SMB两组份色谱分离过程建模与优化

基于TMB建模方法建立了二组份SMB色谱分离过程的理想数学模型。以提高产品纯度和收率为目标,依据Massimo三角形理论,研究了主要操作参数对SMB性能的影响,针对具体的分离对象进行了操作条件寻优仿真,并以此指导实际分离实验,得到满意的结果。     

SMB色谱分离过程优化设计研究

给出SMB两组份色谱分离过程的一种优化方法。基于非线性等温线下的平衡速率模型 ,利用Matlab对算法进行了大量仿真研究 ;并通过与经典三角形理论方法的比较验证该方法的有效性     

模拟移动床色谱线性分离过程的建模和数值分析

本文采用能够真实反映模拟移动床色谱(SMB)周期性稳态的数学模型对线性分离过程进行数值模拟计算,分析过程参数变化对分离效果的影响。数值计算结果表明SMB分离过程中的操作变量对分离性能指标(纯度和收率)的影响是相互冲突的,进而指出了对SMB过程进行多目标优化的必要性。     

模拟移动床色谱手性分离过程的非线性非理想模型

A non-linear non-ideal model,taking into account non-linear competitive isotherms,axial disperison,film mass transfer,intraparticle diffusion,and port periodic switching,was developed to simulate the dynamics of simulated moving bed chromatography(SMBC),The model equations were solved by a new efficient numerical technique of orthogonal collocation on finite elements with periodical movement of conceantration vector,The simulated SMBC performance is in accordance with the experimental results reported in the literature for separation of 1,1‘‘‘‘‘‘‘‘-bi-2-naphtol enantiomers using SMBC,This model is useful for design,operation ,optimization and scale-up of non-linear SMBC for chiral separations with significant non-ideal effects,especially for high solute concentration and small intraparticle diffusion coefficient or large chiral stationary phase particle.     

色谱分离技术在淀粉糖工业中的应用

本文论述了色谱分离技术在淀粉糖工业中的应用情况。并对模拟移动床色谱技术在淀粉糖工业中的发展和应用特点,以及作者在这方面的工作进行了介绍。     

间歇模拟移动床色谱分离过程的建模与优化

间歇模拟移动床(I-SMB)的过程是多列色谱过程,它是对传统模拟移动床(SMB)技术的改进。在I-SMB过程中,将两个端口切换的时间间隔分为两个子时间间隔,产品只在第一个子时间间隔中被收集。介绍了间歇模拟移动床的基本原理,并采用色谱平衡理论的基础上实现两组分的分离。然后通过SMB与I-SMB的比较结果证明无论在线性吸附等温线还是在非线性吸附等温线条件下,I-SMB都能够比SMB实现更高的分离性能。     

生化分离中模拟移动床色谱模型的驻波设计研究进展

模拟移动床色谱(SMBC)是一种高效的分离手段，而SMBC模型的驻波设计(Standing Wave Design，SWD)针对目前广泛应用的低压分离系统，已经日益受到重视。对该设计的原理，在分离行为的研究及分离操作参数确定等方面的研究进展作了介绍，并报道了该模型设计在当前生化分离与手性拆分中的应用。     

木糖醇母液色谱分离性能优化

在实验室模拟移动床(SMB)分离设备上成功地实现了木糖醇母液中木糖和木糖醇组份的分离提纯。并在平衡理论的框架下,采用基于真实移动床(TMB)的简化数学模型,以产品纯度和收率为系统分离性能的优化指标,研究SMB分离性能与操作条件之间的关系。通过对木糖醇母液SMB色谱分离过程操作条件的寻优仿真研究,确定稳态时柱内的木糖和木糖醇浓度分布状态;计算出不同操作条件时两组分产品液各自的纯度和收率变化规律图。在阀门切换时间为15min,进料木糖醇母液中木糖浓度35gL-1,木糖醇浓度114gL-1,进料和出料总量恒定为16mLmin-1,循环洗脱剂流量恒定为18mLmin-1的操作条件下,木糖醇母液进料流量在1~2.3mLmin-1范围内都可同时获得纯净木糖醇与木糖产品。在实验室SMB分离设备上进行了验证,得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到了100%,所有实验结果与仿真曲线基本吻合。因此采用基于TMB的简化的平衡理论模型进行仿真和优化研究可分析和预测木糖母液SMB色谱分离系统操作条件对系统分离性能的影响,有效地指导了产品分离实验、工业化放大设计和生产优化操作。     

分配色谱分离过程的计算机模拟计算

根据分配色谱分离过程的理论,提出分离过程的计算机模拟计算公式,并依此设计出计算机模拟计算程序,从而可通过计算机从理论上计算出混合物质的分离效应,为分配色谱选择实际操作条件提供可靠有效的理论依据.     

对Val-Ala体系色谱分离的计算机模拟研究

利用综合速率模型对Val—Ala体系的单柱分离进行了计算机模拟，程序中对于主体液相和固体颗粒相分别使用了有限元和正交配置方法来进行离散化。再以MATLAB自带的ODE15S进行求解。模拟结果很好地吻合了实验结果，为Val—Ala体系的SMB分离模拟提供了基础。     

Chromatographic and SMB Center-Cut Separations of Ternary Mixtures

Abstract

Chromatography and SMB processes were studied to isolate only the intermediate retained component from ternary mixtures. The separation of ternary phenol and amino acid mixtures was simulated with Aspen Chromatography^®. Simulation results for the phenol system with 10 µm packing showed that recycled center‐cut chromatography usually produced the highest purity compared to cascades with two 4‐zone SMBs and a 2‐zone SMB/chromatography. For the amino acid mixture at ΔP_max=1.0 bar and purity‐recovery index=95%, the recycled cascade of two 4‐zone SMBs had approximately a 25% larger productivity compared to the simpler recycled center‐cut chromatography.     

片材机头内聚合物熔体流动的模拟分析

利用ANSYS和MXTLAB软件，对缩放型片材机头中熔体的速度、压力和剪切应力的分布进行三维有限元模拟和分析。通过对机头流道不同截面处熔体场量分布的模拟，探知了熔体在流道内的运动规律及特点。     

Comparative Analysis of Single‐Cascade Five‐Zone and Two‐Zone SMB Systems for the Separation of a Ternary Amino Acid Mixture

A ternary separation usually requires the use of two simulated moving bed (SMB) units in series. Since an increase in the number of SMB units leads to a significant increase in capital and operational costs, the use of a single SMB unit is preferred if its structure can be modified to treat a ternary separation. Such a modified single SMB unit has been typified by a five‐zone SMB or a two‐zone SMB so far. The separation performances‐of a five‐zone SMB and a two‐zone SMB are compared in this paper by using the ternary amino acid mixture as a model system. A five‐zone SMB is designed with the safety margin method while a two‐zone SMB is optimized using genetic algorithm. A five‐zone SMB based on the maximum allowable safety margin, although it may not guarantee the global optimum solution, results in much better separation performance than a two‐zone SMB at its global optimum state.     

联立法中全局和局部正交配置算法

化工过程的动态优化控制命题大多可以写成微分代数混合方程组(differential algebraic equations)的形式,联立法是求解该类命题的一种重要的数值方法。目前联立法中常用的离散方法是局部法,其中有限元正交配置(orthogonal collocation on finite elements)具有精度高、计算量小、稳定性好等优点。然而伪谱法(pseudo-spectral method)作为一种全局法,在离散中也有独特的优点,特别是具有指数级的收敛速度和较高精度,而且产生的NLP规模较小。本文分别以有限元正交配置法和伪谱法代表局部法和全局法比较其原理,并讨论离散配置点以及其在两种方法上的不同应用,针对离散后两种方法产生的NLP,分别提出判据以保证足够的自由度,最后用连续DAEs与不连续优化控制两个例子进一步比较这两种方法得出,如果命题平滑采用PS方法具有更好的收敛速度。     

计算机辅助色谱优化分离方法的研究

采取新型色谱优化方法—DOS法 (DimensionOptimizationSystem) ,对气相色谱中载气流速及柱温等因素进行了优化。     

基于Moldlfow的PP薄壁制品注塑工艺计算机模拟

利用Moldflow对Taguchi法和L16(45)正交表所设计出的聚丙烯(PP)薄壁制品注塑方案进行仿真,研究发现：注射时间、保压时间、保压压力是影响PP薄壁制品翘曲变形的主要因素,并且得到最优注塑参数为：注塑机料筒温度180℃,模具温度75℃,注射时间3.0 s,保压时间3.5 s,保压压力65 MPa。另外,通过CAE模流分析软件中PP薄壁制品注塑加工的翘曲变形进行仿真发现,正交试验所获得的优化工艺的总翘曲变形量为1.417 mm,翘曲变形百分比约为3.30%。其中由于冷却引起的翘曲变形量约为0.159 mm,而由收缩和取向引起的翘曲变形分别约为1.853 mm和0.904 mm。     

啤酒瓶造型设计与轻量化计算机模拟研究

通过对啤酒瓶进行三维有限元应力分布计算机模拟,发现通过改变啤酒瓶的不同部位厚度分布,改变造型设计,可以实现啤酒瓶的轻量化。     

玻璃成型工艺数值模拟技术的发展

在查阅资料的基础上，综述了计算机数值模拟技术尤其是有限元分析模拟技术在玻璃成型工艺中国内外应用和发展情况，论述了开发具有自主知识产权的玻璃成型工艺计算机数值模拟软件的必要性和紧迫性，简述了此类软件的开发方法。