分离工程期末习题
分离工程试题及答案
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。
分离工程期末习题
一、填空题（每空2分，共30分）1．相对挥发度依次降低顺序排列的混合物ABCDEFG分离，要求馏出液中D组分的浓度≤2.5mol%，釜液中C组分的浓度≤5.0mol%，则轻关键组分是，重关键组分是。
假定为清晰分割，则馏出液中的组分为 ,釜液中的组分为。
2．利用状态方程法计算汽液相平衡常数K i的公式为；活度系数法计算汽液相平衡常数的通式是，当汽相为理想气体，液相为非理想溶液时，活度系数法计算汽液相平衡常数的通式简化为。
3．萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点：和，当原有两组分的沸点接近，非理想性不大时，加入溶剂主要目的是。
4．多组分多级分离严格计算平衡级的理论模型，简称为方程，分别是、、和方程。
二、选择题（每题1分，共10分）1．按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为两类，即速率分离过程和（ C ）两大类。
A．机械分离；B．膜分离；C．平衡分离。
2．在多组分精馏中，最小回流比下由于非关键组分的存在使塔中出现（ C ）个恒浓区。
A．3； B．2； C．1； D．4。
3.在化工生产中常常会遇到欲分离组分之间的相对挥发度接近于1或形成共沸物的系统，如向这种溶液中加入一种新组分，该新组分和被分离系统中的一个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏称为（ D ）。
A.热泵精馏；B．萃取精馏； C．普通精馏；D．共沸精馏。
4．多组分吸收和精馏同属于传质过程，多组分吸收过程中，对操作起关键作用的关键组分有（ C ）个。
A．2； B．3； C．1； D．0。
5．萃取塔内两相之间的相际传质面积愈大，传质效率（ B ）。
A．愈大； B．愈小； C．不变； D．先增大后减小。
6．在给定温度下进行闪蒸计算时，先需核实闪蒸问题是否成立，可采用泡点方第 1 页共3 页第 2 页 共 3 页程和露点方程计算在闪蒸压力下进料混合物的泡点温度和露点温度，如果闪 蒸温度（ ）泡露点温度，则闪蒸问题成立。
A ．大于； B ．介于； C ．小于； D ．不等于。
分离技术期末考试题及答案
分离技术期末考试题及答案一、选择题1. 下面哪种分离技术适用于固体与液体的分离？A. 蒸馏法B. 水平滤纸法C. 离心法D. 结晶法答案: B2. 分离技术的主要目的是什么？A. 分离纯净物质B. 混合物的鉴定C. 物质的转化D. 实验室操作的简便答案: A3. 以下哪个分离技术适用于固液混合物？A. 撇渣法B. 吸滤法D. 蒸发法答案: B4. 下列几种分离技术中，哪一种属于物理变化？A. 固液分离B. 液液分离C. 固气分离D. 液气分离答案: A5. 分离技术中，通过浸泡和漂洗方法可以实现对混合物的哪种分离？A. 固液分离B. 液液分离C. 固气分离D. 液气分离答案: A二、填空题1. 固液分离的一种方法是______法。
2. 水平滤纸法适用于______。
答案: 固体与液体的分离3. 蒸馏法适用于______。
答案: 液体与液体的分离4. 高度纯净的物质通常通过______法进行分离。
答案: 结晶5. ______是将固体颗粒从液体中分离出来的方法。
答案: 过滤三、解答题1. 请你简要介绍一下固液分离的原理及方法。
答: 固液分离是将固体颗粒从液体中分离出来的一种方法。
其原理是利用固液的不溶性或溶解度差异来实现分离。
常用的固液分离方法有过滤法、离心法和吸滤法等。
过滤法是通过滤纸等过滤介质，使固体颗粒被滤纸截留，而通过滤液流出。
离心法是利用离心机产生高速离心力，使固体颗粒向外沉积在离心管底部，然后从上方倒出悬浊液。
吸滤法则是在过滤操作时，利用玻璃棒或真空泵等将滤液迅速抽尽，加快固体颗粒的分离速度。
2. 请说明蒸馏法的原理，并结合实际操作过程进行说明。
答: 蒸馏法适用于液体与液体的分离。
其原理是利用不同物质的沸点差异，通过蒸馏操作将混合物中的低沸点液体蒸发并冷凝，从而实现分离。
蒸馏操作一般包括加热蒸发、冷却冷凝和收集等步骤。
例如，将含有酒精和水的混合物进行蒸馏分离，首先将混合物倒入蒸馏瓶中，加热瓶底使其中的酒精蒸发。
分离技术(期末考试题及答案)
分离技术考试题矿物加工工程专业专用（配用教材：选矿学中国矿业大学出版社）一、填空题：（10分）1.水分的赋存形态有（化合水）、（结合水）、（毛细水）、（自由水）。
2.分级与筛分作业的性质相同，但是筛分是比较严格地按（粒度）分开，而分级则是按（密度）分开的。
3.单元沉降实验过程分（澄清区）、（沉降区）、（过渡区）、（压缩区）四个区。
二、问答题（50分）1.试说明浅池原理的内容？答：煤泥水的颗粒和流动速度在整个水池断面上是均与分布的，并保持不变的。
悬浮液在分级设备中流动是理想的缓慢流动，颗粒只要一离开流动层，就认为已经成为沉物。
称为浅池原理。
2.论述箱式压滤机给料方式有何特点？给料形式有哪些？答：在压滤初期，需要用大量的矿浆，把各滤室充满，因此，最好使用大流量的泵；压滤开始后，需要较大的压力，这时使用高扬程的泵。
给料形式有三种：分别是单段泵给料、两段泵给料和泵与空气压缩机联合给料；其特点如下：①单段泵给料：通常选用流量较大的泵，所以该给料方式使用于过滤性能较好、在较低压力下即可成饼的物料。
②两段泵给料：压滤初期用低扬程、大流量的低压泵给料，经一定阶段再换用高扬程、低流量的高压泵给料，以满足压滤机不同阶段的压力要求。
但在每个压滤循环中，中间需要换泵，操作较为麻烦。
此外高压泵的磨损较大。
③泵与空气压缩机联合给料：在系统中，需要增加一台空气压缩机和储料罐，因此，流程复杂。
3.刮刀卸料离心机的刮刀转子与筛篮的间隙过大对脱水有何影响？如何调整和解决？答：影响：筛篮和刮刀转子之间的间隙，对离心脱水机的工作影响很大。
随间隙的减小，筛面上滞留的煤量减小，离心脱水机的负荷降低，减小了筛网被堵塞的现象，有利于脱水过程的进行。
若间隙增大，筛面上将黏附一层不脱落的物料，新进入设备的料流，只能沿料层滑动，一方面加大物料移动阻力，在相同处理能力时，使之负荷增加，动力消耗增大，并增加对物料的磨碎作用；另一方面，泄出的水分必须通过该黏附的物料层，增加水分排泄阻力，降低脱水效果。
生物分离工程期末试题及答案
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
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。
化工分离工程(科学出版社第二版)期末试题(卷)与答案解析
由于 ln 1 2
0.59 x22
1.42 x12
1.66 x1x2
故
ln
37.311 82.372
0.58x22
1.42x12
1.66x1x2
x1 x2 1
由上式解得： x1 0.8475
答：从图看出：实线体系加入萃取剂之后，在高浓度区 P 变化比较大，说明此体系是正偏
差体系；虚线体系加入萃取剂之后，在低浓度区 P 变化比较大，说明此体系是负偏差体系。说 明溶剂对 大的作用较小，对 小的作用较大。因为：当无溶剂存在时，由（1）式知，温度固
定， A12 1 2x1值大，使 值越大，则当有溶剂存在时， A12 1 2x1 值大，（２）式值反而小，
p 值越小，即溶剂对其作用也越小。
lg
lg
p10 p20
A12 1 2x1 （1）
lg
p
xP
A1' P
A2' P
A1'2 1 2x1
－ A12 1 2x1（2）
专业:化工
班级:04: 学号:
五、简答题（本大题 15 分，每小题 5 分）
1、在 A-B 双压精馏操作中，A 塔的操作压力为 20atm，塔底产品经节流阀后很快进入 B 塔。B 塔的操作压力 为 10atm，试问：
（1）液体经节流后会发生哪些变化？ （2）如果 B 塔的操作压力为 5atm 时，与 10atm 操作情况有何不同？
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 容，否则将 按相应管理 规定处理。
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
生物分离工程期末(附答案)
期末考试复习题吸附法和离子交换1、吸附作用机理是什么？按作用力可分为哪几种？答：固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。
固体内部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡。
但在界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分子层。
按作用力可分为：物理吸附，化学吸附和离子交换2、吸附法有几种？各自有何特点？答：吸附法按吸附作用力分主要有三类，物理吸附、化学吸附和离子交换。
特点：物理吸附基于吸附剂与溶质之间的分子间作用力即范德华力。
溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。
一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质可通过改变温度、PH和盐浓度等物理条件脱附。
化学吸附释放大量的热，吸附热高于物理吸附。
化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需采用破坏化学结合的化学试剂为洗脱剂。
化学吸附具有高选择性离子交换吸附所用吸附剂为离子交换剂。
离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。
离子交换的吸附质可以通过调节PH或提高离子强度的方法洗脱。
3、大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点？答：大孔网状聚合物吸附剂机械强度高，使用寿命长，选择性能好，吸附质容易吸附，并且阻力小，常应用于抗生素和维生素B12等的分离浓缩过程。
4、影响吸附过程的因素有那些？答：影响吸附的因素（1）吸附速度由于大分子分子量大，扩散慢，且吸附时常伴随着分子构型的变化，故其吸附速度慢，这就给讨论大分子吸附带来困难。
（2）分子量的影响对孔性固体，分子量增加，吸附量减少。
对大孔或非孔固体α=1只有1个吸附点α=0表示大分子完全平躺。
（3）溶剂的影响在溶剂中，大分子较伸展，吸附量减少。
若溶剂产生竞争吸附，吸附量减少。
（4）温度的影响存在着温度升高使吸附量下降和温度升高使吸附量升高两种情况。
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一、填空题（每空2分，共30分）
1．相对挥发度依次降低顺序排列的混合物ABCDEFG分离，要求馏出液中D组
分的浓度≤2.5mol%，釜液中C组分的浓度≤5.0mol%，则轻关键组分
是，重关键组分是。
假定为清晰分割，则馏出液中的组分
为 ,釜液中的组分为。
2．利用状态方程法计算汽液相平衡常数K i的公式为；活度系数法
计算汽液相平衡常数的通式是，当汽相为理想气体，液相
为非理想溶液时，活度系数法计算汽液相平衡常数的通式简化
为。
3．萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点：
和，当原有两组分的沸点接近，非理想性不大时，加入溶剂主要目
的是。
4．多组分多级分离严格计算平衡级的理论模型，简称为
方程，分别是、、和
方程。
二、选择题（每题1分，共10分）
1．按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为两类，即速率分离过程和（ C ）两大类。
A．机械分离；B．膜分离；C．平衡分离。
2．在多组分精馏中，最小回流比下由于非关键组分的存在使塔中出现（ C ）个恒浓区。
A．3； B．2； C．1； D．4。
3.在化工生产中常常会遇到欲分离组分之间的相对挥发度接近于1或形成共沸
物的系统，如向这种溶液中加入一种新组分，该新组分和被分离系统中的一
个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏称为（ D ）。
A.热泵精馏；B．萃取精馏； C．普通精馏；D．共沸精馏。
4．多组分吸收和精馏同属于传质过程，多组分吸收过程中，对操作起关键作用的关键组分有（ C ）个。
A．2； B．3； C．1； D．0。
5．萃取塔内两相之间的相际传质面积愈大，传质效率（ B ）。
A．愈大； B．愈小； C．不变； D．先增大后减小。
6．在给定温度下进行闪蒸计算时，先需核实闪蒸问题是否成立，可采用泡点方
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程和露点方程计算在闪蒸压力下进料混合物的泡点温度和露点温度，如果闪 蒸温度（ ）泡露点温度，则闪蒸问题成立。
A ．大于； B ．介于； C ．小于； D ．不等于。
7．对含水系统，（B ）活度系数方程常比其它活度系数方程更好。
A ．UNIQUAC ； B ．NRTL ； C ．Wilson ； D ．Margules 。
8．多组分精馏中，如果有轻非关键组分存在，当要求轻关键组分的回收率高时，馏出液中所有（ ）的组成能准确估计。
A ．轻关键组分； B ．重关键组分； C ．重非关键组分； D ．轻非关键组分 9．装置可以由若干个单元组成，因此由组成装置的各个单元的设计变量数和单元间的关系计算装置的设计变量数N i U =（ ）。
A ．U e U
i i r c N N N N =+-； B ．U e U i i r c i
N N N N =+-∑；C ．U U i r c N N N =-；
D 。
U e
i i i
N N =∑ 。
10．若在精馏塔内分离三组分abc 时，其中a 轻关键组分，b 重关键组分，c
重组分，那么在精馏塔内的浓度分布曲线上，（ ）组分会出现极大值。
A ．b
B ．c 和b
C ．a
D ．a 和b
三、简答题（每题5分，共20分）
1．简述与传统萃取过程相比超临界流体萃取的优势。
2． 2.简要说明在多组分多级分离的严格计算中，泡点法（BP 法）和流率加和法（SR 法）各自适用于那种分离塔的计算，并列出这两种算法的优点。
3．写出精馏过程热力学效率的定义式；并阐述精馏过程的主要节能技术。
4．对于普通精馏塔所组成的塔序，确定塔序的经验法包含的主要规则有哪些？ 四、计算题 （共40分） 1.在一精馏塔中分离苯（B ）、甲苯（T ）、二甲苯（X ）和异丙苯（C ）四元混合物，进料量100kmol/h ，进料组成z B =0.2，z T =0.3，z X =0.1，z C =0.4（摩尔分数）。
塔顶采用全凝器，饱和液体回流。
相对挥发度数据为：αBT =2.25，αTT =1.0，αXT =0.33，αCT =0.21。
规定异丙苯在釜液中的回收率为99.8%，甲苯在馏出液中的回收率为99.7%。
求最少理论板数和全回流操作下的组分分配。
（10分） 2.分离苯（B ）、甲苯（T ）和异丙苯（C ）的精馏塔，塔顶采用全凝器，分析釜
液组成x B =0.1,x T =0.3, x C =0.6（摩尔分数）。
蒸发比V /
/W=1.0。
假设为恒摩
尔流。
相对挥发度为：αBT =2.5，αTT =1.0，αCT =0.21。
求再沸器以上一板的下流
液体的组成。
（12分）
3．已知原料气组成为：(取100kmol/h进料为计算基准)
组分 CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 n-C6H14
y0（摩尔分数）0.765 0.045 0.035 0.025 0.045 0.015 0.025 0.045
k i 17.4 3.75 1.3 0.56 0.4 0.18 0.144 0.056
现拟用不挥发的烃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℃,压力为1.013MPa, 如果要求i- C4H10的回收率为92%.试计算（18分）
（1）试写出吸收因子的定义式及影响吸收因子的因素。
（5分）
（2）为完成此任务所需的最小液气比。
（3分）
（3）操作液气比为最小液气比的1.2倍时所需的理论板数。
（5分）
（4）各组分的吸收率和离塔尾气的数量和组成。
（5分）
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