?▓?▓中山大學(xué)本科生期末考試試?▓中山大學(xué)本科生期末考試（A卷）學(xué)年學(xué)期：2018學(xué)年第二學(xué)期學(xué)院/系：考試方式：√閉卷/開卷考試時長：120分鐘

姓名：學(xué)號：警示 《中山大學(xué)授予學(xué)士學(xué)位工作細(xì)則第八條“考試作弊者不授予學(xué)士學(xué)位”--------------100--------------一、選擇題（共10小題，每小題2分，共20分）以下分離技術(shù)成熟度和應(yīng)用成熟最高的是( D )超臨界萃取 B.結(jié)晶 C.吸收 D.精餾下列哪一個是速率分離過程( C )蒸餾 B.吸收 C.膜分離 D.離心分離當(dāng)氣液兩相處在平衡時，( A )兩相間各組分的逸度相等只是兩相溫度相等兩相間組分的濃度相等相間不發(fā)生傳質(zhì)膜過程中動力消耗最大的是( D )納濾 B.氣體分離 C.微濾 D.反滲透人工腎是( B )膜過程膜吸收 B.透析 C.超濾 D.膜萃取關(guān)于萃取精餾塔的下列描述中，哪一個不正確( B )氣液負(fù)荷不均，液相負(fù)荷大回流比提高，產(chǎn)品純度提高恒摩爾流不太適合是蒸餾過程A、、C、D(揮發(fā)度依次減少)混合物的分離，工藝要求將與C分離，則( B )A為輕關(guān)鍵組分，B為重關(guān)鍵組分B為輕關(guān)鍵組分，C為重關(guān)鍵組分A為輕關(guān)鍵組分，D為重關(guān)鍵組分C為輕關(guān)鍵組分，D為重關(guān)鍵組分在超臨界萃取過程中，通過改變壓力實(shí)現(xiàn)溶劑回收的過程是( A )等溫變壓法 B.等壓變溫法 C.吸附法 D.以上都不是下列能自發(fā)產(chǎn)生晶核是( C )介穩(wěn)區(qū) B.穩(wěn)定區(qū) C.不穩(wěn)定區(qū) D.不好確定關(guān)于離子交換過程，不正確的說法有( C )向于內(nèi)部擴(kuò)散控制；想反，液體流速慢，濃度稀，顆粒細(xì)，吸附強(qiáng)，越是趨向于外部擴(kuò)散控制；顆粒減少，對內(nèi)部擴(kuò)散和外部擴(kuò)散控制的影響程度一樣；離子的化合價越高，在樹脂中擴(kuò)散時，與樹脂骨架（和擴(kuò)散離子的電荷相反）在的庫侖引力越大，因此擴(kuò)散速度就越小。二、填空題（共8小題，每空1分，共10分）泡點(diǎn)溫度計算時若∑Kixi>1，溫度應(yīng)調(diào)（）要提高萃取劑的選擇性，可（ 增大 ）萃取劑的濃度。恒沸劑與組分形成最低溫度恒沸體系時，恒沸劑從塔（頂 ）出來。優(yōu)先吸附過程中的臨界孔徑為（2nm ）。一般來說，溫度越高對吸附越（不利，壓力越大對吸附越（有利。向低溫的飽和氯化銨母液中加入NaCl，利用（ 同離子 ）效應(yīng)來提高結(jié)晶收率。分子蒸餾的基本原理是利用（分子平均自由程）易分離。離子交換膜是一種膜狀的交換樹脂，它是由（骨架）和（功能基團(tuán)）組成。三、判斷題（共5小題，每小題1分，共5分）超臨界流體是通常狀態(tài)下的氣體( × )。p值（堿性）提高，產(chǎn)生Mg(OH2、Ca(OH)2、MgCO3、CaCO3沉淀和垢層( √)。對于同一種物質(zhì)，即使基本晶系不變，晶形也不同(×)。分離因子為1，表示兩組分不能用精餾方法將其分離(√ )。物理吸附是單分子層和多分子層吸附(√)四、分析題（共1小題，共5分）利用你學(xué)習(xí)新型分離技術(shù)中的相關(guān)知識，設(shè)計三種可能用于分離空氣中氮?dú)夂脱鯕獾姆椒ǎ⒑喴f明其原理。吸附：利用分子之間作用力的差異；膜分離：利用膜的選擇性透過；深冷分離：利用物質(zhì)之間沸點(diǎn)的差異。五、計算題（共1小題，共10分）第一脫甲烷塔的進(jìn)料組成和在塔壓與平均溫度下組分，如下：組分組分mol/%H20.128CH40.2517C2H40.231C2H60.386C3H60.0033Ki261.70.340.240.051要求塔底乙烯的回收率達(dá)到93.4%，塔頂甲烷回收率為98.9%，試確定：關(guān)鍵組分，非關(guān)鍵組分，分配組分及非分配組分；按照清晰分割法預(yù)算塔頂和塔釜的流量及組成。?▓中山大學(xué)本科生期末考試試?▓六、問答題（共4小題，共50分）1.利用超臨界二氧化碳流體(SCF-CO2)萃取天然產(chǎn)物中的活性組分，請說明SCF-CO2萃取天然產(chǎn)物的傳質(zhì)機(jī)理？哪步為控制步驟及原因是什么？影響萃取過程的因素有哪些？（12分）SCF萃取天然產(chǎn)物的傳質(zhì)機(jī)理SCF經(jīng)外擴(kuò)散進(jìn)入天然產(chǎn)物的微孔表面（2分）被萃取成分與SCF發(fā)生溶劑化作用 （2分）溶解的被萃取成分經(jīng)內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散進(jìn)入超臨界流體（2分）（2）步原因：SCF擴(kuò)散系數(shù)大，溶質(zhì)溶解度低（2分影響因素：壓力——當(dāng)溫度恒定時，溶劑的溶解能力隨著壓力的增加而增加。溫度——汽壓隨著溫度的增加而增加，另一方面，傳遞速率隨溫度增加而增加。物料顆粒度——顆粒過大，固體內(nèi)傳質(zhì)控制，萃取速率慢。在這種情況下，提高?▓?▓中山大學(xué)本科生期末考試試?▓質(zhì)。——（4分）利用防毒面具吸附有害氣體過程中，假設(shè)吸附過程為物理吸附，請說明物理吸附機(jī)理是什么？如何進(jìn)行控制的？常用的吸附劑有哪些？(至少三種)驗(yàn)式的適用范圍？（12分）（4分）吸附質(zhì)從流體主體通過擴(kuò)散，傳遞到吸附劑顆粒外表面-外擴(kuò)散；內(nèi)部表面-內(nèi)擴(kuò)散；在吸附劑內(nèi)表面吸附質(zhì)被吸著-吸附1（2）當(dāng)（1）比（2）當(dāng)（2）比（1）快為外擴(kuò)散控制常用的吸附劑：（4分）活性碳；沸石分子篩；硅膠；活性氧化鋁。（2分）Langmuir式（等溫吸附模型）bc 1Kc實(shí)用范圍：固體表面均勻;吸附為單分子層;吸附分子間無作用力1Freundlich式經(jīng)驗(yàn)式)（2分）1 bcn實(shí)用范圍：(1) 吸附為多層吸附模型;取蒸餾及恒沸蒸餾的原理是什么？兩者有什么差別？選用萃取劑和挾帶劑應(yīng)該注意什么？（14分）萃取蒸餾原理：向混合液中加入溶劑(又稱萃取劑)，以改變原有組分間的相對揮發(fā)（2分）(恒沸劑或挾帶劑)（2分）（3分）1、萃取劑比挾帶劑易于選擇。2、萃取劑在精餾過程中基本上不汽化，萃取精餾的耗能量較恒沸精餾少。3、萃取精餾過程中，萃取劑加入量的變動范圍較大，在恒沸精餾中適宜的挾帶劑量多為一定。所以萃取精餾操作較靈活，易控制。4、萃取精餾不宜采用間歇操作，而恒沸精餾可以采用間歇操作方式。55、恒沸精餾操作溫度較萃取精餾低，所以恒沸精餾適用于分離熱敏性溶液。3分）10℃；操作費(fèi)用；（4分）選擇性強(qiáng)、即能使被分離組分間的相對揮發(fā)度產(chǎn)生比較顯著的變化。本身的揮發(fā)性小，使產(chǎn)品中不致混有萃取劑，也易于和另一組分分離。其他經(jīng)濟(jì)和安全要求。請說明離子交換的機(jī)理是什么？常用的離子交換樹脂類型有哪些？影響離子交換速度的因素有哪些？（12分）6分）A+自溶液中擴(kuò)散到樹脂表面；從樹脂表面進(jìn)入樹脂內(nèi)部的活性中心；A+RB在活性中心上發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；B+自樹脂內(nèi)部擴(kuò)散至樹脂表面，B+離子從樹脂表面擴(kuò)散到溶液中；（3分）-S3（磺酸基和-C2S3（次甲基磺酸基；弱酸性陽離子交換樹脂：活性基團(tuán)有-COOH,-OCH2COOH,C6H5/