分离工程综合复习资料

《分离工程》综合复习资料

一、填空题

1. 请在下列选项中选择：

超滤属于、过程；沉降属于；共沸精馏属于、过程。

A. 平衡分离

B. 传质分离

C. 机械分离

D. 速率分离

2. 膜分离的推动力可以是、或。

3. 相平衡状态下，从热力学上看，整个物系自由焓处于；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中。

5. 推导Underwood公式所用假设是：1）；2）。

6. 根据右图中恒浓区（阴影部分）的位置，HNK为，LNK为。

7. 汽相为理想气体，液相为非理想溶液时，活度系数法计算相平衡常数的简化形式是

。

8. 液液平衡的分离因子又称为。

9. 化学工业中最常使用的结晶技术是和。

10. MESH方程分别指；；；。

11.分离过程是将分成的两种或几种产品的操作。

12.平衡分离过程是借助，使均相混合物系统变成，再以混合物中各组分在处于的两相中为依据而实现分离。

13.传质分离过程用于各种混合物的分离，其特点是有发生，依据的不同，传质分离过程又分为过程和过程。

14.活度系数的基准态是指活度系数等于的状态。

15.从动力学上讲，相平衡是指相间为零的状态。

16.膜分离过程包括、、、、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。

17.恩特伍德公式的假设条件是（1）；（2）数。

18.由设计者指定浓度或提出要求的两个组分称为，其中相对易于挥发的组分成

（第6题）

为，不易挥发的组分称为。

19.相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，这些相保持着而的状态。20．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。

21．分离媒介包括和。

22．离子交换的步骤分为、、交换反应、、五步。

23．相平衡常数计算方法有、两种计算方法。

24．最小理论塔板数与无关，只取决于。

25．萃取剂的作用是和。

二、简答题

1. 试描述“逆行精馏”效应，实际操作中如何减弱或消除？

2. 萃取精馏流程中，溶剂加入口如何确定？解释原因。

3.某厂一多组分精馏塔，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?

4．非均相催化反应精馏的定义是什么？利用非均相催化反应精馏进行反应与固定床反应器相比有什么优点?

5．萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么？

6．画出萃取精馏的流程简图，指出萃取剂的加入位置，并说明原因？

7．计算最小回流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么？当简单精馏塔在最小回流比下操作时，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。

8．物理吸收过程与精馏相比，传质特点是什么？吸收塔内气液相浓度和温度如何变化？

9．如何判断闪蒸问题是否成立？

10.简述简单分离塔序排列的五条经验原则。

三、综合题（20分）

1.对再沸器单元求相应设计变量数，要求写出详细步骤。（5分）

2. 某原料含有A、B、C、D和E五个组分。已知αA＞αB＞αC＞αD＞αE其中E的含量很高，B与C 最难分离。试设计一个合理的精馏分离塔序,画出流程示意图，将各组分分为纯组分。（5分）3．如图所示一精馏塔，进料为四组分。塔顶采用全凝器，塔釜采用部分再沸器。该塔通过侧线采出部分产品。忽略压降。请计算该装置的设计变量数，并指定固定设计变量和设计型可调设计变量。

4．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%。现有一甲乙酮和水的混合物，其中甲乙酮含量为35％，请设计一流程对此混合物进行分离，要求画出流程图，在图上指出进料和出料，并通过T-x-y图说明你所设计的流程。

5．某原料含有A、B、C、D和E五个组分。已知αA＞αB＞αC＞αD＞αE，其中E的含量很高，B 与C最难分离。试设计一个合理的精馏分离塔序，画出流程示意图，将各组分分为纯组分。

四、计算题（15分）

1. 今有A、B、C、D四元混合物送入精馏塔分馏，进料组成及相对挥发度见下表。要求馏出液中B 的收率为98％（mol），釜液中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。

组分摩尔分率相对挥发度

A 0.2 10.71

B 0.3 4.76

注：Fensk 公式：HK

LK W HK D LK W HK D LK m N -????????--?=

α????lg )1)(1(lg ,,,,

2. 设计一个脱乙烷塔，从含有4个轻烃的混合物中回收乙烷，进料组成、各组分的平均相对挥发度见设计条件表，要求馏出液中乙烷的收率为97％，釜液中丙烯的收率为85％（mol.）。试求最小理论板数及在全回流条件下馏出液和釜液的组成。脱乙烷塔的设计条件

编号进料组分 mol% α 1 甲烷 10.0 7.35 2 乙烷 40.0 2.09 3 丙烯 25.0 1.00 4

丙烷

25.0

0.90

二、简答题

1.答：精馏塔的作用是使轻、重关键组分的摩尔分率比从再沸器中的最低值提到冷凝器中的较高值，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，及精馏成果被抵消的情况，称为“逆行精馏”效应。提高回流比或改变进料位置均可以减弱或消除该效应。

2.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。

3.答：所谓塔顶产品不合格，是指塔顶馏出物中重组分含量较多。因此，可以通过适当加大回流量或适当降低塔釜操作温度进行调节。

4．答：非均相催化反应精馏，即将催化剂填充于精馏塔中，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，采用催化精馏能够大大超过固定床的平衡转化率。 2).由于精馏作用移出物系中较重的污染物，使催化剂保持清洁，延长了催化剂的寿命。 5．答：相同点：

都是加入溶剂改变原溶液的相对挥发度，使其可以用精馏方法分离。

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)共沸精馏受组成限制，操作条件比较苛刻，萃取精馏可在较大范围变化，操作比较容易，流程较简单，只用于连续操作；

4)同样压力下共沸精馏温度低，适于热敏性物料。

6．答：

加入位置：溶剂的加入口一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，溶剂的加入口一定要位于进料板以上。但需要与塔顶保持有若于块塔板，起回收溶剂的作用。

A B

A+B

B+S

1：萃取精馏塔 2：溶剂回收塔

7．答：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；

8．答：物理吸收过程是气相分子向液相的单方向分子扩散和传质过程。

吸收塔内从塔顶到塔釜，气、液相浓度都是上升的，温度也是上升的。

9．答：方法一：分别用泡点方程和露点方程计算在闪蒸压力下进料混合物的露点和泡点温度，然后核实闪蒸温度是否处于泡露点温度之间。若该条件成立，则闪蒸问题成立。

方法二：计算ΣK i z i 和Σz i /K i ,若ΣK i z i >1, 说明T B 1，说明T D >T 。综合两种试算结果，只有T B

10. 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）应使各个塔的馏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。

三、综合题

1. 解： 73+=C N e

32+=C N e c

4+=C N e i 3+=C N e

x 1=e

a N

2. 解：

ABCD A BC B

2. 解：

固定设计变量N x E ：[2分] 一股进料：c+2=4+2=6 一个压力等级：1 N x E =6+1=7

固定设计变量指定［2分］：

进料温度、压力、流率，其中三个组分的浓度，塔的操作压力可调设计变量N a E

：［3分］ 3个串级： 3 分配器： 1 全凝器： 1

侧线采出单元：1 再沸器： 1 N a E

设计型设计变量指定：［3分，注此题标准答案不止下述一种］塔顶出料中轻关键组分浓度侧线采出馏分中轻关键组分的浓度轻关键组分在这两股出料中的回收率回流比适宜出料位置适宜进料位置

4. 解：浓度为35%的甲乙酮首先进入低压塔（I ），塔顶产品为含甲乙酮65%的溶液，塔釜产品为纯水。I 塔的塔底产品进入高压塔（II ），塔釜为纯甲乙酮，塔顶为含甲乙酮为50%的溶液做为塔I 的循环进料。3分

MEK

X F H 2O T

5. 解：

A +

B +C+D+E

A +B

+C+D B

A D

B +C

四、计算题

1.解：由题意，组分B 和D 分别为轻、重关键组分，用公式计算最少理论板数：

HK LK W HK D LK W HK D LK m N -????????--?=α????lg )1)(1(lg ,,,,=

.4lg )99.01)(89.01(99.089.0lg ??????--? =3.68583/0.6776=5.43948

全回流下组分分配计算：（假设100mol/h 进料）由此计算非关键组分含量：以组分D 为参考组分

组分

进料

馏出液

釜液

数量

mol% 数量 mol% 数量 mol% A 20 0.2 19.993 39.32 0.00496 0.01 B 30 0.3 29.4 57.82 0.6 1.22 C 10 0.1 1.0512 2.07 8.9488 18.21 D 40 0.1 0.4 0.79 39.6 80.56 合计

100

50.8442

100.00

49.15376

100.00

2 解：假设100kmol/h进料, 由题意，乙烷（2）和丙烯（3）分别为轻、重关键组分。

用Fensk公式计算最少理论板数：

HK LK

W HK

)

)(

)

1)(

lg?

=2.26/0.32=7.07（块）

d2=38.8kmol/h，w2=1.2kmol/h，d3=3.75kmol/h，w3=21.25kmol/h。

由此计算非关键组分含量：以组分3为参考组分，

计算结果：

编号进料组分f i, kmol/h d i, kmol/h w i, kmol/h

1 甲烷10.00 10.00 0

2 乙烷40.00 38.80 1.20

3 丙烯25.00 3.75 21.25

4 丙烷25.00 1.93 23.07

分离工程脱乙烷塔课程设计报告书

一综述 1.1塔设备简述在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。当前各炼厂的气体分离装置大部分仍然采用精馏分离。化工生产中所处理的原料中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物，蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。低沸点烃类混合物是利用精馏方法使混合物得到分离的，其基本原理是利用被分离的各组分具有不同的挥发度，即各组分在同一压力下具有不同的沸点将其分离的。其实质是不平衡的汽液两相在塔盘上多次逆向接触，多次进行部分汽化和部分冷凝，传质、传热，使气相中轻组分浓度不断提高，液相中重组分浓度不断提高，从而使混合物得到分离。塔设备是能够实现蒸馏的气液传质设备，广泛应用于化工、石油化工、石油等工业中，其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。板式塔用途较广，它是逐级接触式的气液传质设备。浮阀塔于50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍，对其性能研究也较充分。浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干大孔，每个孔上装有一个可以上、下浮动的阀片，浮阀的型式很多，目前国最常用型式的为F 型和V-4 1

分离工程期末A卷试题答案

2007 —2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷（A 卷）答案及评分标准二、选择题（本大题20分，每小题2分） 1、由1-2两组分组成的混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 ' 1'1,y x ，则（ C ）（A ）1'1x x >和 1'1y y > （B ）1'1x x <和1'1y y < （C ）1'1x x =和1'1y y = （D ）不确定 2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态给定之后，经自由度分析，只剩下一个自由度由闪蒸罐确定，则还应该确定的一个条件是（ D ）（A ）闪蒸罐的温度（B ）闪蒸罐的压力（C ）气化率（D ）任意选定其中之一 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则（ A ）（A ）21t t = （B ）21t t > （C ）21t t < （D ）不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为（ A ）（A ）1，1 （B ）1，0 （C ）0，1 （D ）0，0 5、如果二元物系有最高压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（ A ）（A ）正偏差溶液（B ）理想溶液（C ）负偏差溶液（D ）不一定 6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质，逆流操作，平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y 1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y 2和吸收率的变化为（ C ）（A ）y 2上升，下降（B ）y 2下降，上升（C ）y 2上升，不变（D ）y 2上升，变化不确定 7、逆流填料吸收塔，当吸收因数A 1且填料为无穷高时，气液两相将在哪个部位达到平衡（ B ） (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是（ D ）（A ）难吸收的组分（B ）较轻组份（C ）挥发能力大的组分（D ）吸收剂中的溶解度大 9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。（ A ） (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量 10、液相双分子吸附中，U 型吸附是指在吸附过程中吸附剂（ A ） (A) 始终优先吸附一个组分的曲线 (B) 溶质和溶剂吸附量相当的情况 (C) 溶质先吸附，溶剂后吸附 (D) 溶剂先吸附，溶质后吸附

分离工程考试题库及答案

一、填空 1、当混合物在一定的温度、压力下，满足（ ∑K i Z i>1且 ∑K i / Z i>1）条件即处于两相区，可通过（等温闪蒸）计算求出其平衡汽液相组成。 2、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（溶剂回收段）。 3、吸收因子为（ A=L /KV ），其值可反应吸收过程的（难易程度）。 4、吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的真空塔），（用再沸器的解吸塔），（用蒸馏塔解吸）。 5。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计型）型计算和（操作型）型计算。 6。在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 7、吸收有（ 1 ）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 8、精馏有（ 2 ）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。 9、对宽沸程的闪蒸过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算式）计算各板的温度。 10、流量加合法在求得ij x 后，由（ S ）方程求j V ，由（ H ）方程求j T 。 11、超临界流体具有类似液体的（溶解能力）和类似气体的（扩散能力）。 12、常用吸附剂有（活性炭），（硅胶），（沸石分子筛），（活性氧化铝）。 13、分离过程分为( 机械分离 )和( 传质分离 )两大类。 14、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 15、分离剂可以是（物质媒介）和（能量媒介）。 16、露点方程的表达式为( ∑Y i / K i =1 )。 17、泡点方程的表达式为( ∑K i X i=1 )。 18、泡点温度计算时若 ∑K i x i >1，温度应调（低）。 19、泡点压力计算时若 ∑K i x i >1，压力应调（高）。 20若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z =>∑, 且1(/)1c i i i Z K =>∑时，其相态为（气液两相）。 21若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z = <∑ 时其相态为（过冷液体）。 22若组成为Z i 的物系, 1(/)1c i i i Z K =<∑时，其相态为（过热液体）。 23设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 24透过曲线是以（吸附时间）为横坐标绘制而成。 25透过曲线是以（床出口流体中溶质的相对浓度）为纵坐标绘制而成。 26透过曲线是分析（床出口流出物的溶质的相对浓度与吸附时间的关系）得到的。 27、溶液结晶的推动力是（过饱和度）熔融结晶的推动力是（过冷度）。 28、液膜组成中流动载体的作用是（是指定的溶质或离子进行选择性迁移）。 29、根据微滤过程中微粒被膜截留在膜的表面层或膜深层的现象，可将微滤分成（表面过

生物分离工程期末考试试卷B

试卷编号：一、名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，总计9分） 1.Bioseparation Engineering：回收生物产品分离过程原理与方法。 2.双水相萃取：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统(two aqueous phase system)。利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson于50年代后期开发了双水相萃取法(two aqueous phase extraction)，又称双水相分配法(two aqueous phase partitioning)。 3.电渗：在电场作用下，带电颗粒在溶液中的运动。二、辨别正误题并改正，对的打√，错的打×（本大题共15小题，每小题2分，总计30分） 1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。错（不确定） 2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体,滤饼具有可压缩性。错 3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关，常用于蛋白质的纯化。错 4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体，可用于热敏性生物物质的分离。对 5.膜分离时，当截留率δ=1时,表示溶质能自由透过膜。错 6.生产味精时，过饱和度仅对晶体生长有贡献。对 7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。对 8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉素。 9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。错 10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。对 11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。对 12.冷冻干燥一般在-20℃—-30℃下进行，干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保护剂。对 13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团，可用来分离生物物质。错 14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度，高比表面积的特点。错（不确定） 15.PEG沉淀蛋白质是基于体积不相容性。错三、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.对于反胶束萃取蛋白质，下面说法正确的是：A A 在有机相中，蛋白质被萃取进表面活性剂形成的极性核里 B 加入助溶剂，可用阳离子表面活性剂CTAB萃取带正电荷的蛋白质 C 表面活性剂浓度越高越好 D 增大溶液离子强度，双电层变薄，可提高反胶束萃取蛋白质的能力 2.能进行海水脱盐的是：C A 超滤 B 微滤

化工原理课程设计

《化工原理》课程设计水吸收氨气填料吸收塔设计学院河南城建学院专业化学工程与工艺指导教师王要令班级 1014112 姓名喻宏兴学号 101411252 2013年 12月24日

附：设计任务书 (1) 设计题目年处理量为吨氨气吸收塔设计试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2600m3/h，其中含空气为94%，氨气为6%（体积分数，下同）。要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%，采用清水进行吸收，吸收塔的用量为最小用量的 1.5 倍【20℃氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/(m3·kPa)】 (2) 工艺操作条件 ①操作平均压力：常压； ②操作温度：t=20℃； ③每年生产时间：7200h； ④填料类型选用：聚丙烯阶梯环填料；规格：DN50 （3）设计任务 1.填料吸收塔的物料衡算； 2.填料吸收塔的工艺尺寸设计与计算； 3.填料吸收塔有关附属设备的设计和选型； 4.绘制吸收系统的工艺流程图； 5.编写设计说明书； 6.对设计过程的评述和有关问题的讨论。

目录 0. 前言 (5) 1. 设计方案简述 (5) 1.1 设计任务的意义 (5) 1.2 设计结果 (5) 2. 工艺流程简图及说明 (7) 3. 工艺计算及主体设备设计 (8) 3.1 液相物性数据 (8) 3.2 气相物性数据 (8) 3.3 物料计算 (8) 3.4 平衡曲线方程及吸收剂用量的选择 (9) 3.5 塔径的计算 (10) 3.6 填料层高度的计算 (11) 3.7 填料层压降计算 (14) 4. 附属设备计算及选型 (15) 4.1 液体分布器简要设计 (15) 4.2 填料支承装置 (15) 4.3 填料压紧装置 (15) 4.4 液体再分布装置 (16) 4.5 塔顶除沫装置 (16) 4.6 塔附属高度及塔总高的计算 (16)

分离工程》考试试卷答案

研究生《分离工程》考试试卷（2009-12）年级专业导师姓名成绩一、填空题（20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，即平衡分离过程和速率控制分离过程。分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统，分离剂有能量媒介（ESA ）和物质媒介（MSA ）两种类型. 2. 影响板式精馏塔分离效率的因素包括：传质速率，流型和混合效应，雾沫夹带和物性的影响。 4. 精馏操作中, 以板效率定义理论板和实际板的差异, 以汽相浓度表示的板效率定义为: (数学式,在第i 块板上) i i i+1 MV *i+1y -y E = y -y 。 5. 萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点：对原溶液各组分产生不同程度的作用和稀释原溶液，减小各组分相互作用。 6. 全回流精馏状态下得到的理论板数是,,,,,lg lg D lk B hk D hk B lk m lk hk x x x x N α??? ? ?? ? = 为最少理论塔板数 , 而最小回流比为 1iB Di m i iB x R ααθ=--∑ 理论塔板数无穷多时的回流比。 7. 液液萃取的分配比定义为: 达到萃取平衡时，被萃物在萃取相中的浓度与被萃物在被萃相中的浓度之比 . 8. 固膜分离技术包括: 微过滤超过滤和反渗透

等。 9. 分离的过程耦合是将不同性质的分离过程自身或与反应过程耦合起来，例如：萃取结晶、吸附蒸馏、化学吸收和化学蒸馏等. 10. 结晶图中，饱和S-S和过饱和曲线T-T将整个区域分为3个区，其中S-S和T-T之间的区称为亚稳定区，它又分为刺激结晶区和养晶区两个区。 11 相平衡常数的计算方法有状态方程法和活度系数法两种方法 12. 相平衡关系可用相图，相平衡常数和分离因子等来表达。 13. 通常所说多组分精馏的FUG简捷计算法中，F代表芬斯克方程，用于计算全回流操作时，达到分离要求所需要的最少理论塔板数，U代表恩德吾特公式，用于计算最小回流比，G代表吉利兰关联，用于确定实际回流比下所需理论塔板数。 14. 如果想用离子交换法去除溶液中的Na+，应用阳离子型的离子交换树脂，并用稀酸洗脱。二、简答题（20） 1. 什么是物料的露点？它与物料的哪些参数有关？答：物料的露点分为露点温度和露点压力两类。当压力一定时，物料蒸汽凝结出第一个液滴时的温度为露点温度；当温度一定，恒温增压到结出第一滴露珠时的压力为露点压力。它与物料的粘度，沸点等参数有关，也与气体压力以及待结露物质在气体中含量有关。。 2. 反胶束萃取的萃取效率与什么效率有关？答：影响反胶束萃取蛋白质的主要因素，如下： 1）与反胶束相有关因素包括：表面活性剂的种类、表面活性剂的浓度、有机溶剂的种类、助表面活性剂及其浓度；

分离工程考题(选择,填空)

重点：掌握分离过程的特征，分离因子和固有分离因子的区别，平衡分离和速率分离的原理。难点：用分离因子判断一个分离过程进行的难易程度，分离因子与级效率之间的关系。 ?1、说明分离过程与分离工程的区别 ?2、实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么 ?3、怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度 ?4、比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。 ?5、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 ?6、分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统，举例说明分离剂的类型. 1、下列哪一个是机械分离过程（）（1）蒸馏（2）吸收（3）膜分离（4）离心分离 2、下列哪一个是速率分离过程（）（1）蒸馏（2）吸附（3）膜分离（4）沉降 3、下列哪一个是平衡分离过程（）（1）蒸馏（2）热扩散（3）膜分离（4）离心分离 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i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（）。 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（）。 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（）、（）。 1、分离过程是一个（） a.熵减少的过程； b.熵增加的过程； c.熵不变化的过程； d. 自发过程 2、组分i、j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i及j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.蒸馏； 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馏法（）：

化工分离工程Ⅰ期末复习试试题库及答案

分离工程复习题库第一部分填空题 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、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。 3、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）。 4、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。 5、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。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 7、吸收有（轻）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 8、对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（吸收蒸出塔）的流程。 9、对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算）计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平衡方程）计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。 12、对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据（表面吸附）原理来实现的，而膜分离是根据（膜的选择渗透作用）原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有（膜分离）、（吸附分离）。

15、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 16、分离剂可以是（能量）和（物质）。 17、Lewis提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 18设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示（Ni-Nv-Nc 即设计变量数-独立变量数-约束关系） 19、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 20、温度越咼对吸收越（不利） 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（V - SL ）。 23、精馏有（两个）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（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）和（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） 25、通过精馏多级平衡过程的计算，可以决定完成一定分离任务所需的（理论板数）, 为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。 27、常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。 29、分离要求越高，精馏过程所需的最少理论板数（越多）。 30、回流比是（可调）设计变量。第二部分选择题 1下列哪一个是速率分离过程（） a. 蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离

课程设计教学大纲

课程设计教学大纲 “生物工程设备及机械设计原理课程设计”教学大纲 Bioengineering Equipment and Machine Design Principle Curriculum Design 课程编号；学时/学分：2周/2 一、大纲说明本大纲根据长沙理工大学2006年版生物工程专业培养计划制定。（一）教学对象非机械类生物工程专业本科学生。（二）课程性质及教学目的与要求生物工程设备及机械设计原理是生物工程专业的专业基础课，通过本课程学习掌握好氧、厌氧生物反应器的结构、计算及放大原则，掌握工业规模生物反应物料的处理及培养基制备过程设备，了解生物工业的相应辅助系统，空气净化除菌，生物用水及制冷的工程原理、设备结构；掌握工程中常用机械传动装置及化工容器的设计计算等方面的知识，要求学生能完成对常用生物反应器——机械搅拌通风生物反应器的设计，使学生具备一定的生物反应器的计算设计能力，为毕业设计打下坚实的基础。（三）主要先修课程和后续课程 1．主要先修课程：工程制图，有机化学，物理学，化工原理，工程力学。 2．主要后续课程：工厂设计，生物分离工程，毕业设计。（四）教学方式与重点和难点 1．教学方式：课堂讲授、讨论及案例教学。 2．重点内容：好氧、厌氧生物反应器结构及比拟放大；培养基制备过程设备；空气净化过程设备；生物工程供水与制冷系统；搅拌器、容器的计算设计，零部件及材料的选用。 3．难点内容：生物反应器质量传递对反应器比拟放大的影响；空气除菌、生物供水系统；搅拌器、容器的计算及结构设计、装配图的绘制。

（五）考核方式对设计计算、结构及图纸的绘制评出成绩。二、课程设计内容（二选一）（一）年产10万吨啤酒厂糖化车间设计设计内容： 1．工艺方案的确定；工艺计算（物料衡算）；CAD绘制工艺流程图并附设计和计算说明书一份。 2．糖化锅的设计：确定糖化锅的几何尺寸；选择材料；计算强度或稳定性；选用零部件；提出技术要求；手工绘制设备装配图一张并附设计说明书一份。（二）年产50吨红霉素厂发酵车间设计设计内容： 1．工艺方案的确定；工艺计算（物料衡算）；CAD绘制车间平面布置图并附设计和计算说明书一份。 2．机械搅拌通风式生物反应器的设计：确定生物反应器的几何尺寸；选择材料；计算强度或稳定性；选用零部件；提出技术要求；手工绘制设备装配图一张并附设计和计算说明书一份。三、课程设计环节及学时本课程设计学时为2周，设计程序为：任务布置、设计计算、工艺方案确定、设备结构确定、绘制工艺流程图及设备装配图。四、主要参考书 1．选用教材：梁世中．生物工程设备．中国轻工业出版社，2002 潘永亮．化工设备机械设计基础．科学出版社，2003 2．参考书： [1] 张元兴．生物反应器工程．华东理工大学出版社，2001 [2] 高孔荣．发酵设备．中国轻工业出版社，1991 [3] 俞俊棠．抗生素生产设备．化学工业出版社，982 [4] 刘国诠．生物工程下游技术．化学工业出版社，1993 [5] 管敦仪．啤酒工业手册．轻工业出版社，1985 [6] 朱思明．化工设备机械基础．东理工大学出版社，2003.1 [7] 胡建生．化工制图．高等教育出版社，2004 [8] 成大先．机械设计手册．化学工业出版社，1999 [9] 王专文．人工容器设计．化学工业出版社，1991

化工分离工程试题答卷及参考答案

MESH方程。一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于设计变量，设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分配组分，轻组分为分配组分，存在着两个恒浓区，出现在精镏段和进料板位置。 3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时，加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强正偏差的非理想溶液，与组分2形成负偏差或理想溶液，可提高组分1对2的相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度，增强因子E的定义是化学吸收的液相分传质系数（k L）/无化学吸收的液相分传质系数（k0L）。 5. 对普通的N级逆流装置进行变量分析，若组分数为C个，建立的MESH方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 η； 6. 热力学效率定义为= 实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效率必定于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过溶剂的性质，对溶液施加压力，克服溶剂的渗透压，是一种用来浓缩溶液的膜分离过程。二、推导(20分) 1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。 ——相平衡常数；式中： K i ψ——气相分率（气体量/进料量）。 2. 精馏塔第j级进出物料如图1，建立

三、简答(每题5分,共25分) 1.什么叫相平衡相平衡常数的定义是什么由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。 K i =y i /x i 。 2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中，一般关键组分与非关键组分在顶、釜的分配情况如何由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制； HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制； LNK全部或接近全部在塔顶出现； HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高热力学效率在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些（1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求已知：94℃时P 1 0= P 2 0= 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃ 下形成共沸物，共沸组成X 2 =(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = =求该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸收率可达到多少。

分离工程复习题

1、什么是清洁工艺？ 2、实现清洁工艺的要点是、。 3、传质分离过程分为和分离过程。 4、平衡分离过程所加的ESA 是指 ,如；MSA 是指 ,如。 5、醋酸和水的分离过程中，加入醋酸丁酯作为。正庚烷和甲苯的分离过程中加入苯酚作为。 6、从稀溶液中分离出有机溶质，通常用解吸的方法。这种解吸过程也叫汽提，汽提过程的ESA 是；MSA 是。 7、C8芳烃中对二甲苯和间二甲苯沸点的沸点非常接近，工业上采用方法加以分离。 8、要从含氢的烃类混合物中分离获得纯氢，常采用吸附和联合操作的方法。 9、谈谈分离过程和反应过程集成化对分离工程的意义。 10、平衡分离过程是借助于（如：热能，或等）使均相混合物系统变成两相系统，以混合物中各组分在两相中不同的平衡分配为依据实现组分分离。 11、速率分离式借助于（如：浓度差，或等）的作用下，同时在配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分分离。 12、常用的膜分离技术有：、、、和。 13、膜分离过程不受平衡的限制，能耗低，适用于特殊物系或特殊范围的分离。（） 14、反应精馏过程，可以提高反应效率，同时也可以提高分离效率。（） 15、达到相平衡的物系，整个物系的自由焓处于状态，相间的表观传递速率为。 16、相平衡常数表征了物系在一定条件下相变过程进行的方向和限度。（） 17、相平衡常数仅仅是物系温度和压力的函数，与物系的组成无关。（） 18、相平衡常数是任意条件下，组分i 在不同相中的摩尔分数的比值，即：i i i x y k = （） 19、相平衡的判据有三个，即：、和。 20、化学势的定义为：（） A 、j n P T i i n G ,,???? ????=μ B 、j n P T i i n H ,,???? ????=μC 、j n P i T G ,??? ????=μD 、j n T i P G ,??? ????=μ 21、非理想气体的压力与相应的理想气体的压力的差异可以用定量的衡量。 22、实际气体混合物的逸度系数的定义为：（） A 、 ?p y f i i i =? B 、 ??p y f i i i =? C 、 ?p f i i =?D 、 ?i i i p f =? 23、如果确定了压缩因子Z 与压力P 的关系，纯组分逸度系数可用（）计算， A 、?-=P P p dp Z 0)1(ln ?B 、?-=P P dp Z 0)1(ln ? C 、? -= P P dp Z RT 0 )1(1ln ?D 、 ? -= P P p dp Z RT ) 1(1 ln ? 24、当纯液体处于饱和状态时，其逸度等于的逸度。

分离工程课程设计

银川能源学院化工分离工程实验说明书题目：乙醇-水均相恒沸精馏实验学生姓名韩益民学号1210140051 指导教师朱鋆珊院系石油化工学院专业班级化工（本）1201 设计时间2015.6.15-6.19 化学工程教研室制

一、实验目的 (1)加深对恒沸精馏过程的理解; (2)熟悉和掌握恒沸精馏操作方法; (3)了解精馏实验装置的构造和控制方法. 二、实验原理恒沸精馏是一种特殊的分离方法,它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易主要适用于恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。通常加入的分离媒介能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质，这种方法就称作恒沸精馏。在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57% 的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故，其恒沸点78.15℃，与乙醇沸点78.30℃十分接近，形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。实验室中恒沸精馏过程的研究包括以下几个内容： 1.恒沸剂的选择（1）必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物，比原组分恒沸点低10℃以上；（2）在形成的恒沸物中，恒沸剂含量应尽可能少，具有较小的汽化潜热，节省能耗；（3）回收容易，一是非均相恒沸物，二是挥发度差异大；（4）价廉，来源广，无毒，热稳定性好，腐蚀性小。就工业乙醇制备无水乙醇，适用的恒沸剂有苯、正己烷、环己烷、乙酸乙酯等.它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物，而且其中的三元恒沸物在室温下又可以分为两相，一相富含恒沸剂，另一相中富含水，前者可以循环使用，后者又很容易分离出来，这样使得整个分离过程大为简化。 2.三相图三组分纯物质及共沸物沸点图，并在三角形相图中给出三组分恒沸物溶解度曲线

分离工程期末A卷试题答案

二、选择题（本大题20分，每小题2分） 1、由1-2两组分组成的混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 '1'1,y x ，则（ C ）（A ）1'1x x >和 1'1y y > （B ）1'1x x <和1'1y y < （C ）1'1x x =和1'1y y = （D ）不确定 2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态给定之后，经自由度分析，只剩下一个自由度由闪蒸罐确定，则还应该确定的一个条件是（ D ）（A ）闪蒸罐的温度（B ）闪蒸罐的压力（C ）气化率（D ）任意选定其中之一 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则（ A ）（A ）21t t = （B ）21t t > （C ）21t t < （D ）不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为（ A ）（A ）1，1 （B ）1，0 （C ）0，1 （D ）0，0 5、如果二元物系有最高压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（ A ）（A ）正偏差溶液（B ）理想溶液（C ）负偏差溶液（D ）不一定 6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质，逆流操作，平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y 1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y 2和吸收率的变化为（ C ）（A ）y 2上升，下降（B ）y 2下降，上升（C ）y 2上升，不变（D ）y 2上升，变化不确定 7、逆流填料吸收塔，当吸收因数A 1且填料为无穷高时，气液两相将在哪个部位达到平衡（ B ） (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是（ D ）（A ）难吸收的组分（B ）较轻组份（C ）挥发能力大的组分（D ）吸收剂中的溶解度大 9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。（ A ） (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量

《生物分离工程》复习题(解答版)

《生物分离工程》复习题《绪论细胞分离》 1.在细胞分离中，细胞的密度ρS越大，细胞培养液的密度ρL越小，则细胞沉降速率越大。 2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 C 。 A.离心沉降速度 B.转数 C.分离因数 D.离心力 3.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作用。 4.简答：对微生物悬浮液的分离（过滤分离），为什么要缓慢增加操作压力？ 5.判断并改错：在恒压过滤中，过滤速率会保持恒定。（×）改：不断下降。 6.简答：提高过滤效率的手段有哪些? 7.判断并改错：生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎。(×)改：更易破碎。 8.简答：采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率？ 9.简答：蛋白质复性收率低的主要原因是什么？ 10.简答：常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一。 11. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率 12.重力沉降过程中，固体颗粒不受 C 的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 13.过滤的透过推动力是 D 。 A.渗透压 B.电位差 C.自由扩散 D.压力差 14.在错流过滤中，流动的剪切作用可以 B 。 A.减轻浓度极化，但增加凝胶层的厚度 B.减轻浓度极化，但降低凝胶层的厚度 C.加重浓度极化，但增加凝胶层的厚度 D.加重浓度极化，但降低凝胶层的厚度

15.目前认为包含体的形成是部分折叠的中间态之间 A 相互作用的结果。 A.疏水性 B.亲水性 C.氢键 D.静电 16.判断并改错：原料目标产物的浓度越高，所需的能耗越高，回收成本越大。(×)改：原料目标产物的浓度越低。 17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作，采用 D 手段，可以提高沉降速度。 A.调整pH B.加热 C.降温 D.加盐或絮状剂 18.撞击破碎适用于 D 的回收。 A.蛋白质 B.核酸 C.细胞壁 D.细胞器 19.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，摩擦阻力的作用，当固体匀速下降时，三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。 20.为了提高最终产品的回收率：一是提高每一级的回收率，二是减少操作步骤。 21.评价一个分离过程效率的三个主要标准是：①浓缩程度②分离纯化程度③回收率。 22.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。 23.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分离的目标产物的密度。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 24.简答：管式和碟片式离心机各自的优缺点。 25.单从细胞直径的角度，细胞越小，所需的压力或剪切力越大，细胞越难破碎。《沉淀》 1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的水化层和双电层。 2.判断：当蛋白质周围双电层的ζ点位足够大时，静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力，使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。（√） 3.降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度，可以破坏蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质沉淀。

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

氨气填料吸收塔课程设计报告书

氨气填料吸收塔课程设计设计任务书 1.设计题目试设计一座填料吸收塔采用清水吸收混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2000m3/h，其中含氨为8%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。要求： ①塔顶排放气体中含氨低于0.05%（体积分数）； 2. 操作条件（1）操作压力：常压（2）操作温度：20℃ （3）吸收剂用量为最小用量的1.8倍。 3. 填料类型填料类型选用聚丙烯阶梯环填料。 4. 设计内容（1）设计方案的确定和说明（2）吸收塔的物料衡算；

（3）吸收塔的工艺尺寸计算；（4）填料层压降的计算；（5）液体分布器简要设计；（6）绘制液体分布器施工图（7）吸收塔接管尺寸计算；（8）设计参数一览表；（9）绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；（10）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸）；（11）对设计过程的评述和有关问题的讨论。目录前言 (1) 1. 水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介 (4)

1.1任务及操作条件 (4) 1.2设计案的确定 (4) 1.3填料的选择 (5) 2. 工艺计算 (6) 2.1 基础物性数据 (6) 2.1.1液相物性的数据 (6) 2.1.2气相物性的数据 (6) 2.1.3气液相平衡数据 (6) 2.1.4 物料衡算 (7) 2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (8) 2.2.1 塔径的计算 (8) 2.2.2 填料层高度计算 (9) 2.2.3 填料层压降计算 (12) 2.2.4 液体分布器简要设计 (13) 3. 辅助设备的计算及选型 (15) 3.1填料支承设备 (15) 3.2填料压紧装置 (16) 3.3液体再分布装置 (16) 4. 设计一览表 (17) 5. 后记 (18) 6. 参考文献 (19) 7. 主要符号说明 (20)

高等分离工程试题册-16化研

湖北工业大学研究生考试试题考试科目高等分离工程任课教师唐强年级16化研

一，简答题 1.根据自己的理解，用自己的语言阐述分离与分析两个概念的区别和联系(10分） 2.根据自己的理解阐述流水相互作用的机理？(5分） 3.吸收过程设计中，吸收剂的选择原则是什么？（5分） 4.对于混合液体的分离，什么情况下选择萃取精馏，而不选择精馏操作（5分） 5.在吸收过程中，塔中每级气液流量为什么不能视为恒摩尔流（5分） 6.在精馏塔的操作中，若F，V维持不变，而Xf由于某种原因降低，问可用哪些措施使Xd 维持不变？并比较这些方法的优缺点。（10分） 7.精馏塔中气相浓度，液相浓度以及温度沿塔高有何变化规律，原因是什么？在精馏塔中设中间换热器为什么会提高热力学效率？(10分）二，计算题 1，以烃类蒸汽混合物含有甲烷5%，乙烷10%，丙烷30%及异丁烷55%，试求混合物在25度时的露点压力与泡点压力，并确定在t=25度，P=1Mpa时的气相分率（10分） 2.某精馏塔用以分离A 组分和水的混合物，已知Xf=0.5，Xd=0.95，Xw=0.1，回流比为1.5，泡点回流，饱和液体进料，塔顶采用全凝器，塔底用饱和水蒸气直接加热，物系相对挥发度a=2.25，试求1，离开塔顶第二块板的气相浓度，2，塔顶采出率D/F。（20分） 1.3，在环境温度下，将含有35%丙酮的水溶液分离成99%的丙酮和98%的水，1.若丙酮和水被认为是理想溶液，计算以1mol进料为单位的最小功， 2. 在环境状态下的液相活度系数用Van Laar 方程联立，其常数A12 =2.0 ，A21 =1.7 （丙酮组分为 1 ）, 计算最小功（20分）

化工分离工程课程大纲

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍 1.课程描述：化工分离工程为化学工程与工艺专业的核心专业课。课题以物理化学、化工原理、化工热力学等课程中有关相平衡热力学、传热、传质理论为基础，以分离过程的共性和分离过程方法的选择为主线，介绍化工生产中常用的平衡分离过程的基本原理和设计计算方法，包括多组分精馏，特殊精馏，吸收过程及其它分离方法的选择和发展。课题重点强调用数学模型（过程模拟）来完成分离过程的设计和分析，同时论述有关分离过程的工程问题，如分离方法的选择、分离流程的择优和节能、分离操作和设备的设计等。课题结合一些工业实例，强调工程和工艺的结合、理论与实际的结合。 2.设计思路：课程设计考虑以下基本原则：（1）以分离过程的共性问题为主线，同时强调不同分离方法的特殊性；（2）针对不同的分离过程，强调能够建立过程的数学模型和对模型进行求解、分析；（3）至始至终强调工程概念，培养学生的工程观念是课题的主要任务之一；（4）强调利用计算机编程和软件模拟的方法解决实际分离过程的设计和计算问题。按课题设计原则，授课内容为5章：单级平衡过程、多组分精馏、特殊精馏、多组分吸收和蒸出过程、吸附分离、分离过程的节能优化综合。授课还安排5个综合性作业，分别是：等温闪蒸计算（计算机编程）、三组分带侧线采出精馏塔的自由度分析和设计变量选择、五组分简单精馏塔简捷设计（计算机编程）、二元均相共沸物共沸组成与共沸温度计算（计算机编程，软件模拟）、用ASPEN PLUS 模拟软件设计逆流两效精馏流程。通过课堂讲授、作业训练、课堂汇报和交流，让学生达到的目的（达成度）为：能够针对一个系统或过程选择一种数学模型，并达到适当的精度要求；能从数学及自然科学的角度对解决工程问题进行分析和改进；能够结合文献研究将工程基础知识和化工专业理论知识应用到化工工程问题的描述；能够针对具体的化工过程分析其中的热力学问题和动力学问题。 3. 课程与其他课程的关系：本课程适宜安排在修完高等数学、物理化学、化工原理、化工热力学等有关基础课课程之后开设。本课题主要介绍平衡级分离方法，物理化学和化工热力学课程是非常重要的基础，贯穿整个课程的始终，要求学生要具备扎实的化工热力学基础。另外，本课程与化工原理（II）课题联系紧密。化工原理（II）主要针对两组分、理想