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

姓名：學號：警示 《中山大學授予學士學位工作細則第八條“考試作弊者不授予學士學位”--------------100--------------一、選擇題（共10小題，每小題2分，共20分）以下分離技術成熟度和應用成熟最高的是( D )超臨界萃取 B.結晶 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生傳質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.膜萃取關于萃取精餾塔的下列描述中，哪一個不正確( B )氣液負荷不均，液相負荷大回流比提高，產品純度提高恒摩爾流不太適合是蒸餾過程A、、C、D(揮發度依次減少)混合物的分離，工藝要求將與C分離，則( B )A為輕關鍵組分，B為重關鍵組分B為輕關鍵組分，C為重關鍵組分A為輕關鍵組分，D為重關鍵組分C為輕關鍵組分，D為重關鍵組分在超臨界萃取過程中，通過改變壓力實現溶劑回收的過程是( 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產生晶核是( C )介穩區 B.穩定區 C.不穩定區 D.不好確定關于離子交換過程，不正確的說法有( C )向于內部擴散控制；想反，液體流速慢，濃度稀，顆粒細，吸附強，越是趨向于外部擴散控制；顆粒減少，對內部擴散和外部擴散控制的影響程度一樣；離子的化合價越高，在樹脂中擴散時，與樹脂骨架（和擴散離子的電荷相反）在的庫侖引力越大，因此擴散速度就越小。二、填空題（共8小題，每空1分，共10分）泡點溫度計算時若∑Kixi>1，溫度應調（）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 ）效應來提高結晶收率。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）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下的氣體( × )。p值（堿性）提高，產生Mg(OH2、Ca(OH)2、MgCO3、CaCO3沉淀和垢層( √)。對于同一種物質，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）利用你學習新型分離技術中的相關知識，設計三種可能用于分離空氣中氮氣和氧氣的方法，并簡要說明其原理。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：利用物質之間沸點的差異。五、計算題（共1小題，共10分）第一脫甲烷塔的進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到93.4%，塔頂甲烷回收率為98.9%，試確定：關鍵組分，非關鍵組分，分配組分及非分配組分；按照清晰分割法預算塔頂和塔釜的流量及組成。?▓中山大學本科生期末考試試?▓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)萃取天然產物中的活性組分，請說明SCF-CO2萃取天然產物的傳質機理？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萃取天然產物的傳質機理SCF經外擴散進入天然產物的微孔表面（2分）被萃取成分與SCF發生溶劑化作用 （2分）溶解的被萃取成分經內擴散和外擴散進入超臨界流體（2分）（2）步原因：SCF擴散系數大，溶質溶解度低（2分影響因素：壓力——當溫度恒定時，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，固體內傳質控制，萃取速率慢。在這種情況下，提高?▓?▓中山大學本科生期末考試試?▓質。——（4分）利用防毒面具吸附有害氣體過程中，假設吸附過程為物理吸附，請說明物理吸附機理是什么？如何進行控制的？常用的吸附劑有哪些？(至少三種)驗式的適用范圍？（12分）（4分）吸附質從流體主體通過擴散，傳遞到吸附劑顆粒外表面-外擴散；內部表面-內擴散；在吸附劑內表面吸附質被吸著-吸附1（2）當（1）比（2）當（2）比（1）快為外擴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式經驗式)（2分）1 bcn實用范圍：(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（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℃；操作費用；（4分）選擇性強、即能使被分離組分間的相對揮發度產生比較顯著的變化。本身的揮發性小，使產品中不致混有萃取劑，也易于和另一組分分離。其他經濟和安全要求。請說明離子交換的機理是什么？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+自溶液中擴散到樹脂表面；從樹脂表面進入樹脂內部的活性中心；A+RB在活性中心上發生復分解反應；B+自樹脂內部擴散至樹脂表面，B+離子從樹脂表面擴散到溶液中；（3分）-S3（磺酸基和-C2S3（次甲基磺酸基；弱酸性陽離子交換樹脂：活性基團有-COOH,-OCH2COOH,C6H5/