动的平均自由程的差异而进行的分离。 分子印迹：是合成对某种特定分子具有特异选择性结合的高分子聚合物的技术。 加速溶剂萃取:ＡSE 用溶剂从固体或半固体样品中快速提取目标物质;通过高温（50~200OC ）和高压(10~２0ＭＰａ)加快提取速度。 双水相萃取：将两种聚合物水溶液混合时，当聚合物浓度达到一定值,体系会自然分成互不相溶的两相，称为双水相，被萃取物在两个水相之间的分配就是双水相萃取。 超临界流体萃取:以超临界流体为流动相，直接从固体(粉末)或液体样品中萃取目标物质的分离方法。 调整保留值:调整保留时间为色谱保留时间与死时间之差，即 ,同理 峰底宽:即色谱峰宽，用来衡量色谱峰宽度的参数，Wb 分离度:两相邻组分色谱峰保留值之差与色谱峰平均底宽之比 二、问答题 罗氏极性参数:对于一种溶剂,可得到3种模型化合物在该溶剂中的相对溶解能Ｈe ，H ｄ和Ｈn 。它们的和即为此种溶剂的总极性p'，即：ｐ＇ ＝ H ｅ ＋ Ｈd ＋ Hn 溶剂选择性三角形的作用：尽管溶剂种类很多，但可以归于有限的几个选择性组。在同一选择性组中的各种溶剂,都具有非常接近的3个选择性参数,因此在分离过程中都有类似的性能,若要通过选择溶剂改善分离,就要选择不同组的溶剂。 选择溶剂的一般步骤:1． 选择与溶质极性相等的溶剂:要使溶质在溶剂中溶解度达到最大,首先要使溶质和溶剂的极性相等。2. 调整溶剂的选择性:在维持极性相等的前提下，更换溶剂种类,使分离选择性达到最佳。 微滤、超滤、纳滤和反渗透膜分离技术的异同：相同点:推动力都是压力差。不同点：微孔膜是均匀的多孔薄膜，膜孔径在0.02～10μｍ之间，可以截留悬浮粒子,操作压强在0.０１~0.2MPa;超滤膜为不对称膜，其
分离技术复习题
第一章 二、分离技术的分类 传质分离 是指在分离过程中，游戏服务器.,,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。 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 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 食品分离技术指各种分离技术在食品科学与食品工程中的应用，它依据某些理化原理将食品物料中的不同组分进行分离，是食品加工中的一个主要操作过程，是食品工业单元操作的深化和归属 第二节食品分离过程的特点及选择原则
一、食品分离技术的分类 食品分离技术按其分离规模可分为：实验室规模和工业生产规模。 食品分离技术按分离方法可分为：①物理法。②化学法。③物理化学法。 食品分离技术按分离性质可分为非传质分离和传质分离两大类。 二、食品分离过程的特点 ①分离对象种类多，性质复杂。②产品质量与分离过程密切相关。③产品要求食用安全。 ④分离对象在分离过程的易腐败 三、食品分离技术的选择原则 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。根据目标成分的性质，确定分离工作的步骤。 分离工作的步骤 ①选择和确定对目标成分的定性、定量方法，以便在分离过程中能对目标成分进行检测，对分离效果进行评价。 ②了解物料的性质。例如，物料的粘度、目标成分在物料中存在的部位、含量等。 ③确定分离方法并进行实验。是否可利用自然的能量进行分离？是否为超高纯度的分离？分离规模的大小？按这些要求选择合适的分离技术 ④确定分离方法的评价指标。一般来说，评价指标有：回收率、截留率、选择性、经济性等 ⑤中试或工业生产应用的放大设计。 分离方法的选择时要考虑的因素 1.产品纯度和回收率。 2.产品价格 3.目标产物的特性 4.混合物中的分子性质 5.经济因素 6.安全与环保 四、食品分离技术的评价 ①回收率和产品纯度②产品质量③产品安全性④简化生产工艺⑤降低能耗、场地，节省成本 三个关键环节：概念形成到课题的选定、技术与经济论证(可行性)和工业放大技术。 三、食品分离技术的发展趋势 未来食品工业所关注的重点问题有： ①环境问题。减少温室气体的排放，消除水、土壤的污染。②工艺改进。需要开发更好的食品工业分离技术。③产品开发。产品多样化，新的及有高附加值的产品开发。④能源问题。提高能源利用率，找到能替代高耗能的工艺。⑤安全问题。有时这与新的分离技术关系密切。第二章 膜材料 有机膜材料 1．纤维素衍生材料：醋酸纤维素、硝酸纤维素等。2. 聚砜:性能优于纤维素3. 其它高分子材料：较高的机械强度，耐pH范围宽及较耐高温 无机膜材料 金属、金属化合物、陶瓷、玻璃以及沸石等。 有实用价值的膜需具备下列条件 1. 高的截留率和高透水率； 2. 强的抗物理、化学和微生物的侵蚀性能； 3. 良好的柔韧性和足够的机械强度； 4. 使用寿命长，使用pH范围广； 5. 运行操作压力低； 6. 制备方便，便于工业化生产。 四、膜的制备方法
现代分离技术试题
填空部分: 1我们测定气相色谱仪灵敏度时，如果用102-白色担体，邻苯二甲酸二壬酯固定液， 此时按两相所处的状态属于（气一液）色谱；按固定相性质属于（填充柱）色谱； 按展示方式属于（冲洗）色谱；按分离过程所依据的物理化学原理属于（分配）色谱。 2、液相色谱分析中常用以低压汞灯为光源，波长固定式的紫外（UV ）检测器，它是以低压 汞灯的最强发射线（253.8）nm做为测定波长。 3、根据分离原理的不同，液相色谱可分为（液一液）：（液一固）：（离子交换）：（凝胶）色谱法。 4、固定相分为（液体）和（固体）固定相两大类。固体固定相可分为（吸附齐U _____ , （高分子多孔小球）,（化学键合）固定相三类。 5、保留值大小反映了（组分）与（固定相）之间作用力的大小，这些作用力包括 （定向力）,（诱导力）,（色散力），（氢键作用力）等。 6、柱温选择主要取决于 样品性质。分析永久性气体，柱温一般控制在（50 C以上）： 沸点在300C以下的物质，柱温往往控制在（150C以下）：沸点300C以上的物质， 柱温最好能控制在（200C以下）：高分子物质大多分析其裂解产物。若分析多组分 宽沸程样品，则可采用（程序升温）：检测器可采用（FID ）。 7、在气相色谱分析中，载气钢瓶内贮存气体都有明显的标记，如氮气，瓶外漆（黑色） _____ ， 用黄色标写“氮”:氢气漆（深绿色），红色标写“氢”。 8、固定液按相对极性可粗分为（五）类，异三十烷是（非极性）固定液，属（0）级; 3，3，—氧二丙腈是（强极性）固定液，属（5）级。 9、采用TCD检测器时，要注意先（诵载气）后（加桥电流）并且（桥电流）不可过大, 否则易烧 损铼钨丝。 10、色谱基本参数测量与计算的关键是（控制色谱操作条件的稳定）。 11、气相色谱中，对硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器是火焰光度检测器
现代分离技术试题
填空部分： 1、我们测定气相色谱仪灵敏度时，如果用102-白色担体，邻苯二甲酸二壬酯固定液， 此时按两相所处的状态属于(气—液) 色谱；按固定相性质属于(填充柱) 色谱； 按展示方式属于(冲洗) 色谱；按分离过程所依据的物理化学原理属于（分配）色谱。2、液相色谱分析中常用以低压汞灯为光源，波长固定式的紫外（UV）检测器，它是以 低压汞灯的最强发射线（253.8）nm做为测定波长。 3、根据分离原理的不同，液相色谱可分为（液—液）；（液—固）；（离子交换）；（凝胶）色谱法。 4、固定相分为（液体）和（固体）固定相两大类。固体固定相可分为（吸附剂）， （高分子多孔小球），（化学键合）固定相三类。 5、保留值大小反映了（组分）与（固定相）之间作用力的大小，这些作用力包括 （定向力），（诱导力），（色散力），（氢键作用力）等。 6、柱温选择主要取决于样品性质。分析永久性气体，柱温一般控制在（50℃以上）； 沸点在300℃以下的物质，柱温往往控制在（150℃以下）；沸点300℃以上的物质， 柱温最好能控制在（200℃以下）；高分子物质大多分析其裂解产物。若分析多组分 宽沸程样品，则可采用（程序升温）；检测器可采用（FID）。
7、在气相色谱分析中，载气钢瓶内贮存气体都有明显的标记，如氮气，瓶外漆（黑色），用黄色标写“氮”；氢气漆（深绿色），红色标写“氢”。 8、固定液按相对极性可粗分为（五）类，异三十烷是（非极性）固定液，属（0）级；β，β，—氧二丙腈是（强极性）固定液，属（5）级。 9、采用TCD检测器时，要注意先（通载气）后（加桥电流）并且（桥电流）不可过大，否则易烧损铼钨丝。 10、色谱基本参数测量与计算的关键是（控制色谱操作条件的稳定）。 11、气相色谱中，对硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器是火焰光度检测器（FPD）和硫磷检测器（SPD）； 对大多数有机化合物有很高灵敏度的是氢火焰离子化检测器（FID）。 12、某色谱峰峰底宽为50秒，它的保留时间为50分，在此情况下，该柱子理论板数有（57600）块。 13、液相色谱中较常用的检测器有（紫外UV），（示差折光），（荧光）三种；而我校GC—16A气相色谱仪带有（热导检测器TCD），（氢火焰离子化检测器FID），（火焰光度检测器FPD），（电子捕获检测器ECD）四种检测器。 15、高效液相色谱根据样品与固定相，流动相的相互作用大致可分为（吸附色谱），（分配色谱），（离子交换色谱），（凝胶色谱）四种分离方式。
2019年《传质与分离技术》复习提纲
2019年《传质与分离技术》复习提纲 一、概念： 1、在精馏段,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。 2、在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品。 3、简单连续精馏塔是指常规连续精馏塔，塔顶设有冷凝器，塔底设有再沸器，具有一个进料，分离出塔顶和塔底两个产品。 4、回流比R是精馏过程的设计和操作的重要参数。R直接影响精馏塔的分离能力和系统的能耗，同时也影响设备的结构尺寸。其数值的确定由设计者选定，从耗能角度考虑宜取低限，对难分离的物系应取高限。 5、填料塔中为使流向塔壁的液体能重新流回塔中心部位，一般在液体流过一定高度的填料层后装置一个液体再分布器。 6、串级回路：是在简单调节系统基础上发展起来的。在结构上，串级回路调节系统有两个闭合回路。主、副调节器串联，主调节器的输出为副调节器的给定值，系统通过副调节器的输出操纵调节阀动作，实现对主参数的定值调节。 7、吸收操作的分离依据是混合物各组分在某种溶剂（吸收剂）中溶解度的差异，从而达到的目的。 8、使溶液中的易挥发性溶质释放出来的操作过程，称为解吸，为了回收吸收剂，通常采用解吸操作，使吸收剂与被吸收的溶质分离，循环使用。 9、分程控制：就是由一只调节器的输出信号控制两只或更多的调节阀，每只调节阀在调节器的输出信号的某段范围中工作。 10、间歇精馏只有提馏段，没有精馏段。 11、分离按气液接触情况分为逐级式和连续式，其中板式塔属于逐级式，填料塔属于连续式。 12、恒沸精馏和萃取精馏都需要在混合液中加入第三个组分，其目的是加入第三个组分，改变原有组分的相对挥发度，使之能用普通的精馏方法分离。总压一定时，恒沸精馏形成的恒沸物，其组成和温度都是恒定的。 13、亨利定律有3种表达方式，在总压P< 5 atm下，若P增大，则m降低，E降低，H升高；若温度降低，则m降低，E降低，H升高。 14、板式塔从整体上看气液两相呈逆流接触，在板上气液两相呈错流接触。 15、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为泡点温度。 16、比较易溶气体与难溶气体E、H、m的大小：E（易溶）< E（难溶）；H（易溶）>H(难溶)；m（易溶）< m（难溶） 17、双膜理论的要点：(1) 相互接触的两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各存在着一个很薄（等效厚度分别为δ1 和δ2 ）的流体膜层。溶质以分子扩散方式通过此两膜层。(2) 相界面没有传质阻力，即溶质在相界面处的浓度处于相平衡状态。(3) 在膜层以外的两相主流区由于流体湍动剧烈，传质速率高，传质阻力可以忽略不计，相际的传质阻力集中在两个膜层内。 18、在相际传质过程中，若溶质A在两相的组成相等，A在两相间的传递就没有了，原因为：若溶质A在两相的组成相等,则在相界面两侧存在溶质A分子传递的动态平衡，即单位时间进入两相的溶质A的物质的量相等。 19、精馏实际生产中，入塔原料可有五种不同的热状态： (1) 温度低于泡点的冷液体； (2) 泡点下的饱和液体； (3) 温度介于泡点和露点之间的汽液两相混合物；
传质过程基础 习题
第一章传质过程基础 1. 质量比与质量分数、摩尔比与摩尔分数有何不同，它们之间的关系如何? 2. 某组分的绝对速度、扩散速度和平均速度各表示什么意义? 3. 传质的速度与通量为何有不同的表达方式，各种表达方式有何联系? 4. 分子传质(扩散)与分子传热(导热)有何异同? 5. 在进行分子传质时，主体流动是如何形成的，主体流动对分子传质通量有何影响? 6. 气体中扩散系数、液体中扩散系数各与哪些因素有关? 7. 对流传质与对流传热有何异同? 8. 提出对流传质模型的意义是什么? 9. 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? 10. 三传类比具有哪些理论意义和实际意义? 11. 对流传质系数有哪几种求解方法，其适用情况如何? 第二章气体吸收 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. 摩尔比与摩尔分数有何不同，它们之间的关系如何? 4. 分子传质(扩散)与分子传热(导热)有何异同? 5. 在进行分子传质时，总体流动是如何形成的，总体流动对分子传质通量有何影响? 6. 讨论传质的机理、吸收过程的机理的意义是什么? 7. 双膜模型，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? 8. 吸收速率方程为何具有不同的表达形式? 9. 传质单元高度和传质单元数有何物理意义? 第三章蒸馏 1. 压力对蒸馏过程的汽液平衡关系有何影响，如何确定精馏塔的操作压力？ 2. 挥发度与相对挥发度有何不同，相对挥发度在精馏计算中有何重要意义？ 3. 为什么说理论板是一种假定，理论板的引入在精馏计算中有何重要意义？ 4. 在分离任务一定时，进料热状况对所需的理论板层数有何影响? 5. 进料量对理论板层数有无影响，为什么? 6. 全回流操作的特点是什么，有何实际意义？ 7. 对不正常形状的汽液平衡曲线，是否必须通过曲线的切点来确定，为什么? 8. 精馏操作回流比通常为，试分析根据哪些因素确定倍数的大小?
《现代分离技术》练习题
齐鲁工业大学 17 / 18 学年第二学期研究生期末考试试卷（A卷） 课程名称：现代分离技术得分： 年级：2017级姓名：学号： 问答题: （每题20分，共100分。请根据自己的实际情况和理解程度自行独立答题，字数不限，不必长篇大论，脉络清晰就行。若有雷同，将视情节从严扣分。答题完成后，暂不要求打印。） 1、透析、渗析、（正）渗透、反渗透、超滤、微滤、纳滤与普通过滤，辨析之。 2、欲对苦咸水进行淡化，根据你所掌握的知识，可以选用哪种（些）分离方法？ 3、你在此前的科研工作中，接触过哪些分离方法？请尝试对其中的一种方法予以简介。 4、试谈谈分离科学的重要性及你对学习这门课程的体会。 5、计算题：某溶液含Fe3+ 100mg，用某有机溶剂萃取之，分配比D=99。问用等体积溶剂萃取1次和2次，溶液中剩余的Fe3+量各是多少毫克？若是萃取2次后，将分出的有机层合并，再用等体积的水洗涤1次，有机相中会损失Fe3+多少毫克？ 答： 1、①透析：通过小分子经过半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理，将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。 ②渗析：又称透析。一种以浓度差为推动力的膜分离操作，利用膜对溶质的选择透过性实现不同性质溶质的分离。即利用半透膜能透过小分子和离子但不能透过胶体粒子的性质从溶胶中除掉作为杂质的小分子或离子的过程。 ③渗透是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域（即低浓度溶液）渗入低水分子区域（即高浓度溶液），直到半透膜内外浓度平衡为止。 ④反渗透又称逆渗透，在膜的两边造成一个压力差，并使其大于渗透压，就会发生溶剂倒流，使浓度较高的溶液进一步浓缩。是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在0.0001~0.001 μm之间；（由于分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用，故而成为反渗透） ⑤超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄
现代分离专业技术试题
填空部分: 1、我们测定气相色谱仪灵敏度时，如果用10２-白色担体，邻苯二甲酸二壬酯固定液, 此时按两相所处的状态属于（气—液) 色谱;按固定相性质属于(填充柱) 色谱； 按展示方式属于(冲洗) 色谱;按分离过程所依据的物理化学原理属于（分配)色谱。 2、液相色谱分析中常用以低压汞灯为光源，波长固定式的紫外(UV)检测器,它是以 低压汞灯的最强发射线(253.８）nｍ做为测定波长。 3、根据分离原理的不同,液相色谱可分为（液—液）;(液—固）；（离子交换)；（凝胶）色谱法。 4、固定相分为（液体）和(固体)固定相两大类。固体固定相可分为（吸附剂）， （高分子多孔小球），(化学键合）固定相三类。 5、保留值大小反映了(组分)与（固定相）之间作用力的大小,这些作用力包括 （定向力），(诱导力)，（色散力），（氢键作用力）等。 6、柱温选择主要取决于样品性质。分析永久性气体,柱温一般控制在（50℃以上); 沸点在３0０℃以下的物质，柱温往往控制在（150℃以下）;沸点300℃以上的物质, 柱温最好能控制在(2０0℃以下）;高分子物质大多分析其裂解产物。若分析多组分 宽沸程样品,则可采用（程序升温）;检测器可采用(FＩＤ）。 7、在气相色谱分析中，载气钢瓶内贮存气体都有明显的标记，如氮气,瓶外漆（黑色)， 用黄色标写“氮”;氢气漆(深绿色),红色标写“氢”。 ８、固定液按相对极性可粗分为(五)类,异三十烷是(非极性）固定液,属(0)级； β，β,—氧二丙腈是(强极性）固定液，属(5）级。 9、采用TCＤ检测器时,要注意先(通载气）后（加桥电流）并且(桥电流）不可过大， 否则易烧损铼钨丝。 1０、色谱基本参数测量与计算的关键是(控制色谱操作条件的稳定）。 11、气相色谱中，对硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器是火焰光度检测器（ＦP Ｄ)和硫磷检测器（SPD）；
传质分离技术复习资料
一．判断 1.回流是精馏与普通蒸馏的本质区别。（√） 2.解吸是与吸收相反的操作，通过解吸操作后吸收剂可循环使用。（√） 3.理想溶液中两组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比。（√） 4.吸收是分离液体混合物的操作。（×） 5.在精馏塔中从上到下，液体的轻组分浓度逐渐增大。（×） 6.降液管是流体自上一层塔板流至其下一层塔板的通道。（√） 7.在连续精馏塔操作流程中，加料板以上的塔段是精馏段，加料板以下的塔段（包 括加料板）是提留段。（√） 8.按双膜理论，在相界面处，吸收质在气液两相中的浓度达平衡，即认为界面上没 有阻力。（√） 9.升温和减压对吸收有利。而降温和加压对解吸有利。（×） 10.发生漏液现象的原因是气速太小或液面落差太大。（√） 11.若在两组分恒沸液中加入恒沸剂（夹带剂），该组分与原料液中的一个或两个组分 形成恒沸液，从而使原料液使用普通精馏方法予以分离这种精馏操作称为恒沸蒸馏。（√） 12.进入精馏塔的物料是饱和液体，其状态参数q=0. （×） 13.板式塔内溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的流动液层。（√） 14.在精馏塔内任意一块理论板上的气相温度与液相温度相等。（√） 15.在工业吸收中，当进塔混合气中的溶质含量小于3﹪-10﹪时，通常称为低组成气体 吸收。（√） 二．选择 1.蒸馏是分离（均相液体）混合物的单元操作。 2.吸收操作的分离依据是混合气体中各组分在某种溶剂（吸收剂）中（溶解度）的 差异。 3.拉乌尔定律适用于（稀溶液的溶剂或理想溶液）。
4.混合气体中被液相吸收的组分称为（吸收质）。 5.精馏塔温度控制最关键的部位是（灵敏板的温度）。 6.萃取操作的溶解度曲线将三角形内部分为两个区域，萃取操作在（两相区）进行。 7.当连续精馏在最小回流比条件下操作时，其理论板层数（∞）。 8.下列那个回流比在适宜回流比的数值范围内（1.1～2Rmin）。 9.两组分液体混合物，某相对挥发度﹫越大，表示用普通蒸馏方法进行分离（较容易）。 10.在精馏操作计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化（提留段操作线和q 线）。 11.下列塔板操作状况中，那一种是由于气速太小引起的（漏液）。 三．填空 1.为完成连续精馏操作，需要在塔顶设置（冷凝器）而在塔底设置(再沸器)。 2.吸收过程中用气相组成y表示的推动力为（y-y*），用液相组成x表示的推动力为 （x*-x）。 3.气液传质设备按气液两相解除方式分为逐级接触式和连续接触式，其中填料塔属 于（连续连续式）板式塔属于（逐级接触式）。 4.间歇操作只有（精馏段），没有（提馏段）。 5.根据装填方式不同可将填料塔中的填料分为两类，一类是（散装）填料，另一类 是（整砌）填料，拉西环与鲍尔环是典型的（散装）填料。 6.连续精馏操作中，饱和蒸汽进料时，热状况参数（q=0），饱和液体进料时，热状 况参数（q=1）。 7.用洗油吸收焦炉煤气中少量的苯及苯蒸气，按照被吸收组分数目分类，该吸收过 程属于（多组分）吸收，按照过程中有无化学反应，该吸收过程属于（物理）吸收。 8.板式塔中的塔板可分为有降液管式塔板和无降液管式塔板，有降液管式塔板有哪 些（泡罩踏板、筛孔塔板、浮阀塔板）。