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摘要
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 工艺流程模拟概述与应用
1.2.1 工艺流程模拟技术
1.2.2 工艺流程模拟软件Aspen Plus
1.2.3 Aspen Plus用户模型
1.2.4 Aspen Plus在生物化工中的应用
1.3 发酵过程的建模
1.3.1 发酵过程建模的概述
1.3.2 利用动力学模型建模
1.3.3 利用人工神经网络建模
1.3.4 利用支持向量机建模
1.4 橡子淀粉发酵生产乙醇
1.4.1 橡子资源概况
1.4.2 单宁脱除技术的研究进展
1.4.3 橡子淀粉发酵生产乙醇的研究进展
1.5 粘红酵母处理纤维素乙醇废水
1.5.1 产油微生物和微生物油脂
1.5.2 纤维素乙醇废水
1.5.3 工业废水在生产微生物油脂中的应用
1.6 本课题的选题依据及研究内容
1.6.1 选题依据及创新点
1.6.2 研究主要内容
第二章 橡子乙醇发酵工艺流程的构建及模拟
2.1 引言
2.2 橡子乙醇发酵工艺流程设计
2.3 橡子乙醇发酵工艺流程模型的构建方法
2.3.1 全局物性方法的选择
2.3.2 物性数据库的建立
2.3.3 单元操作模块的选择
2.4 橡子乙醇发酵工艺流程模型的构建
2.4.1 原料前处理工段
2.4.2 原料预处理工段
2.4.3 酶水解和发酵工段
2.4.4 乙醇分离与纯化工段
2.4.5 废水处理工段
2.4.6 燃烧工段
2.5 橡子乙醇发酵工艺流程的模拟结果及分析
2.5.1 物性估算结果
2.5.2 物料衡算
2.5.3 能量的综合利用
2.5.4 能耗分析
2.5.5 成本估算
2.6 小结
第三章 粘红酵母发酵过程的数学建模
3.1 引言
3.2 粘红酵母发酵过程的介绍
3.3 利用动力学模型建模
3.3.1 粘红酵母细胞生长的动力学模型
3.3.2 油脂合成动力学模型
3.3.3 葡萄糖消耗动力学模型
3.3.4 其它有机物的动力学模型
3.4 利用支持向量机建模
3.4.1 支持向量机回归模型的建模方法
3.4.2 支持向量机回归模型的建立
3.5 支持向量机回归模型与动力学模型对比
3.6 利用遗传算法对粘红酵母处理纤维素乙醇废水的条件优化
3.6.1 支持向量机模型训练
3.6.2 BP人工神经网络模型训练
3.6.3 支持向量机模型和BP人工神经网络模型的比较
3.6.4 遗传算法寻优结果分析
3.7 小结
第四章 粘红酵母处理纤维素乙醇废水工艺流程的构建及模拟
4.1 引言
4.2 粘红酵母发酵的Aspen Plus用户模型开发
4.2.1 基于动力学的Fortran用户模型的开发
4.2.2 基于支持向量机的APEM用户模型的开发
4.3 粘红酵母处理纤维素乙醇废水工艺流程设计
4.4 粘红酵母处理纤维素乙醇废水工艺流程模型的构建
4.4.1 预处理工段
4.4.2 发酵工段
4.4.3 厌氧处理工段
4.4.4 好氧处理工段
4.5 粘红酵母处理纤维素乙醇废水工艺流程的模拟结果及分析
4.5.1 两种粘红酵母发酵的用户模型模拟结果对比
4.5.2 物料衡算
4.5.2 能耗分析
4.5.3 成本估算
4.6 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
研究成果和发表的学术论文
作者和导师简介