检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2025年第3期44卷 1228-1242页

作者：曹俊雅宋恕哲贺鹏王利国赵雪锋曹妍李会泉中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学中丹学院北京100049 中国科学院大学化工学院北京100049

我国煤制乙二醇产能快速扩大,过程副产混合醇高值利用是重大需求。本文针对煤制乙二醇副产混合醇分离纯化难题,提出顺序式模拟移动床(SSMB)高效分离工艺。以IPE-18为吸附剂,乙醇/水(体积比1∶9)为洗脱剂,采用Aspen chromatography软件... 详细信息

我国煤制乙二醇产能快速扩大,过程副产混合醇高值利用是重大需求。本文针对煤制乙二醇副产混合醇分离纯化难题,提出顺序式模拟移动床(SSMB)高效分离工艺。以IPE-18为吸附剂,乙醇/水(体积比1∶9)为洗脱剂,采用Aspen chromatography软件构建了6柱SSMB模型,开展了乙二醇和1,2-丁二醇连续色谱分离动态模拟研究。以三角形理论最佳操作点为初始参数,通过单因素考察优化方法,探索了洗脱液流量和子步骤切换时间对产品纯度及产能的影响规律,获得了最优操作参数和柱内浓度分布动态变化机制。结果显示,在最优参数下,乙二醇纯度和产能分别达到98.29%和0.4303kg/d;1,2-丁二醇纯度和产能分别达到98.11%和0.0972kg/d,实现了二者的高效分离。最后,针对整体工艺开展了技术经济性分析,6柱SSMB的产品单位处理量为1.07kg/d,溶剂消耗为4.04。本文结果将对SSMB分离煤基混合醇工业化放大提供有效支撑。

关键词：动态仿真色谱分离顺序式模拟移动床乙二醇 1,2-丁二醇

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顺序式模拟移动床色谱高效纯化低聚异麦芽糖应用研究

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食品与机械 2024年第7期40卷 163-168,230页

作者：阮圣慧郑喜群刘晓兰李良玉姜彩霞黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心黑龙江大庆163319 粮食副产物加工与利用教育部工程研究中心黑龙江大庆163319 齐齐哈尔大学食品与生物工程学院黑龙江齐齐哈尔161006

[目的]提高低聚糖行业的生产效率。[方法]以50型低聚异麦芽糖浆为原料,利用顺式模拟移动床色谱分离技术对其纯化。通过制备色谱单柱试验筛选出钾离子型树脂为合适的分离介质;根据物料平衡原理和顺序式模拟移动床基本原理近似确定分离工... 详细信息

[目的]提高低聚糖行业的生产效率。[方法]以50型低聚异麦芽糖浆为原料,利用顺式模拟移动床色谱分离技术对其纯化。通过制备色谱单柱试验筛选出钾离子型树脂为合适的分离介质;根据物料平衡原理和顺序式模拟移动床基本原理近似确定分离工艺的初始操作参数,并对分离条件进行优化。[结果]最佳技术参数为:料液折光率60%、柱温65℃、进样量455 mL、进水量682 mL、进样流量37.4 mL/min、进水流量29.6 mL/min以及总循环流量364 mL/h,在此条件下低聚异麦芽糖出口折光为20.40%,纯度达到90.20%,收率达到85.50%。[结论]自主研制的顺序式模拟移动床色谱分离设备可用于高效纯化低聚异麦芽糖。

关键词：顺序式模拟移动床色谱分离纯化低聚异麦芽糖

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顺序式模拟移动床分离低聚木糖多目标优化及其变量调控机制

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现代化工 2023年第1期43卷 240-245页

作者：李艳凌山刘聚明徐进内蒙古工业大学化工学院内蒙古呼和浩特010051 温州大学化学与材料工程学院浙江温州325035

在前期分离实验基础上,采用非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)对顺序式模拟移动床(sequential simulated moving bed reactor, SSMB)分离低聚木糖的过程进行了多目标优化,重点研究了SSMB分离过程的最佳操作区间及其变量调控机制,并与传统的模拟移动床进行了对比,在此基础之上提出了一种具有普适性的变量控制策略。以低聚木糖产品收率最大化和水耗最小化为目标,详细分析了SSMB分离过程的最优操作曲线、变量变化趋势、内部浓度曲线和出口处质量流量,提出了一种适用于SSMB的设计优化和变量调控的通用策略,证明了不能用传统的流量比及平衡理论来对SSMB过程进行变量控制,为SSMB在糖类多组分体系、结构复杂的手性药物及生物质体系的应用提供了新思路和新方法。

关键词：顺序式模拟移动床低聚木糖多目标优化遗传算法变量调控

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顺序式模拟移动床分离过程及其多目标优化研究

顺序式模拟移动床分离过程及其多目标优化研究

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作者：张笑通内蒙古工业大学

学位级别：硕士

顺序式模拟移动床(Sequential Simulated Moving Bed,SSMB)色谱是一种由传统四区模拟移动床演变而来的新型的分离纯化技术,具有产品纯度高、操作灵活、能耗水耗低、可实现多组分分离等优点,适合工业化放大,可以用来处理传统化工、生物... 详细信息

顺序式模拟移动床(Sequential Simulated Moving Bed,SSMB)色谱是一种由传统四区模拟移动床演变而来的新型的分离纯化技术,具有产品纯度高、操作灵活、能耗水耗低、可实现多组分分离等优点,适合工业化放大,可以用来处理传统化工、生物制药领域的各种分离任务。但同时,由于SSMB每一步所包含的色谱柱数量和进出口切换模式不同,所需控制的变量相比传统SMB更多,模型也更加复杂,其自动化控制和操作条件优化成为制约其应用的关键。本研究基于SSMB分离实验,使用Fortran语言编写SSMB模拟和优化程序,利用多目标优化(Multi-Objective Optimization,MOO)方法来确定SSMB的最佳操作条件。选择低聚木糖聚合物和谷氨酸粗产品作为两种待分离体系,探究在其不同的优化目标和约束条件下SSMB的分离性能。基于前期单柱基础性参数测定结果设计并完成SSMB分离实验,在此基础上使用传质扩散(TD)模型和线性吸附等温线模型进行双参数或多参数建模,将单柱实验测得的柱参数、动力学参数、亨利系数等在程序内进行设置。通过过程模拟,比较运行结果与SSMB分离实验结论以验证所建模型的准确性。多目标优化建立在SSMB过程模拟的基础上,加入非支配排序遗传算法-II(NSGA-II),通过设置纯度、水耗、单位处理量和回收率等不同的优化目标和约束条件,得到Pareto最优解、流量变化趋势、SSMB三个子步骤切换时间和进料流量变化范围。针对优化结果进行分析,找出SSMB对于不同目标体系的最佳操作区间,可以极大减小SSMB的试错成本并降低其操作难度,也为工业化放大奠定基础。本研究通过SSMB分离实验和多目标优化最终分别实现了低聚木糖纯度大于90%和谷氨酸产品纯度大于92%,并得到了各工艺的最佳操作参数,同时通过对比不同的优化策略,验证了多参数优化的优越性及SSMB内部各步分离机理与职能。

关键词：顺序式模拟移动床低聚木糖谷氨酸多目标优化传质扩散模型制备型色谱色谱分离

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顺序式模拟移动床分离果葡糖浆的过程研究

顺序式模拟移动床分离果葡糖浆的过程研究

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作者：陈永涛温州大学

学位级别：硕士

果糖是一种甜味剂,具有独特的功能特征,因此广泛应用于饮料、食品、医疗等行业。目前绝大多数果糖生产工艺是以淀粉为原料经生物酶水解成葡萄糖,再经异构酶将葡萄糖转化果糖,得到F42果葡糖浆,再用色谱分离法生产F90果葡糖浆。模拟移动... 详细信息

果糖是一种甜味剂,具有独特的功能特征,因此广泛应用于饮料、食品、医疗等行业。目前绝大多数果糖生产工艺是以淀粉为原料经生物酶水解成葡萄糖,再经异构酶将葡萄糖转化果糖,得到F42果葡糖浆,再用色谱分离法生产F90果葡糖浆。模拟移动床色谱技术的广泛应用,使分离果葡糖浆实现了工业化和连续化生产。本研究主要任务是开发顺序式模拟移动床(sequential simulatedmovingbed, SSMB)分离果葡糖浆的中试工艺参数。主要内容有测定单柱的色谱模型、吸附等温线,开发中试SSMB分离果葡糖浆的操作条件,为高纯果糖的工业生产提供指导。本文采用传质扩散模型研究色谱分离的动力学过程,根据物料守恒原理,结合传质扩散模型推导色谱分离连续方程,通过不同流速下脉冲实验测定模型参数。分别用静态法、前沿分析法、吸附脱附法测定果糖葡萄糖在制备柱上的吸附等温线,对比选择前沿分析法测定的参数作为SSMB模拟优化的基础参数。改进填装色谱柱方式和物料、洗脱液的加热方式,使SSMB分离过程更接近建立的理论模型。选择两组SSMB可分离的操作参数测试程序,调整塔板数等参数使模拟结果更接近分离结果。用程序模拟切换时间对产品纯度的影响,运行SSMB验证模拟结果,结果表明测定的色谱模型、吸附等温线和程序可以较好的指导SSMB中试生产。固定洗脱液流速QD=18mL·min-1,用非支配基因算法分别在合理的参数区间搜索两组产品纯度90%、97%的最优操作参数,实验与优化的果糖纯度误差在3%以内。本研究实现了 SSMB分离果葡糖浆的工艺开发。产品纯度90%的中试参数相比于工业参数,水耗比不变即1.03,生产效率提高20%;产品纯度97%的中试参数的水耗比为1.50。

关键词：果葡糖浆传质扩散模型吸附等温线制备液相色谱顺序式模拟移动床

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基于分离性能的顺序式模拟移动床结构调控策略

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化工学报 2024年

作者：李艳雷美丽李鑫钢天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津化学化工协同创新中心内蒙古工业大学化工学院

顺序式模拟移动床切换模式多变，能耗水耗低，可实现多组分、难分离体系的连续性高效分离纯化。前期研究表明，顺序式模拟移动床无法同时兼顾纯度和溶剂消耗等性能，因此本项目计划通过结构调控与优化，提升分离性能，开发出一种具有普... 详细信息

顺序式模拟移动床切换模式多变，能耗水耗低，可实现多组分、难分离体系的连续性高效分离纯化。前期研究表明，顺序式模拟移动床无法同时兼顾纯度和溶剂消耗等性能，因此本项目计划通过结构调控与优化，提升分离性能，开发出一种具有普适性的新型操作模式。首先选择低聚木糖糖浆作为目标体系，使用DOWEX MONOSPHERETM99/310 K+树脂作为固定相，完成相应的分离实验及过程模拟，以验证模型的准确性。通过过程模拟对顺序式模拟移动床子步骤进行切换顺序调控和切换模式的改型，并比较其产品纯度、收率、水耗等指标。结果表明，新型“循环-进料-洗脱”模式表现优异，可在控制水耗的同时保证较高的纯度和收率，且与传统结构“进料-循环-洗脱”相比，相同操作条件下目标产物的纯度和收率分别提升了33%、37%，水耗下降了2.79mL/min。此外，不同改型方式也可调控分离性能，提高产品多样性，并降低生产成本，本研究为顺序式模拟移动床的工业化应用与改型研究提供了思路与参考。

关键词：顺序式模拟移动床结构调控数学模拟分离吸附

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顺序式模拟移动床分离玉米秸秆酸解液中糖酸的方法

顺序式模拟移动床分离玉米秸秆酸解液中糖酸的方法

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作者：曹龙奎李洪飞李文杰 163319 黑龙江省大庆市高新技术产业开发区新阳路2号

本发明涉及的是顺序式模拟移动床分离玉米秸秆酸解液中糖酸的方法，它具体为：将玉米秸秆酸解液通过顺序式模拟移动床色谱设备分离，分离阶段，8根色谱柱串联，由第3柱下的循环泵将柱中液体抽出注入第4根柱，第4根柱中液体注入第5根柱... 详细信息

标准号: CN105669419B

本发明涉及的是顺序式模拟移动床分离玉米秸秆酸解液中糖酸的方法，它具体为：将玉米秸秆酸解液通过顺序式模拟移动床色谱设备分离，分离阶段，8根色谱柱串联，由第3柱下的循环泵将柱中液体抽出注入第4根柱，第4根柱中液体注入第5根柱中，依次循环操作；解吸阶段，在第1根柱上部进入解吸剂，第6根柱下放出硫酸溶液；进料解吸阶段，在第1根柱上部进入解吸剂，第5根色谱柱上部进入所述玉米秸秆酸解液，第1根柱下放出糖溶液，第6根色谱柱下放出硫酸溶液；分离得到的硫酸溶液浓度为210mg/mL～320mg/mL，糖溶液浓度为20mg/mL～41mg/mL；硫酸溶液浓缩回收；糖溶液过滤浓缩。本发明分离后的硫酸浓度高，糖溶液浓度高，解决了玉米秸秆再利用中硫酸回收难题，成本低。

关键词：根柱硫酸溶液糖溶液根色谱柱玉米秸秆酸解液顺序式模拟移动床解吸阶段解吸剂分离阶段分离玉米过滤浓缩硫酸回收浓缩回收色谱设备循环操作液体注入循环泵再利用糖酸硫酸串联秸秆抽出

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顺序式模拟移动床分离低聚木糖的多目标优化及其变量调控方法

顺序式模拟移动床分离低聚木糖的多目标优化及其变量调控方法

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作者：李艳刘聚明马惠言阿山 010051 内蒙古自治区呼和浩特市新城区爱民街49号

本发明公开顺序式模拟移动床分离低聚木糖的多目标优化及其变量调控方法，包括如下步骤：步骤(1)：构建顺序式模拟移动床的TD模型和线性吸附模型；步骤(2)：使用Martin‑Synge方法对TD模型进行沿轴向离散分析计算；步骤(3)：确定顺序式... 详细信息

标准号: CN115618741A

本发明公开顺序式模拟移动床分离低聚木糖的多目标优化及其变量调控方法，包括如下步骤：步骤(1)：构建顺序式模拟移动床的TD模型和线性吸附模型；步骤(2)：使用Martin‑Synge方法对TD模型进行沿轴向离散分析计算；步骤(3)：确定顺序式模拟移动床的过程独立变量；步骤(4)：建立顺序式模拟移动床的过程独立变量与流量比m值的计算关系；步骤(5)：构建多目标优化的目标函数；步骤(6)：根据多目标优化的目标函数及限制条件确定变量范围。本发明解决了当前SMB分离过程的控制和优化策略用于SSMB分离过程的分析和预测时，适用性较差的问题。

关键词：顺序式模拟移动床多目标优化独立变量分离过程目标函数构建分析和预测低聚木糖离散分析限制条件线性吸附优化策略流量比轴向调控

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顺序式模拟移动床分离玉米秸秆酸解液中糖酸的方法

顺序式模拟移动床分离玉米秸秆酸解液中糖酸的方法

引用

作者：曹龙奎李洪飞李文杰 163319 黑龙江省大庆市高新技术产业开发区新阳路2号

标准号: CN105669419A

关键词：根柱硫酸溶液玉米秸秆糖溶液色谱柱酸解液顺序式模拟移动床解吸阶段解吸剂过滤浓缩硫酸回收浓缩回收色谱设备循环操作液体注入循环泵再利用糖酸硫酸串联抽出

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顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺

顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺

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作者：李艳刘聚明马惠言阿山李佳宁 010051 内蒙古自治区呼和浩特市新城区爱民街49号

本发明公开顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺：分离纯化系统包括顺序式模拟移动床、第一结晶装置、第二结晶装置和水浴控温装置；顺序式模拟移动床的提取液出口端与第一结晶装置的进液口流体导通，顺序式模拟... 详细信息

标准号: CN113209670B

本发明公开顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺：分离纯化系统包括顺序式模拟移动床、第一结晶装置、第二结晶装置和水浴控温装置；顺序式模拟移动床的提取液出口端与第一结晶装置的进液口流体导通，顺序式模拟移动床的提余液出口端与第二结晶装置的进液口流体导通；第一结晶装置和第二结晶装置的结晶母液回收部均与顺序式模拟移动床的进料液入口端流体导通；水浴控温装置分别控制第一结晶装置和第二结晶装置的结晶温度。分离纯化工艺为采用上述分离纯化系统对低聚木糖纯化的工艺。本发明将顺序模拟移动床与结晶过程耦合，降低了对顺序式模拟移动床分离纯度的要求，避免进行大量的实验来摸索操作条件，节约了人力、物力。

关键词：结晶装置顺序式模拟移动床分离纯化系统导通流体水浴控温装置低聚木糖进液口进料液入口模拟移动床提取液出口分离纯度分离纯化结晶过程结晶母液耦合结晶耦合出口端提余液回收节约

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