Na_2CrO_4-NaOH-H_2O体系中Na_2CrO_4真空蒸发结晶动力学研究

在液相氧化法铬盐清洁生产工艺中,中间产品铬酸钠的结晶相分离为重要的组成部分,采用真空蒸发结晶的方法可从Na2CrO4-NaOH-H2O体系中分离得到铬酸钠晶体。文中研究了Na2CrO4在NaOH溶液中晶体成核与生长动力学规律。采用间歇动态法中的矩量变换法建立了结晶过程的动力学模型,用最小二乘法对动力学实验数据进行多元线性回归,得到了动力学参数,并验证了动力学模型的可靠性。结果表明:在粒度大于50μm的范围内,铬酸钠晶体的生长符合粒度无关生长模型;晶浆的悬浮密度、搅拌强度和过饱和度对成核速率均有显著影响;溶液过饱和度对成核速率的影响大于对生长速率的影响。结晶动力学的研究为液相氧化法铬盐清洁生产工艺中铬酸钠和氢氧化钠的分离工艺优化提供了理论基础。     

湿法磷酸介质中氟硅酸钾（钠）结晶动力学研究

运用粒数平衡方程,在MSMPR结晶器中研究了氟硅酸钾（钠）在湿法磷酸中的结晶动力学,建立了成核速率－晶体生长速率及成核速率－晶体生长速率－悬浮密度的动力学模型。     

基于SHPSO-GA-BP的成品汽油调和中加氢汽油组分辛烷值的预测

针对成品汽油调和配方建模中加氢汽油组分辛烷值难以实时获取，考虑遗传算法（genetic algorithm，GA）、粒子群算法（particle swarm optimization，PSO）优化反向传播（back propagation，BP）网络存在的问题，提出了一种串行混合粒子群遗传算法（serial hybrid PSO-GA，SHPSO-GA）优化BP网络，并用于辛烷值的预测建模。该方法首先将PSO算法的输出依据适应度值分为优劣2个种群，弃劣留优；然后对留优种群再进行GA的交叉变异操作，进一步优化种群，经过每一代PSO和GA的交替优化，并将最优种群用于BP网络参数优化；最后基于该方法和工业历史数据，建立了加氢汽油组分辛烷值的预测模型，仿真结果表明，较传统BP，以及改进的GA-BP、PSO-BP、PSO-GA-BP等方法，SHPSO-GA-BP由于将PSO与GA进行更优的深度融合，具有更好的预测性能，可以用于辛烷值的预测。     

求解带有等式约束的混合整数非线性规划问题的粒子群算法

针对带有等式约束的混合整数非线性规划(MINLP)问题,建立了一种改进的粒子群优化(PSO)算法--简约空间法.利用等式约束将问题的维数降低,使带有等式约束的优化问题转化为无等式约束优化问题.通过测试函数和过程综合的实例对该算法进行了测试并与其他算法所得的结果进行了比较,结果表明,PSO算法在使用的普遍性、求解的准确性等方面都优于一般的算法,尤其对于非凸的MINLP问题,PSO算法是一种有效的求解方法.     

KNO3-H2O溶液间歇结晶动力学

基于ΔL定律推导了晶体线性生长速率的数学表达式,利用已建立的溶液间歇结晶动力学实验研究手段实现了溶液透光率和浓度的在线测量.利用经验模型关联线性生长速率和相对过饱和度求取了生长动力学参数,并与文献值进行了比较.结果发现：对于自发成核结晶过程,综合动态透光率、过饱和度和经验模型可对成核和生长阶段进行定性识别.     

KNO3-H2O溶液间歇结晶动力学

基于ΔL定律推导了晶体线性生长速率的数学表达式，利用已建立的溶液间歇结晶动力学实验研究手段实现了溶液透光率和浓度的在线测量.利用经验模型关联线性生长速率和相对过饱和度求取了生长动力学参数，并与文献值进行了比较.结果发现：对于自发成核结晶过程，综合动态透光率、过饱和度和经验模型可对成核和生长阶段进行定性识别.     

类人胶原蛋白基因工程菌生长期动力学模型

研究类人胶原蛋白基因工程菌生长期动力学模型,为优化发酵调控提供理论依据和指导。应用元素衡算和代谢衡算(EMB)方法,建立类人胶原蛋白基因工程菌生长期的动力学模型,并利用线性规划法对动力学模型参数αh和mX进行估算。结果表明,αh和mX分别为1.173 mol/C-mol和2.326 mol/(C-mol.h),该模型能较好地预测重组大肠杆菌生长期的宏观反应速率,且确立了葡萄糖的流加方程。利用EMB方法建立的动力学模型具有重要的应用价值,若要进一步减小氮消耗速率和CO2产生速率预测误差,需要对重组大肠杆菌的代谢网络进行系统分析,建立该模型的修正系数。     

微粒群优化算法研究进展

围绕微粒群优化(PSO)算法的原理、特点、改进、应用等方面进行全面综述,介绍针对复杂环境的PSO研究内容,包括多目标、约束、离散和动态优化等,提出PSO有待进一步研究的若干方向和内容。     

氯氧化铋反应结晶动力学研究

在铋盐水解制备氯氧化铋的反应结晶过程中,控制氯氧化铋晶体成核和生长速率可影响氯氧化铋晶体的形貌、粒径和分散性。为此,选用间歇动态法研究了氯氧化铋晶体成核与生长动力学,采用矩量变换法建立了结晶过程动力学模型,并用最小二乘法对实验数据进行多元线性回归,获取了动力学模型参数。研究结果表明：当氯氧化铋晶体粒度≥3 μm时,其晶体生长速率符合粒度无关生长模型;晶浆悬浮密度和过饱和度对成核速率均有显著影响;溶液过饱和度对成核速率的影响较生长速率的影响更为显著。     

国外碳酸氢钠结晶动力学研究近况

介绍了近期国外对碳酸氢钠结晶动力学实验研究最有意义的两项成果。Zhu Yi等对过饱和度测定方法有创新,根据碳酸氢钠结晶动力学实验结果提出了成核速率和晶体成长速率的模型。A.Saberi等利用工业碳化塔进行碳酸氢钠结晶动力学实验研究,根据实验数据提出了成核速率和晶体成长速率方程。     

基于AEA和PSO的双层同步换热网络综合方法研究

换热网络优化是一个多维、非凸、非线性、不连续的复杂混合整数非线性规划问题,传统的优化方法很难寻找到全局最优解。针对该问题研究建立了换热网络分级超结构非等温混合模型,提出了一种双层同步优化算法。该算法外层使用Alopex Evaluation Algorithm(AEA)算法优化结构变量分流比,内层使用Particle Swarm Optimizer(PSO)算法优化换热量。还提出了一种改进的不可行解修复策略,改善了算法的搜索能力。三个案例研究用以说明算法可以稳定寻找到较好的优化结果。     

青霉素亚砜结晶生长与成核动力学

利用Mydlarz 和 Jones 模型（MJ2）,对乙酸丁酯中青霉素亚砜的成核与生长动力学进行研究。通过矩量法对MJ2模型进行处理后,利用晶体产品的粒度分布计算得到青霉素亚砜的生长速率与成核速率,然后利用最小二乘法拟合回归求解出成核与生长动力学方程参数。通过实验设计考察了过饱和度、温度与搅拌速度对青霉素亚砜晶体成核和生长过程的影响。研究表明青霉素亚砜晶体生长速率随过饱和度比的增加呈现指数型增长,确定青霉素亚砜晶体生长属于晶体表面生长控制过程。由于高速搅拌会增加青霉素亚砜晶体的破碎,促进了二次成核过程,随着搅拌速度的增加,晶体生长速率出现小幅下滑,而成核速率则明显升高。青霉素亚砜成核与生长动力学研究将有助于工业生产过程优化。     

溶液结晶动力学研究进展

结晶动力学的研究一直是结晶过程中的热门话题。通过结晶动力学的研究可以模拟、改进和优化结晶过程,也可以用于结晶器的设计和放大。综述了采用晶体悬浮法研究结晶动力学的进展,其中主要包括成核、晶体生长、聚积和破碎动力学模型的计算。     

基于PSO_SA算法的聚丙烯熔融指数预报

实时准确的熔融指数预报在控制聚丙烯产品质量和提高聚丙烯生产的经济效益上有着举足轻重的作用。本文提出了一种粒子群优化(PSO)算法和模拟退火(SA)算法相结合的PSO_SA算法,该算法利用PSO和SA的优劣势进行互补,提高了算法寻优的能力和效果。利用此算法对建立的RBF聚丙烯熔融指数预报模型进行结构寻优,得到结构最优的预报模型。最后通过该模型对实际聚丙烯生产数据的预报研究,证明了PSO_SA算法寻优得到的预报模型具有很高的预报精度和可靠性能。     

基于动态代谢通量分析的发酵过程多目标优化

通过动态代谢通量分析方法建立发酵过程模型,提出了一种基于微观代谢信息的发酵过程多目标优化策略,该策略基于所建微观模型,根据动态特性将发酵过程分为菌体生长和产物合成两个阶段,进行特征分析并从微观通量层面分别设计优化目标与约束条件,采用多目标粒子群算法求得最优解。该方法用于青霉素发酵过程底物流加速率和pH的操作轨迹优化,仿真实验结果表明,采用基于微观通量的多目标优化策略能够提高产物终端浓度,表明优化策略的有效性。     

基于动态代谢通量分析的发酵过程多目标优化

通过动态代谢通量分析方法建立发酵过程模型,提出了一种基于微观代谢信息的发酵过程多目标优化策略,该策略基于所建微观模型,根据动态特性将发酵过程分为菌体生长和产物合成两个阶段,进行特征分析并从微观通量层面分别设计优化目标与约束条件,采用多目标粒子群算法求得最优解。该方法用于青霉素发酵过程底物流加速率和p H的操作轨迹优化,仿真实验结果表明,采用基于微观通量的多目标优化策略能够提高产物终端浓度,表明优化策略的有效性。     

间苯二甲酸结晶动力学研究及工业应用

利用工业结晶器对间苯二甲酸结晶动力学模型进行了研究,用工业试验数据对模型中的参数进行了拟合,推导出了间苯二甲酸结晶的成核速率和生长速率的动力学表达式.结果表明,计算值与试验值符合较好.在此基础上,将模拟结果应用于间苯二甲酸装置扩产改造中的结晶器设计,实测结果表明:产品粒度较装置改造前明显增大,粒度分布更加合理,模拟计算...     

改进生物地理学算法对正丁烷异构反应模型的优化

针对生物地理学优化（biogeography-based optimization,BBO）算法在寻优过程中容易陷入早熟的现象,提出了一种基于三维变异的生物地理学优化（three-dimensional variation biogeography-based optimization,Tdv-BBO）算法。该算法是在BBO算法的基础上,引入了三维变量的变异,解决了BBO算法后期搜索动力不足的问题,加快了BBO算法的寻优速度。同时,提出将改进的Tdv-BBO算法应用到正丁烷异构反应动力学模型的优化中,对反应动力学模型的参数进行了优化和整定。仿真实验表明：改进的Tdv-BBO算法提高了个体种群的多样性,增强了算法的搜索能力,加快了寻优速度。用该方法优化得到的反应动力学模型,模型精度较高,泛化能力强;可为正丁烷异构反应的建模提供一种有效的方法。     

改进粒子群算法在酶发酵过程优化控制中的应用

针对发酵过程的非线性、时变等特点,建立了基于BP神经网络的产物浓度预估模型,并在此模型的基础上,利用改进的粒子群算法(PSO)实现对L-天冬酰胺酶Ⅱ发酵过程控制参数的寻优,以确定该过程的优化轨线,通过在线调整实现对优化轨线的跟踪控制,实验应用结果表明效果良好.     

木糖醇发酵模型液的结晶动力学研究

本研究基于发酵法生产木糖醇的特点配制木糖醇发酵模型液,研究了杂质、温度、过饱和度、晶种投入量及晶种规格等因素对木糖醇结晶过程中晶体生长速率的影响。实验表明,木糖醇晶体生长速率与温度及过饱和度成正比关系。山梨醇、阿东糖醇等共存杂质都会阻碍木糖醇的结晶。而晶种投入量及晶种规格对木糖醇晶体生长速率的影响很小,可忽略不计。根据公式及Arrhenius方程,建立木糖醇晶体生长动力学方程,计算晶体生长活化能的大小,并对木糖醇晶体生长限速机制进行了分析。在木糖醇晶体生长的不同阶段,速率控制机制与表面融合机制都起到了控制结晶的作用。