基于浮点编码的遗传算法优化模拟移动床色谱分离木糖醇母液

摘要

开发了一种基于浮点编码遗传算法的模拟移动床色谱优化方法.该优化方法中将归一化的生产强度取最大值作为目标函数,同时将纯度的n次方作为罚函数.运算过程中浮点编码遗传算法的适度值由模拟移动床色谱的稳态模型求得.为了保证遗传算法每一代的个体均满足模拟移动床色谱本身的约束条件,算术杂交和完全非均匀变异被用作演化算子.采用该算法很容易得到模拟移动床色谱分离过程中非线性条件下的最优条件.这种优化算法被应用于木糖醇母液的模拟移动床色谱,结果表明当罚函数指数n值由小到大变化时,可以得到产品纯度由低到高的最优分离条件.进一步比较了当n值为20时的实验值与仿真值后发现,实验结果与仿真值相吻合,木糖和木糖醇的纯度分别达到99.51%和99.26%.