硕士研究生分离工程思考题答案
分离工程思考题
第三章
1、什么是关键组分？非关键组分？分配组分与非分配组分？ 非关键组分是否就一定是非分配组分？ 2、什么是清晰分割和非清晰分割？ 3、简述多组分精馏的简捷计算方法。 4、萃取精馏的原理？画出一个液相进料的萃取精馏流程。 5、共沸精馏的原理？画出一个二元非均相共沸精馏流程。 6、分析萃取精馏回流比的特性。 7、萃取剂和共沸剂的选择原则。 8、请指出共沸精馏与萃取精馏的主要异同。 9、反应精馏的适用条件？原理？优点？局限性？ 10、加盐精馏的原理？
第四章
1、简述精馏和吸收过程的主要不同点。
2、怎样用简捷法计算吸收过程的理论板数。
3、平均吸收因子法的基本思想和适用条件？
4、吸收和解析发生的基本条件？
5、组分的吸收因子和解析因子是如何定义的？分析 吸收因子对吸收过程的影响？ 6、推导吸收因子法的基本方程(Horton—Franklin 方程) 。 7、写出吸收率和相对吸收率的表达式。
第六章
1、写出多级分离过程的平衡级数学模型（MESH方程）。
2、多级分离过程中有几种严格计算方法 3、三对角矩阵法（泡点法）的计算原理。 4、泡点法解决精馏问题时温度和汽相流率的初值如何 确定？
5、BP法和SR法的适用条件？
第七章 吸附
1、掌握吸附分离过程原理、吸附平衡、吸附机理； 2、掌握固定床中溶质浓度分布曲线的绘制和透过曲 线的绘制； 3、学会从吸附等温线分析有利于吸附操作的条件； 4、了解几种吸附剂的特性； 5、了解吸附分离过程在化工生产中的应用。
第二章
5、什么叫露点？什么叫泡点？ 6、精馏塔塔顶的温度和塔釜的温度分别是……？ 7、简述求解泡露点的思路？ 8、怎样判断混合物在给定T，P下的相态（判断闪蒸问题 是否成立的方法） ？ 9、等温闪蒸的通用闪蒸方程（Rachford-Rice方程简称 R－R方程）的形式。 10、简述等温闪蒸、部分冷凝计算的计算依据和计算思路。
生物分离工程总结 课后思考题
二、盐析的原理是什么？影响因素有哪些？ 水溶液中蛋白质溶解度一般在生理离子强度范围内（0.15-0.2mol/kg） 最大，低于或高于此范围溶解度降低，蛋白质在高离子强度的溶液中溶 解度降低发生沉淀的现象称为盐析。 蛋白质的盐析行为随蛋白质的相对分子质量和立体结构而已，不同蛋白 质β值不同，KS值随蛋白质相对分子质量的增大或分子不对称性的增强 而增大，盐析沉淀结构不对称的高相对分子质量蛋白质所需的盐浓度较 低，对特定蛋白质影响蛋白质盐析的主要因素有无机盐的种类，浓度， 温度和pH值 盐的种类影响KS值，离子半径小而带电荷较多的阴离子盐析效果好 温度和pH值影响β，在高离子强度溶液中，温度上升，有利于某些蛋白 质失水，因此温度升高，蛋白质溶解度下降 pH值接近蛋白质等电点有利于提高盐析效果 四、常用的有机溶剂沉淀剂有哪些？ 丙酮和乙醇 第四章 一、分配定律（分配系数概念）及其应用条件是什么？ 在恒温恒压条件下，溶质在互不混溶的两相中达到平衡系数时，其在两 相中的浓度之比为一常数，该常数称为分配系数，即 上式应用条件：（1）稀溶液；（2）溶质对溶剂之间的互溶度没有影 响；（3）溶质之间不发生缔合或解离 二、弱电解质在溶剂萃取两相中的分配平衡有何特点，pH值如何影响 弱酸、弱碱的萃取 弱电解质在水相中发生不完全解离，仅仅是游离酸或游离碱在两相产生 分配平衡，而酸根或碱基不能进入有机相，所以萃取达到平衡状态时， 一方面弱电解质在水相中达到解离平衡，另一方面，未解离的游离电解 质在两相中达到分配平衡。对酸来说，越酸萃取效果越好，对碱来说越 碱效果越好 三、化学萃取及其应用领域 化学萃取是利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分 子实现水溶性溶质向有机相的分配，主要用于一些氨基酸和极性较大的 抗生素的萃取
萃取过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分离工程各章思考题
第一章绪论1.分离工程的定义、作用及分类？2.何为“清洁工艺”？与分离工程有何关系？3.按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为那两类？4.列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。
试比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。
5.请列举至少4种速率分离过程，并说明其推动力及传递机理。
第二章单级平衡过程1.相平衡常数相关的概念？（K、α、β）2.相平衡关系可用几种方法来表达？3.什么叫泡点、露点？如何计算？设计精馏塔时各处温度如何处理？4.活度系数法计算气液平衡常数的简化形式？5.怎样判断混合物在指定T，P下的相态？若为两相区其气化率和气液相组成怎样计算？第三章多组分多级分离过程分析与简捷计算第一、二节设计变量、多组分精馏1. 基本概念：设计变量；清晰分割；关键组分/非关键组分；分配组分/非分配组分；逆行精馏；最小回流比；全回流意义。
2. 单元及装置设计变量计算及变量组的指定。
3. 如何确定最小回流比和最少理论板数？相应的方程及条件？4. 总结简捷法计算精馏塔的步骤。
第三节萃取精馏和共沸精馏1. 基本概念：特殊精馏；萃取精馏；共沸精馏。
2. 萃取精馏的原理是什么？画出液相进料的萃取精馏流程。
3. 溶剂的作用？选择时考虑因素？4. 萃取精馏特点？其流量、浓度分布特点？5. 共沸精馏的基本原理？6. 理想共沸剂的要求？共沸剂用量的确定？7. 分离均相共沸物的双塔双压法流程及二元非均相共沸精馏流程。
8. 请指出共沸精馏与萃取精馏的主要异同。
第四节吸收和蒸出过程1. 基本概念：吸收因子/蒸出因子2. 吸收的分类？吸收塔内组分分布特点？3. 平均吸收因子法计算吸收过程。
4. 简述精馏和吸收过程的主要不同点。
第六章第三节分离顺序的选择确定分离顺序的经验法有哪些？第七章其他分离技术1.催化精馏实质是什么？有何特点？2.简述溶液结晶过程。
3.常用的固体吸附剂有哪些？简述两床变压吸附过程。
4.膜分离定义是什么？举例说明膜分离在工业上的运用。
分离工程第二章复习思考题.docx
复习思考题（一）填空题1、常用的汽液相平衡关系为（）。
2、相对挥发度的定义为两组分的（）之比，它又称为（）。
3、活度系数方程中A可用来判别实际溶液与理想溶液的（）。
4、一定压力下加热液体混合物，当液体混合物开始汽化产生第一个汽泡的温度叫（）。
5、一定温度下压缩气体混合物，当开始冷凝产生第一个液滴时的压力叫（）。
6、计算泡点温度时，若£k,x,>i温度应调（）。
7、在分离流程中常遇到的部分汽化和冷凝过程属（）。
8、单级分离是指两项经（）后随即分离的过程。
9、若组成为z,•的物质，£ z < 1时其相态为（）。
10、在进行闪蒸计算时，需判断混合物在指定温度和压力下是否处于（）。
（二）选择题1、平衡常数计算式K「=P；/p在（）条件下成立。
a.气相是理想气体，液相是理想溶液b.气相是理想气体，液相是非理想液体c.气相是理想溶液，液相是理想溶液d.气相是理想溶液，液相是非理想溶液2、汽液相平衡K值越大，说明该组分越（）oa,易挥发 b.难挥发 c.沸点高 d.蒸气压小3、当汽相为理想气体混合物，液相为非理想液体时，其汽液相平衡关系为（）。
A V八Ia.Py,=P,°x,b.c. Py,=Y,.P,0^.d. P（p y=P（pi4、关于溶液的蒸汽压大小说法正确的是（）oa,只与温度有关 b.不仅与温度有关，还与各组分的浓度有关c.不仅与温度和各组分的浓度有关，还与溶液的数量有关d.与上述因素均无关5、当把一个气体溶液冷凝时，开始产生液滴的点叫作（）。
a.露点b.临界点c.泡点d.峪点6、计算溶液泡点时，若则Z K,X,T>0说明（）。
a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高d.正好露点7、在一定温度和压力下，由物料组成计算出的£K,X,-I>O,且£（Z,./K,）-I<O该进料状态为（）。
a.过冷液体b.过热气体c.汽液混合物d.饱和液体8、进行等温闪蒸时，对满足（）条件时系统处于两相区。
分离工程习题完整答案
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（1,1 ∑∑iK i z i z i K ）条件即处于两相区，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 = A V ）。
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. 吸收过程在塔釜的（i N x i K iN y ,,1≥+ ），它决定了吸收液的（该组分的最大浓度）。
18. 吸收过程在塔顶的限度为（ix i K i y ,0,1≤ ），它决定了吸收剂中（自身挟带）。
19. ？限度为（吸收的相平衡表达式为（L = A V ），在（温度降低、压力升高）操作下有利于吸收，吸收操作的限度是（i N x i K iN y ,,1≥+，ix i K i y ,0,1≤ ）。
分离工程思考题(1)
（—）⏹1 生物工程下游技术的主要内容、根本任务和主要目标？⏹2 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？⏹3 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素？⏹4 初步纯化与高度纯化分离效果有何不同？⏹5 分离纯化的得率与纯化倍数如何计算？⏹6 现化生物分离技术研究方向有哪些特点？（二）1.为什么要进行发酵液预处理？处理的目标及内容分别是什么？①.发酵液多为黏度大的悬浮液；②.目标产物在发酵液中的浓度常较低；③.成分复杂，固体粒子可压缩性大，悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大。
因此，不易通过过滤或离心进行细胞分离。
对发酵液进行适当的预处理，以便于固液分离，使后续的分离纯化工序顺利进行。
发酵液的预处理过程包括：①发酵液杂质的去除，包括除去杂蛋白、无机盐离子以及色素、热原、毒性物质等有机物质；②改善发酵液的处理性能，主要通过降低发酵液的黏调节适宜的PH值和温度、絮凝和凝聚。
2.发酵液金属离子的去除方法分别有哪些？（1）钙离子的去除⏹加入草酸，生成草酸钙，沉淀去除。
⏹草酸与镁离子结合生成草酸镁，去除Mg2+⏹草酸酸化发酵液，改变其胶体状态，有助于目标产物转入液相。
⏹在用量大时，可用其可溶性盐。
⏹反应生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固，提高滤液质量。
（2）镁离子的去除⏹可加入三聚磷酸钠，形成络合物。
⏹还可用磷酸盐处理，大大降低钙和镁离子。
（3）铁离子的去除⏹一般用黄血盐去除，形成普鲁士蓝沉淀。
3.杂蛋白去除的方法和机理分别是什么？去除方法主要有：盐析法、等电点沉淀法、加热法、有机溶剂沉淀法、吸附法等盐析：在蛋白质溶液中加入一定量的中性盐（如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析（salting out）。
这是由于这些盐类离子与水的亲和性大，又是强电解质，可与蛋白质争夺水分子，破坏蛋白质颗粒表面的水膜。
另外，大量中和蛋白质颗粒上的电荷，使蛋白质成为既不含水膜又不带电荷的颗粒而聚集沉淀。
《分离工程》思考题及习题(整理)(1)
《生化分离工程》思考题及习题第一章绪论2、生化分离工程有那些特点？3、简述生化分离过程的一般流程？第二章预处理与固-液分离法1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？2、何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？3、发酵液中去除杂蛋白的原因是什么？方法主要有那些？7、何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？第三章细胞破碎法1、革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁在组成上有何区别？2、细胞破碎主要有那几种方法？3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？4、何谓化学破碎法？其原理是什么？包括那几种？5、何谓酶法破碎法？有何特点？常用那几种酶类？第四章萃取分离法1、何谓溶媒萃取？其分配定律的适用条件是什么？2、在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？5、某澄清的发酵液中含260mg/l放线菌D, 现用醋酸丁酯进行多级萃取。
已知平衡常数K=57.0，料液流量450升/时，有机相流量20升/时。
为达到此抗生素收率为98%的要求，需要多少级的萃取过程？(计算题)8、何谓双水相萃取？双水相体系可分为那几类？目前常用的体系有那两种？9、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离？第五章沉淀分离法1）何谓盐析沉淀？其沉淀机理是什么？有何特点？2) 生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？3) 何谓分步盐析沉淀？4）何谓等电点沉淀？其机理是什么？pH是如何影响pI的？第六章吸附分离法1、吸附作用机理是什么？2、吸附法有几种？各自有何特点？5、已知80g的活性炭最多能吸附0.78 mol腺苷三磷酸（ATP），这种吸附过程符合兰缪尔等温线。
其中b=2.0×10E3mol/L,请问在1.2L的料液浓度为多少时才能使活性炭吸附能力达90%? （计算题）★第七章离子交换法1、何谓离子交换法（剂）?一般可分为那几种?2、离子交换剂的结构、组成？按活性基团不同可分为那几大类？3、pH值是如何影响离子交换分离的？5、在离子交换层析分离过程中，离子交换剂是如何选择的？6、各类离子交换树脂的洗涤、再生条件是什么？7、软水、去离子水的制备工艺路线？★第八章膜分离技术2）膜在结构上可分为那几种？膜材料主要用什么？3）简述微滤、超滤、纳滤及反渗透膜在膜材料、结构、性能、分离机理及其应用等方面的异同点5）何谓浓差极化现象？它是如何影响膜分离的？减少浓差极化现象的措施？6）膜的清洗及保存方法有那几种？7）膜分离设备按膜组件形式可分为几种？相比较的优缺点？第九章层析技术1）何谓色层分离法？可分为那几大类？4）何谓亲和色层分离法？亲和力的本质是什么？亲和色层中常用的亲和关系有那几种？5）何谓疏水作用层析？其最大的特点是什么？6）凝胶层析的原理是什么？何谓排阻极限？第十章电泳技术2、聚丙稀酰胺凝胶电泳的原理什么？影响其操作的因素主要有那些？3、SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳原理是什么？有何应用？第十一章结晶法2、何谓过饱和度？饱和度形成有那几种方法？4、结晶法与沉淀法相比较有何区别？综合题1、已知某一氨基酸G是一酸性氨基酸，水溶性随温度升高而升高，pI=6.2，在中性和酸性条件下较稳定。
分离工程答案.doc
30.吸收蒸出31.全回32.双向传33.进料时补加一定的萃取剂 34.稀35.增36.吸收蒸出y N+l,i 、 Ki N,i 22.塔顶釜两块参考答案第一部分1.分离剂、混合过程2.分离因子、固有分离因子3.混合过程、分离剂4.分离因子、理想分离因子5.气液相平衡、板效率6. 气液传质分离、所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等7. £火涅泊,£7^ Y1、物料平衡和相平衡8.萃取剂回收段 9.小1O.A = —.难易程度 11.塔顶釜两块板 12. 用蒸魅惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馅塔13.组成、泡露点方程 14. L = AV 15.设计、操作 16.分配组分 17_2W+U > 该组分的最大浓度 18.乃..、自身挟带Kj TV,/ ，侦 i19. L = AV 、温度降低，压力升高、*^脚，pS i2O./f yMy-^ 21.S ，=VK/L 、V = SL 23. 1个、单向传质24. 三组分物系中，XA 与x s 的比值与共沸物中组分A 与组分B 的相对量一样、 CtAB,CtSB25.分配组分 26.大10K 27.贫气吸收 28.热量衡算、简捷计算 37. 溶质由气相溶于液相，Pi>Pi*,yi>y ；、38.清晰分割、非清晰分割39.进料热培、热量衡算41.组成的改变、相平衡方程42.塔釜43.衡摩尔流44.对非理想溶液出现不收敛，不归一，计算易发散45.多股进料、侧线采出、设中间冷凝或中间再沸器46.逐板计算、矩阵法、松弛法47.减少塔数目，节省能量48.不稳定态、稳定态、时间间隔、物料变化49.通过一定压力梯度的动量传递、通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合、通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合50.理论板数、级效率51.级效率52.分离要求高、最困难53.系统、过程54.可逆55.大于56.溶解能力、扩散能力57.表面吸附、膜的选择渗透作用58.膜分离、吸附分离59.硅胶、活性氧化铝、活性炭60.5埃、小于5埃61、机械分离、传质分离62、平衡分离过程、速率控制过程63、能量、物质64、过滤、离心分离65、膜分离、渗透66、吸收、萃取67、气相组成和液相组成的比值68、组成69、修正的70、Y1P10/Y2P20 71、化学位72、逸度73、修正的74、露点议程75、16、17、小78、大79、泡点80、降低落81、气液两相82、过冷液相83、过热气相84、气相85、Ni=Nv-Nc86、固定设计变量、可调设计变量87、可调28、越少89、越多90、不变91、正92、大33、负94、增大95、底96、顶99、顶100、难97、P20、P10101、易98、底102、有利不利104、有利105、反比正比107、正比108> 可逆109、最后110、最后111、先分离多层113、单层114、强115不强116、距床层入口的距离117、吸附剂中吸附质的浓度118、吸附剂119、时间120、流出物中吸附剂的浓度121、流出物122、镜面对称相似关系第二部分1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、.16、17、18、19、20、d.21、c 22、a23、a 24、b25、d.26、b27、a28、a29、c30、a.31、a32、c.33、d.34、c.35、a.36、d37、b.38、b.39、b.40、d.41、d.42、d.43、d.44、b.45、c.46、d.47、d.48、d.49、d.50、a.51、c.52、b.53、a.54、c.55、b.56、b.57、c.58、a.59、a.60、c.61、d.62、d.63、b.64、b.65 >a.66、c.67、a.68、d.69、d. 70、c.71、c.72、d.73、d.74、b.75、d.76、c.77、c.。
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1.1、什么是绿色分离工程，实现的途径。
答：绿色分离工程是指分离过程绿色化的工程实现 。
途径：对传统分离过程进行改进、优化，使过程对环境的影响最小甚至于没有。
手段：开发及使用新型的分离技术1.2、化工分离技术的特性答：化工分离技术的重要性、化工分离技术的多样性、化工分离技术的复杂性1.3、化工分离技术发展的特点答：1、竞争促进了分离过程的强化：化工塔器的内件:高效塔板、规整填料和散装填料发明层出不穷2、耦合分离技术引起重视：综合了两种分离技术的优点 ，可以解决许多传统的分离技术难以完成的任务3、信息技术推动了分离技术的发展： 4、根据国情，加速分离科学和技术的发展 1.4 、简述分离过程的集成化答：1、反应过程与分离过程的耦合2、分离过程与分离过程的耦合3、过程的集成：（1）传统分离过程的集成（2）传统分离过程与膜分离的集成（3）膜过程的集成1.5、分离过程的种类与特性答：分离过程：借助一定的分离剂，实现混合物中的组分分级（Fractionalization ）、浓缩（Concentration ）、富集（Enrichment ）、纯化（Purification ）、精制（Refining ）与隔离（Isolation ）等的过程。
1、扩散式分离过程—— 涉及物质从进料向一股产品流的扩散传递。
分为平衡分离过程和速率分离过程 。
(1)蒸发、蒸馏和干燥等(根据挥发度或汽化点的不同)；(2)结晶(根据凝固点的不同)；(3)吸收、萃取和沥取等(根据溶解度的不同) ；(4)沉淀(根据化学反应生成沉淀物的选择性) ；(5)吸附(根据吸附势的差别)；(6)离子交换(用离子交换树脂)；(7)等电位聚焦(根据等电位pH 值的差别)；(8)膜分离（超滤、反渗透、渗析等）、场分离（电泳、热扩散、气体扩散等）(根据扩散速率差) 2、非扩散式分离过程(即机械分离过程) —— 完成产品相的分离 。
(1)过滤、压榨(根据截留性或流动性差异) ；(2)沉降(根据密度或粒度差)；(3)磁分离(根据磁性差)；(4)静电除尘、静电聚结(根据电特性)；(5)超声波分离(根据对波的反应特性)。
1.6、分离方法的选择要考虑的那几方面的因素答：1、均相混合物的分离：根据不同组分的汽化点、凝固点、溶解度或扩散速率等物理化学方面的特性差异，采用扩散式分离方法。
2、非均相混合物的分离：(1)固液系统：具有相的形态、密度、挥发性、凝结性、磁性或表面化学性等方面的差异。
采用过滤、沉降、蒸发、结晶、超声波、磁分离或浮选等方法进行分离。
(2)液液系统：具有密度、挥发性、凝结性和溶解性等差异。
可以用沉降、蒸发、结晶和萃取等方法分离 (3)气液系统：具有相的密度差，因此可用沉降法或闪蒸法分离。
(4)固气系统：具有相的形态差异和密度差异，以及流动性(或截留性)和沉降性的差异。
可用过滤或沉降法来分离。
(5)气气混合物(或气体混合物)：根据气体组分在液体中不同的溶解性来分离(吸收) ，或用气体渗透法、吸附法，或改变相态后，再用相分离法 。
(6)固固混合物(或固体混合物)：固体混合物中的相可能具有形态、密度、粒度和磁性等方面的差异。
但由于固体混合物缺乏流动性，可用的分离方法很有限 。
通过加入流体(空气或水)作为介质以改善其流动性, 可用筛分、磁分离、过滤、沉降等方法分离或分级外，还可根据相的溶解性差异，用固液萃取法分离 。
3、混合物的其他特性：混合物颗粒的聚凝或絮凝性、颗粒床的可压缩性、混合物的粘度、混合物固体颗粒的浓度、混合物颗粒粒度及两相密度差。
2.1特殊精馏,短程精馏,磁化精馏,抽提精馏,热泵精馏，耦合精馏(隔板精馏,反应精馏,膜精馏)特殊精馏:对于组分间相对挥发度相差很小的物系，可以通过加入第三个组分即质量分离剂来改变组分间的相对挥发度，通过精馏来实现组分的分离.短程精馏:在高真空下，由于短程精馏器的加热面和冷凝面之间距小于或等于被分离物料分子的平均自由程，当分子在短程精馏器加热面形成的液膜表面上进行蒸发时，分子间互不发生碰撞，无阻拦地向冷凝面运动并在冷凝面上被冷凝，从而使物料得以分离.磁化精馏：磁化分离是利用元素或组分磁敏感性的差异，借助外磁场将物质进行磁场处理，从而达到分离过程的一种新兴技术 。
抽提精馏:从加氢煤焦油中回收高纯度苯发展而来 ，溶剂改变混合物中烃类蒸汽压的能力 首先将沸点相近的馏分脱除，然后与极性溶剂混合，提高沸点差，增大非芳烃的挥发度，并除去共沸混合物。
热泵精馏:把精馏塔塔顶蒸汽加压升温，使其用作塔底再沸器的热源，回收塔顶蒸汽的冷凝潜热.隔板精馏:隔板精馏塔是利用隔板把塔中间分割为2部分，进料侧相当于预分离器，另一端相当于主塔 .适用范围：(1)中间组分B 的质量分数超过20％，特别是进料中B 组分含量较高，轻、重组分含量相当的物系(2)常规两塔操作压力相同。
由于采用DWC 分离3组分混合物是在同一塔设备内完成，故整个分离过程的压力不能改变。
若压力需要改变，则DWC 不再适用，应采用常规的两塔精馏.(3)塔顶塔底温差最大。
2.2精馏技术发展至今，主要在于解决:(1)普通精馏过程无法分离的问题 (2)通过物理或化学的手段改变物系的性质，使组分得以分离；(3)通过耦合技术促进分离过程；(4)要求低能耗、低成本，向清洁分离发展 .2.3简捷法(FUG)计算理论板数步骤①根据工艺条件及工艺要求，找出一对关键组分 ②由清晰分割估算塔顶、塔釜产物的量及组成 ③根据塔顶塔釜组成计算相应的温度、求出平均相对挥发度 ④用Fenske 公式计算Nm ⑤用Underwood 法计算 Rm ，并选适宜的操作回流比R⑥确定适宜的进料位置 ⑦根据Rm,R,Nm ，用Gilliland 图求理论板数N2.4 多级分离过程的数学模型—MESH 方程组(1) 物料平衡式: (2) 相平衡关系式: (3) 摩尔分率加和式: (4) 热量平衡式: 2.5 同时校正法和三对角矩阵法 将MESH 方程组联立求解，先将MESH 方程组线性化，然后通过某种同时校正(SC)法模拟各类多组元精馏分离过程，同时迭代方法(如Newton 法)对其同时求解。
优点: 当初值较接近于解时收敛很快，而且这种校正方法对精馏、吸收和萃取过程均适用.缺点：（1）计算Jacobian 矩阵中各元素的工作量颇大，（2）对Tj ，Vj 的初值有较高要求，当初值偏离解较远时本法常难收敛。
三对角矩阵法：（1）在初步假定的沿塔高温度、汽、液流量的情况下，逐板地用物料平衡（M ）和汽液平衡（E ）方程联立求得一组方程，并用矩阵求解各板上组成。
（2）用S 方程求各板上新的温度。
用H 方程求各板上新的汽液流量。
如此循环计算直到稳定为止。
2.6、简述精馏分离工程的特点，并说明精馏学科要取得突破性进展的局限性所在 答：(1)系统工程性强，传递机理复杂 (2)分析方法和测试手段要求独特 (3)设备放大效应严重 (4)设备中气液两相混合物流体流量之间存在一定的约束条件 (5)塔板或填料上气体分散相和连续相液体流型的多样性 。
学科的突破性进展在很大程度上均依赖于数学、物理等相关学科的最新研究成果。
需要发展动态在线测试方法，以对传输过程获得体系内状态函数和系统参数随时间变化的数据。
2.7、目前精馏过程传质动力学的研究水平及精馏过程的强化途径 答：现有的理论模型均未考虑两相结构的特点及其动态变化与两相传质的相互影响 。
1) 通过改进设备结构；2)引入质量分离剂3) 引入第二能量分离剂 2.8、简述平衡级与非平衡级模拟计算的主要不同点 答：平衡级模拟：(1)在每一分离级上的每一相流体都是完全混合的，其温度、压力和组成在分离级上各处都一致，且与离开分离级的该相流体相同。
(2)离开分离级的两相流体之间成相平衡。
具备这两个条件的分离级就是平衡级。
非平衡级模拟：从根本上抛弃传统的“平衡级一级效率”模式，直接用传质、传热速率方程表征两相间的传递过程。
假定平衡状态仅存在于两相界面处 。
将复杂流动类型分解成简单的理想流动类型的组合。
把某一相中性质不同的部分(如直径不同的液滴)看成是进行对流交换的不同的相，把夹带和返混看成是进出各相的附加流动。
把分布不均看成是不同流比的平行物流等。
并常用Fick 定律描述界面处的扩散传质过程，同时考虑主体流动引起的传质 。
2.9、要开发一个精馏塔模拟计算的严格算法，需对哪几点作出选择和安排，结合矩阵法的开发加以说明答：必须对下列三点作出选择和安排 ：1）迭代变量的选择 2）迭代变量的组织 3）一些变量的圆整和归一的方法以及迭代的加速方法 。
三对角矩阵法泡点法：迭代变量为液相组成X i 。
在初步假定的沿塔高温度、汽、液流量的情况下，逐板地用物料平衡（M ）和汽液平衡（E ）方程联立求得一组方程，并用矩阵求解各板上组成。
用S 方程求各板上新的温度。
用H 方程求各板上新的汽液流量。
如此循环计算直到稳定为止。
2.10、会推导三对角矩阵法、流量加和法的ME 方程和说明其计算原理答：三对角矩阵法泡点法：迭代变量为液相组成X i 。
在初步假定的沿塔高温度、汽、液流量的情况下，逐板地用物料平衡（M ）和汽液平衡（E ）方程联立求得一组方程，并用矩阵求解各板上组成。
用S 方程求各板上新的温度。
用H 方程求各板上新的汽液流量。
如此循环计算直到稳定为止。
流量加和法：迭代变量可能是各板组分流率l ij 。
解ME 三对角矩阵方程求出组分流率 l ij 或v ij ，组分流率加和得到 L j 和 V j ，再用H 方程校正温度 T j 。
用这一顺序为计算方便，独立变量取用各板之组分流率 l ij 代替 x ij ，相应的衡算式的形式也要有所改变。
2.11、说明松驰法的计算原理并写出松驰法的基本方程答：开发思维: 精馏塔的开车。
①松弛法的基本方程。
由开始的非稳定态向稳定态变化的过程中，对某一时间间隔内每块塔板上的物料变化进行衡算 。
假定塔内为恒摩尔流率，每块板均为理论板，并假定无侧线采出和热量交换，则在不稳定态时，在每个时间间隔内必有累积现象发生。
累积量=进入量—排出量 .基本方程：物料衡算：J 板物料衡算，组分i 进入j 板的量组分i 离开j 板的量组分i 在j 板上的累积量当ττ=时，全塔各板上的L,V ，x ，y 均为已知，即可由上式算出在τ时各板上组分i 随时间的变化率τd dx ij由拉格朗日中值定理求j 板上i 组分在ττ∆+时的组成 τεττττττ∆+∆+∆+=d dx x x ijij ij )()( 。
Rose 等假定ijx 随时间τ的变化率为线性关系即ττετττd dx d dx ij ij=∆+ 松弛法基本方程：[]k ij j ij j j i j j i j jk ij k ij x L y V y V x L E x x --+∆+=++--+1,11,11)()(τ松驰法的计算步骤：(1)假定一组初值 选： F E j j )105(1-=∆=τμ设一组各板的xij ，泡点试差得yij ，设一组各板的Vj 或Lj （设为恒摩尔流）(2)由松弛法基本方程计算新的xij （k+1），判断 ε≤-++11)(|)()(|k ij kij k ij x x x 直至稳定为止 (3)由S 方程求11)(,)(++k ij k j y T (4)由1)(+k ij x ,11)(,)(++k ij k j y T 计算jj h H ,,(5)由H 方程计算11)(,)(++k j k j L V (6)判断vk j k j k j V V V ε≤-++11)(|)()(|不成立则重复(2)～(5)式。