本文關(guān)鍵詞：分子蒸餾過程給定值優(yōu)化方法研究

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【摘要】：分子蒸餾(molecular distillation)是一種新型的、比較特殊的分離技術(shù),具有蒸餾溫度低、物料受加熱時間短、真空度高、同時無沸騰現(xiàn)象等特點。這些特點使其非常適用于熱敏性、高沸點以及易被氧化的物質(zhì)分離當中,目前已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)、食品工業(yè)、石油化工及農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)中。本文首先構(gòu)建了蒸發(fā)溫度、刮膜轉(zhuǎn)速及給料速率可調(diào)的三級分子蒸餾裝置實驗平臺,然后采用由超臨界萃取所得的五味子粗油作為實驗原料,進行了五味子萜烯類物質(zhì)提純實驗。針對蒸餾溫度、進料速率和刮膜器轉(zhuǎn)速這3個工藝參數(shù),實驗采用固定其它工藝參數(shù)的單因素實驗方法,獲得了各工藝參數(shù)對產(chǎn)品純度和得率的影響數(shù)據(jù),并進行了綜合分析,并為后續(xù)的多目標優(yōu)化研究奠定了基礎(chǔ)。由于產(chǎn)品效益的衡量指標往往不止一個,所以傳統(tǒng)的基于單目標優(yōu)化所得的分子蒸餾工藝參數(shù)對實際生產(chǎn)指導(dǎo)尚存這樣或那樣的問題,導(dǎo)致解決傳統(tǒng)分子蒸餾給定值優(yōu)化方法不足,為此本文提出了建立分子蒸餾過程的多目標優(yōu)化模型,利用實驗所得的分子蒸餾工藝參數(shù)數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品純度和產(chǎn)品得率指標值,采用RSREG建模原理分別建立分子蒸餾工藝參數(shù)與產(chǎn)品純度和產(chǎn)品得率之間的函數(shù)模型,將分子蒸餾參數(shù)優(yōu)化問題實際上轉(zhuǎn)化為一個多目標優(yōu)化問題。進而采用多目標遺傳算法中的帶精英策略的改進型非劣分類遺傳算法(NSGAⅡ)對所建立的分子蒸餾兩目標優(yōu)化模型進行了優(yōu)化求解。最后再根據(jù)實際的生產(chǎn)需要從Pareto最優(yōu)解集之中選取最合適的參數(shù)組合,并將所選取的參數(shù)組合進行了實際的生產(chǎn)試驗,實驗結(jié)果顯示第四組參數(shù)組合其純度與預(yù)測值的誤差約為0.74,得率誤差約為0.55;第一組參數(shù)組合其純度誤差約為1.1,得率誤差約為0.6,驗證了所建立分子蒸餾多目標優(yōu)化模型的準確性和由改進型非劣分類遺傳算法對多目標優(yōu)化模型進行優(yōu)化的可行性,為獲取更具有實際生產(chǎn)指導(dǎo)意義的分子蒸餾過程給定值提供了另一種可行的方法。
【關(guān)鍵詞】：分子蒸餾 多目標優(yōu)化 改進型非劣分類遺傳算法 給定值
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ028.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 課題的來源及意義8-9
• 1.1.1 課題的來源8
• 1.1.2 課題的意義8-9
• 1.2 分子蒸餾的研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 分子蒸餾技術(shù)的原理與特點9-12
• 1.2.2 分子蒸餾設(shè)備及其應(yīng)用現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 分子蒸餾技術(shù)研究發(fā)展趨勢15
• 1.2.4 分子蒸餾優(yōu)化方法的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排16-18
• 1.3.1 本文的研究內(nèi)容16
• 1.3.2 本文章節(jié)安排16-18
• 第二章 分子蒸餾給定值測試實驗研究18-26
• 2.1 實驗裝置及操作流程18-21
• 2.1.1 實驗裝置與原材料18-20
• 2.1.2 實驗實施方案20-21
• 2.1.3 實驗操作主要步驟21
• 2.2 實驗結(jié)果及分析21-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 分子蒸餾系統(tǒng)模型及多目標優(yōu)化研究26-39
• 3.1 多目標優(yōu)化理論26-29
• 3.1.1 多目標優(yōu)化問題的基本概念26
• 3.1.2 多目標最優(yōu)解的定義26-27
• 3.1.3 多目標優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型27
• 3.1.4 傳統(tǒng)多目標優(yōu)化方法27-29
• 3.1.5 傳統(tǒng)多目標優(yōu)化方法的局限性29
• 3.2 分子蒸餾過程系統(tǒng)模型的建立29-38
• 3.2.1 RSREG建模原理30-33
• 3.2.2 分子蒸餾二次回歸模型的建立33-37
• 3.2.3 分子蒸餾多目標優(yōu)化模型37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第四章 分子蒸餾多目標優(yōu)化模型的遺傳算法求解39-53
• 4.1 遺傳算法的基本原理39
• 4.2 遺傳算法的操作流程39-42
• 4.2.1 遺傳算法的基本要素39-41
• 4.2.2 遺傳算法的基本流程41-42
• 4.3 帶精英策略的非列分層遺傳算法42-46
• 4.4 分子蒸餾給定值的NSGA-Ⅱ算法尋優(yōu)46-52
• 4.4.1 分子蒸餾目標方程46
• 4.4.2 設(shè)計與實現(xiàn)46-48
• 4.4.3 分子蒸餾給定值尋優(yōu)48-50
• 4.4.5 實驗驗證與分析50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 結(jié)論與展望53-55
• 5.1 結(jié)論53
• 5.2 展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-59
• 作者簡介59
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果59

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張亞靜,朱瑞芬;分子蒸餾及其應(yīng)用[J];寧波高等�？茖W(xué)校學(xué)報;2002年02期

2 李國兵,許松林,許春建,周明;分子蒸餾過程模型化研究進展[J];化學(xué)工程;2002年03期

3 ;分子蒸餾在日化領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];化工文摘;2003年03期

4 皮丕輝,文秀芳,程江,楊卓如;分子蒸餾技術(shù)研究現(xiàn)狀及在精細化工中的應(yīng)用[J];精細化工;2003年07期

5 鄧朝霞;葉代勇;傅和清;黃洪;陳煥欽;;分子蒸餾及其在精細化工上的應(yīng)用[J];廣州化工;2006年02期

6 編輯部信息組;;分子蒸餾[J];明膠科學(xué)與技術(shù);2007年01期

7 王宇;郭璇;;淺談分子蒸餾及其在化工行業(yè)中的應(yīng)用[J];廣東化工;2013年10期

8 忠;分子蒸餾[J];化學(xué)世界;1952年06期

9 樊麗秋,余國琮;分子蒸餾的基本原理[J];化學(xué)工程;1980年05期

10 李繼朸;;分子蒸餾[J];醫(yī)藥工程設(shè)計;1985年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 邵平;姜紹通;應(yīng)艷杰;;進料濃度和速率影響分子蒸餾過程的仿真和分析研究[A];農(nóng)業(yè)機械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國農(nóng)業(yè)機械學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2006年

2 邵平;姜紹通;應(yīng)艷杰;;進料濃度和速率影響分子蒸餾過程的仿真和分析研究[A];2006年中國機械工程學(xué)會年會暨中國工程院機械與運載工程學(xué)部首屆年會論文集[C];2006年

3 向愛雙;許松林;;CFD模擬刮膜式分子蒸餾蒸發(fā)液膜流動中湍流模型[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集(上)[C];2004年

4 呂揚效;唐偉強;渠灝;;物理法提取茶多酚技術(shù)的研究[A];2006年中國機械工程學(xué)會年會暨中國工程院機械與運載工程學(xué)部首屆年會論文集[C];2006年

5 呂揚效;唐偉強;渠灝;;物理法提取茶多酚技術(shù)的研究[A];農(nóng)業(yè)機械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國農(nóng)業(yè)機械學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2006年

6 韓紅梅;黃妙玲;卓利梅;黃永平;朱龍平;梅家齊;楊得坡;;超臨界CO_2萃取-分子蒸餾聯(lián)用技術(shù)提取富集沙姜中對甲氧基肉桂酸乙酯[A];第八屆中國香料香精學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;化工高新技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)和推廣（上）（未完待續(xù)）[N];科技日報;2001年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃基才;分子蒸餾氣相傳遞過程模擬[D];福州大學(xué);2013年

2 谷高陽;海狗油脂肪酸刮膜式分子蒸餾過程模擬[D];福州大學(xué);2014年

3 李亞洲;分子蒸餾過程給定值優(yōu)化方法研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2016年

4 鄭_";分子蒸餾提純?nèi)N天然產(chǎn)物及理論模型的研究[D];天津大學(xué);2004年

5 王淑華;分子蒸餾過程稀薄氣體的流動及天然產(chǎn)物提純的研究[D];天津大學(xué);2005年

6 閆廣;分子蒸餾傳熱與傳質(zhì)過程數(shù)值模擬及實驗研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年

7 孫紅翠;分離高碳脂肪酸分子蒸餾工藝技術(shù)研究[D];山東理工大學(xué);2011年

8 王小明;刮膜式分子蒸餾中流體力學(xué)與傳質(zhì)研究[D];天津大學(xué);2012年

9 林濤;分子蒸餾提純合成維生素E的工藝及過程模型的研究[D];天津大學(xué);2009年

10 徐暢;刮膜式分子蒸餾流場的CFD模擬研究[D];天津大學(xué);2010年

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本文編號：1037648