基于BOX-Behnken响应曲面法的KNO_3盐垢结垢速率影响参数研究

金属表面腐蚀与结垢问题广泛存在于盐化工生产的多种过程中,严重妨碍了化工设备的正常运行,造成巨大的能源浪费和经济损失,是一个经过长期研究而至今也一直存在的问题。针对于此,选取A3钢、20#钢、304不锈钢、316不锈钢4种常用化工设备钢材模拟化工设备在硝酸钾生产中的结垢腐蚀情况,以搅拌速度、NH_4~+与K~+物质的量比、过饱和度、溶液pH为影响因素,以结垢速率为响应值,得到KNO_3生产过程中最低结垢速率工艺参数。结果表明:4种钢材中20#钢结垢速率最低,为0.120 7 g/(h·m2),其最佳工艺参数:搅拌速度为148 r/min、n(NH_4~+)/n(K~+)=1.54、过饱和度为73.15 g/L、溶液pH=4.5。     

基于响应曲面法油气管道缺陷参数的研究

为了研究油气管道缺陷参数的交互作用,以长方形缺陷和圆形缺陷油气管道为研究对象,首先考察了缺陷参数如缺陷长度、宽度、深度及半径等对油气管道最大等效应力的影响.其次通过引入响应曲面法,分析不同缺陷参数对油气管道剩余强度的交叉影响,并得到不同交互参数的响应结果图,从而进一步分析缺陷参数间的相互影响.结果表明:对于长方形缺陷,...     

Box-Behnken响应曲面法优化盐炙杜仲炮制工艺的研究

采用Box-Behnken设计响应曲面法优化盐炙杜仲的最佳炮制工艺。在单因素实验的基础上,以炮制时间、炮制温度、盐加入量为影响因素,以w(松脂醇二葡萄糖苷)为响应值,对杜仲盐炙炮制工艺参数进行优化分析。盐炙杜仲炮制工艺最佳条件为炮制时间20min、炮制温度140℃、每100g杜仲加入盐2.0g,在此条件下,实测值与响应曲面法理论值高度拟合,使用该方法能够合理优化盐炙杜仲的炮制工艺。     

Box-Behnken响应曲面法优化马钱子总碱凝胶贴膏基质处方的研究

采用马钱子总碱为原料,以初黏力和剥离强度为指标,通过单因素试验考察NP700、甘羟铝、PVP、甘油的用量,并采用Box-Behnken响应曲面试验确定凝胶贴膏的基质处方。结果表明,马钱子凝胶贴膏的最优基质处方为:NP700 3. 90 g、甘羟铝0. 80 g、PVP 1. 10 g、甘油30. 20 g。在此条件下制备的马钱子凝胶贴膏基质处方合理,具有较好的成型性和黏性。     

基于响应曲面法的空调面框工艺参数优化

针对空调面框塑件表面容易产生缩痕等缺陷问题,首先根据空调面框的三维结构建立了三维模型,设立好浇道系统及冷却系统,并进行初步充填分析。研究了主要成型工艺参数与空调面框表面缩痕的影响规律,并针对熔体温度、模具温度、相对保压压力、注射时间4个参数与缩痕指数之间的关系建立了响应曲面模型,并构建以缩痕指数最小为目标的优化函数,得到了最小缩痕指数值和最佳工艺参数组合,最后对数据结果进行实验研究,验证了在该注塑工艺参数组合下,缩痕指数达到了预期目标,成型产品表面缩痕深度较小,满足工艺生产要求。这为框形薄壁复杂注塑件低成本高质量设计提供新的途径。     

Box-Behnken响应曲面法优化栾树果实中三萜总皂苷提取工艺研究

栾树三萜具有多种生理活性,本文在单因素实验的基础上,选取乙醇浓度,提取温度,液料比3个因素,以总皂苷得率为响应值,采用Box-Behnken中心组合实验设计3因素3水平的响应面实验,优化栾树果实三萜总皂苷的最佳提取工艺。结果表明栾树果实总皂苷的最佳提取条件为乙醇浓度61.8%,提取温度64.3℃,液料比28.6︰1;验证实验中栾树果实三萜总皂苷得率为2.38%(RSD=1.56%,n=3),与预测值(2.24%)的相对误差为4.3%。优化的提取工艺稳定、操作简便,为栾树果实三萜总皂苷提取分离以及生物活性的进一步研究提供理论依据。     

响应曲面法优化聚合硫生产工艺参数

以硫磺为原料,采用低温熔融法制备了具有较好高温稳定性的聚合硫粉体。通过单因素实验研究了稳定剂类型、反应温度、反应时间和稳定剂用量对聚合硫高温稳定性和单程转化率的影响。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design（BBD）实验设计方法,利用Design-Expert软件建立反应温度、反应时间、稳定剂用量3个因素的影响规律,通过方差分析回归建立数学模型,预测和验证最优生产工艺。结果表明,在反应温度为246 ℃、反应时间为48.23 min、稳定剂用量为0.28%条件下,制备的聚合硫显示出较好的高温稳定性。     

响应曲面法优化原油电脱水试验参数

对辽河油田某联合站原油进行室内电脱水试验,并采用响应曲面法优化工艺参数。基于Box-Benhnken design(BBD)试验设计理论,进行了3因素3水平的响应曲面分析试验,建立电场强度、温度、脱水时间及三者之间交互作用对原油含水率影响的多元二次回归模型。结果表明:以电脱水后的原油含水率最低为目标响应时,最佳工艺参数如下:电场强度1719.25 V·cm^-1,温度60.94℃,脱水时间45.56min,与验证试验结果高度拟合,表明模型准确,优化结果可信。该方法为进一步优化油田电脱水工艺参数调整提供科学稳定的依据。     

基于响应曲面法的自动铺放工艺参数分析与优化

通过对自动铺带(Automated tape laying,ATL)成型工艺的分析,提出了一种新的铺放质量评分标准。采用响应曲面法(Response surface methodology,RSM)设计了铺放工艺参数优化实验,分析了热风温度、铺放压力和铺放速度各工艺参数及其交互作用对铺放质量的影响,建立了各工艺参数与铺放质量的二次多项式回归方程的预测模型。根据回归方程求得了最佳铺放质量下的工艺参数,以及可接受铺放质量下的最大铺放速度时的工艺条件,为自动铺带工艺参数的控制提供了参考。     

基于响应曲面法的纤维改性沥青混合料研究

为了优化沥青混合料的配合比设计,提高硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的路用性能,通过响应曲面法中的BOX-Behnken模型对硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的配合比进行设计及优化。根据预测出来的最优配合比进行路用性能试验,试验结果表明：相较于基质沥青混合料,硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的弯拉破坏应变提高了34.7%,动稳定度提高了134%,冻融劈裂强度比增大10.4%。     

基于Moldflow和响应曲面法的LGFRPP注塑工艺参数优化

基于Moldflow对长纤维增强聚丙烯注射成型充填过程进行模拟仿真分析,提出一种注射成型工艺参数优化方法。分析了注射成型工艺参数对纤维长度的影响,设计了以最短纤维长度为优化目标的二阶多项式模型,建立了以模具温度、熔体温度、充填时间为试验因子的响应曲面模型。通过计算响应曲面模型,分析3种工艺参数对物料剪切作用的影响,得到最短纤维长度在模具温度为80℃、熔体温度为240～250℃、充填时间为0.8～1 s区间可取得最大值;结合不同工艺参数交互影响的响应曲面,分析得到最优工艺参数组合为模具温度为80℃、熔体温度为247.5℃、充填时间为0.91 s。将最优工艺参数组合代入二阶多项式模型和Moldflow仿真模型,得到最短纤维长度预测值2.444 3 mm和最短纤维长度模拟值2.477 mm,相对误差为1.32%。     

基于响应曲面法的磷酸分解磷矿研究

以云南富藏的磷矿资源作为研究对象,考察了磷酸浓度、液固比和温度对磷矿转化率的影响.通过响应曲面实验设计(RSM),建立了磷酸分解磷矿过程的回归模型,该模型较好地反映了磷矿转化率与磷酸浓度、液固比和温度之间的关系;利用该模型优化得到分解最佳工艺条件为温度110 ℃,液固比9,磷酸浓度42%(P2O5计),在此工艺条件下磷矿转化率达99.29%,与模型预测值相对误差<1%,表明所得模型可以精确反映参数之间的相关关系,可以用于磷矿分解过程的预测与优化.     

基于响应曲面法优化硫酸铵结晶

采用冷却结晶和筛分法研究了响应曲面法设计下pH值、Fe3+浓度、搅拌速率各因素不同水平对平均粒径和变异系数影响程度,构建了平均粒径2次回归模型和C·V·值2FI回归模型,深入探究了各影响因素之间交互作用,研究表明:各因素对平均粒径和C·V·值影响程度为母液pH>搅拌速率>Fe3+质量浓度;各因素之间交互作用对晶体平均粒...     

基于响应曲面法的高炉煤气CO2吸收工艺参数优化

工艺参数优化是降低碳捕集系统再生能耗的有效途径之一.以高炉煤气醇胺溶液吸收CO2捕集系统为研究对象,将Aspen Plus与响应曲面法(RSM)相结合,研究贫液温度、贫液负荷、再生塔压力对碳捕集系统再生能耗的影响.在此基础上以Aspen Plus模拟数据为样本,并以样本中的再生能耗为响应值,利用响应曲面法建立数学模型,...     

基于响应曲面法与Moldflow的热固性塑料反应注塑工艺参数优化

通过优化热固性塑料反应注塑成型工艺参数,提高制品成型质量.以继电器壳架反应注塑成型为例,利用Solidworks构建三维模型并运用Moldflow软件对反应注塑成型过程进行数值仿真;运用中心复合试验设计探索模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间等工艺参数与最大翘曲变形量间的定量规律并建立二阶多项式模型响应曲面...     

基于响应曲面法的木塑复合3D打印线材挤出参数优化

以杨木粉与聚乳酸为主要原料、柠檬酸三丁酯为增塑剂,利用熔融挤出法制备了聚乳酸/木粉复合3D打印线材。采用3D打印线材制备的试件作为研究对象,在单因素实验的基础上,选取挤出温度、木粉含量和增塑剂含量为自变量,试件拉伸强度为响应值,采用中心组合设计的方法研究了各自变量及其交互作用对试件拉伸强度的影响。利用响应曲面分析方法建立了拉伸强度的二次多项数学模型,并根据实际选择响应曲面方程,利用最小二乘法估计相应的系数,剔除最不显著因素,建立最终的数学预测模型。结果表明:通过响应曲面法优化得出的最佳挤出温度、增塑剂含量、木粉含量分别为172.6℃、4%和14.1%,此时试件的拉伸强度为24.231 8 MPa,这一数值较优化前提高了2.12%。该预测模型能很好地描述试件拉伸强度与挤出温度、木粉含量和增塑剂含量之间的关系,可以对试件拉伸强度进行分析和预测。     

基于响应曲面法的甘蔗渣浸取软锰矿优化工艺研究

探究甘蔗渣为还原剂在硫酸存在下浸取软锰矿中锰工艺条件,通过响应曲面试验,考查了甘蔗渣用量、液固比、硫酸浓度、温度以及反应时间对浸出结果的影响,实验表明：在取l0g软锰矿进行试验时,浸锰最佳工艺条件为既甘蔗渣用量为5 g,液固比取20∶1,硫酸浓度为3 mol/L,温度为80℃,时间为150 min,其浸出率达到95.03％.     

基于响应曲面法的半自磨机磨矿能耗研究

为了减少半自磨机的磨矿能耗,研究了衬板条数、转速率、负荷参数(填充率、料球比)对磨矿性能的影响规律,以有用功率为评价指标,根据Design-expert响应曲面模块设计得到的方案进行磨矿试验。通过分析试验结果得出,随着衬板条数的递增,磨机的有用功率先增大后减小,且填充率、转速率、料球比对有用功率的影响规律与衬板条数的影响规律相同;各因素对磨矿能耗的影响程度为:转速率填充率衬板数量料球比。利用响应曲面法建立了磨矿能耗预测模型,对模型求解得到最佳工作参数为衬板条数34、填充率40%、转速率0.85、料球比0.75,此时有用功率最大为0.962kW,并对该结果进行了试验验证。