农学硕士联考食品工程原理真题2013年
(总分：100.00，做题时间：90分钟)
一、{{B}}单选题{{/B}}(总题数：10，分数：20.00)
1.水在一段光滑水平圆管中做稳定层流流动，若管道内径不变，流量加倍，则压降是原来的______。
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A.1.6倍 B.2倍 C.3.2倍 D.4.2倍
（分数：2.00） A. B. √ C. √ D. √ 解析：
2.能用泵出口阀门调节流量的泵是______。
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A.离心泵 B.轴流泵 C.转子泵 D.漩涡泵
（分数：2.00） A. √ B. √ C. D. √ 解析：
3.在空气-水蒸气间壁换热过程中，可采用______方法来提高传热速率。
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A.提高蒸汽速度 B.提高空气流速 C.降低空气流速 D.提高蒸汽压强
（分数：2.00） A. B. √ C. D. √ 解析：
4.灰体的基本特征是______。
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A.透过率为零 B.反射率为零 C.吸收率不为零 D.吸收率为零
（分数：2.00） A. √ B. C. √ D. 解析：
5.当其他条件都保持不变时，提高转鼓真空过滤机的转速，则过滤机______。
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A.生产能力提高 B.生产能力降低 C.滤饼厚度提高 D.滤饼厚度降低
（分数：2.00） A. √ B. C. D. √ 解析：
6.在精馏操作中，若进料条件、采出率不变，仅提高回流比，则______。
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A.xW上升 B.xW下降 C.塔板数减少 D.热负荷增大
（分数：2.00） A. B. √ C. D. √ 解析：
7.离子交换机理包括______步骤。
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A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
（分数：2.00） A. B. C. D. √ 解析：
8.从牛奶中脱除少量盐分，可采用______操作。
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A.反渗透 B.纳滤 C.电渗析 D.超滤
（分数：2.00） A. B. C. √ D. 解析：
9.与单效蒸发相比，多效蒸发的特点是______。
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A.节约能源 B.生产强度大 C.设备投资高 D.有效温差大
（分数：2.00） A. √ B. C. √ D. 解析：
10.常压湿空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点温度为td，则有______。
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A.t=tw=td B.t＞tw＞td C.t＜tw＜td D.t＞tw=td
（分数：2.00） A. √ B. √ C. D. 解析：
二、{{B}}判断题{{/B}}(总题数：10，分数：20.00)
11.实际流体静止时无黏性，只有流动时才有。 （分数：2.00） A.正确 B.错误 √ 解析：
12.在其他条件不变时，提高泵的转速，流量将增大。 （分数：2.00） A.正确 √ B.错误 解析：
13.一般而言，固体表面的辐射能力越强，其吸收投射辐射能的能力就越大。 （分数：2.00） A.正确 √ B.错误 解析：
14.降尘室的生产能力与沉降面积和沉降高度有关。 （分数：2.00） A.正确 B.错误 √ 解析：
15.正常逆流操作的吸收塔中，溶质浓度的分布是自下而上不断增大。 （分数：2.00） A.正确 B.错误 √ 解析：
16.对工业吸附剂的要求之一是具有大的比表面积。 （分数：2.00） A.正确 √ B.错误 解析：
17.浸出平衡是指溶液主体浓度达到了饱和浓度(溶解度)。 （分数：2.00） A.正确 B.错误 √ 解析：
18.反渗透和电渗析的浓差极化一样，都是膜表面溶质浓度高于溶液主体浓度。 （分数：2.00） A.正确 B.错误 √ 解析：
19.湿空气被加热后，干球温度、湿球温度都增大，但露点不变。 （分数：2.00） A.正确 √ B.错误 解析：
20.在干燥过程中，湿物料中的自由水分是可以除去的水分。 （分数：2.00） A.正确 √
B.错误 解析：
三、{{B}}简答题{{/B}}(总题数：2，分数：10.00)
21.为什么在精馏过程中必须有塔顶回流液和塔底上升蒸汽?并在t-x-y图上示意之。 （分数：5.00）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(只有对混合物进行部分汽化(或部分冷凝)，才能产生分离作用。以下图(a)为例(塔中任一块塔板N)，来自于上面第N-1块塔板的溢流液与来自于下面第N+1块塔板的上升蒸汽在第N块塔板上发生了接触混合，由于上面下来的溢流液的温度低于下面上升蒸汽的温度，故对溢流液而言，它被加热发生部分汽化，而对上升蒸汽而言，它被冷却发生部分冷凝，从而离开第N块塔板的蒸汽浓度增大，离开第N块塔板的溢流液浓度减小，结果是发生部分分离。显然，塔顶回流液和塔底上升蒸汽缺一不可。 在t-x-y图上的分离过程示意如(b)。 [*]) 解析：
22.举出三个解释反渗透膜传递机理的模型(机理)，选择其中任一个模型说明其要点。 （分数：5.00）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：((1)氢键模型；(2)优先吸附一毛细孔流动机理；(3)溶解一扩散模型 (1)氢键模型。
氢键模型认为，膜的表层很致密，其上有大量的活化点，键合一定数目的结合水，这种水已失去了溶剂化的能力，溶质不能溶解于其中。进料液中的水分子在压力下可与膜上的活化点形成氢键缔合，使该活化点上其他结合水被解缔下来，被解缔下的结合水又与下面的活化点发生缔合，使该点原有的结合水被解缔下来，这样水分子逐渐从膜面进入膜内，最后透过膜。而溶质是通过高分子链间空穴，以空穴型扩散透过膜的。
(2)优先吸附-毛细孔流动机理。
此理论由Sourirajan提出，他认为反渗透是受膜的表面现象所控制，与溶液接触的膜表面具有适宜的化学性质和适宜尺寸的膜孔径。前者是指膜可以优先吸附或优先排斥溶液中的某组分。由于反渗透膜表面具有亲水基团，因此在膜表面可以优先吸附一层水分子，约有2个水分子厚度，溶质被排斥。这层水在外压的作用下进入膜表面的毛细孔，并通过毛细孔透过膜。根据这一机理，定义膜孔径等于纯水层厚度t的2倍时[(5～10)×10m]为膜的临界孔径。当膜孔径在临界孔径的范围内时，孔隙中充满纯水，溶质无法通过；如孔隙大于临界孔径，就会有部分孔隙让溶质通过。 (3)溶解-扩散模型。
该模型(Lonsdale和Riley等提出)认为反渗透膜具有完全致密的界面，水和溶质透过膜不是空隙作用，而是水和溶质与膜相互作用并溶解在膜中，然后在化学位梯度的推动下在膜中扩散并透过膜。溶剂与溶质透过膜的过程可分为三步：
①溶剂(质)在高压侧吸附和溶解于膜中；
②在化学位差的推动下溶剂(质)以分子扩散透过膜； ③溶剂(质)在膜的透过液侧表面解吸。) 解析：
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四、{{B}}计算题{{/B}}(总题数：2，分数：50.00)
利用切割分子量MWCO=100000的超滤膜分离发酵液中的蛋白质，采用全回流(见本题附图)的操作方式。初始目标蛋白质(Mr=155000)的质量浓度为1g/L，杂蛋白(Mr=23000)的质量浓度为3g/L，发酵液体积1000L，透过液流量为0.5L/s。超滤膜对目标蛋白质的截留率为0.99，对杂蛋白的截留率为0.5，设料液槽内浓度均匀一致，循环管路内液体流量可忽略不计。
（分数：10.00）
(1).若采用浓缩操作，求目标蛋白质的浓度达到5g/L所需时间；（分数：5.00）
农学硕士联考食品工程原理真题2013年
