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

摘要

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。