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顺序式模拟移动床分离煤基混合醇的Aspen色谱动态模拟
1
作者 曹俊雅 宋恕哲 +4 位作者 贺鹏 王利国 赵雪锋 曹妍 李会泉 《化工进展》 北大核心 2025年第3期1228-1242,共15页
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... 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。 展开更多
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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基于分离性能的顺序式模拟移动床结构调控策略
2
作者 李艳 雷美丽 李鑫钢 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2219-2229,共11页
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,为此计划通过结构调控与优化,提升分离性能,开发一种具有普适性的新型操作... 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,为此计划通过结构调控与优化,提升分离性能,开发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 MONOSPHERE^(TM)99/310 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2.79 ml/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。 展开更多
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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顺序式模拟移动床制备高纯度低聚异麦芽糖及其理化性质研究
3
作者 阮圣慧 郑喜群 +1 位作者 刘晓兰 李良玉 《食品工业科技》 北大核心 2025年第4期225-236,共12页
本文以低聚异麦芽糖(IMOs-50型)糖浆为原料,利用顺式模拟移动床色谱分离技术对其进行纯化,并对高纯度低聚异麦芽糖相关理化性质进行分析。通过单柱固定床试验选择适合低聚异麦芽糖分离的固定相,比较了不同类型的阳离子交换树脂对低聚异... 本文以低聚异麦芽糖(IMOs-50型)糖浆为原料,利用顺式模拟移动床色谱分离技术对其进行纯化,并对高纯度低聚异麦芽糖相关理化性质进行分析。通过单柱固定床试验选择适合低聚异麦芽糖分离的固定相,比较了不同类型的阳离子交换树脂对低聚异麦芽糖和单糖、二糖混合液的分离度,筛选出ZG106 K+型树脂为合适的分离介质;在制备色谱单柱评价试验结果基础上,结合物料平衡原理和顺序式模拟移动床基本原理,初步确立了顺序式模拟移动床色谱分离高纯度低聚异麦芽糖工艺的基本操作参数,并对分离条件进一步优化,得到最佳纯化技术参数为:进料量455 mL/h、进料折光60%、色谱柱温65℃、进水量为682 mL/h、进料流速为40.2 mL/min、进水流速为31.8 mL/min、总循环流量为409.5 mL/h,出口折光率为18.70%,纯度为92.80%,收率为83.20%。高纯度低聚异麦芽糖在相对湿度为43%和81%的环境中保存7 d后,吸湿率分别为61.63%和67.10%。在相对湿度为43%和0的环境下保存7 d,水分残存率分别为77.96%和15.56%;其化学结构在352.5℃下保持稳定;能进行美拉德反应,典型的非牛顿型“假塑性流体”。顺序式模拟移动床技术可高效纯化低聚异麦芽糖,为我国高纯度低聚异麦芽糖的大规模商业化生产以及广泛应用提供了相应的技术支撑。高纯度低聚异麦芽糖良好的理化特性为其在食品以及相关功能性糖领域的应用提供理论基础。 展开更多
关键词 低聚异麦芽糖 顺序式模拟移动床色谱 制备色谱 纯化 理化性质
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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
4
作者 阮圣慧 郑喜群 +2 位作者 刘晓兰 李良玉 姜彩霞 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第7期163-168,230,共7页
[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... [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。 展开更多
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 被引量：4
5
作者 李艳 凌山 +1 位作者 刘聚明 徐进 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期240-245,共6页
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... 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。 展开更多
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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基于顺序式模拟移动床色谱法的两种木糖母液分离工艺比较 被引量：8
6
作者 李洪飞 孙大庆 +2 位作者 李良玉 于伟 张丽萍 《食品与机械》 北大核心 2019年第10期210-213,共4页
利用顺序式模拟移动床色谱(SSMB)分离设备,对木糖母液中回收木糖、阿拉伯糖和葡萄糖的两种分离工艺进行比较研究。结果表明:两组分分离工艺中木糖、阿拉伯糖纯度分别达86.30%,88.41%,回收率为85.20%,89.26%;三组分分离工艺中木糖、阿拉... 利用顺序式模拟移动床色谱(SSMB)分离设备,对木糖母液中回收木糖、阿拉伯糖和葡萄糖的两种分离工艺进行比较研究。结果表明:两组分分离工艺中木糖、阿拉伯糖纯度分别达86.30%,88.41%,回收率为85.20%,89.26%;三组分分离工艺中木糖、阿拉伯糖纯度分别达77.73%,79.94%,回收率为82.00%,87.00%。两种分离工艺各具优势,均可有效解决木糖母液低效回收处理的难题,具有分离连续化、运行自动化和产品均一等优点。 展开更多
关键词 木糖母液 顺序式模拟移动床色谱 纯度 回收率
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模拟移动床分离过程及其优化方法研究进展 被引量：3
7
作者 凌山 刘聚明 +1 位作者 张前程 李艳 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2233-2244,共12页
模拟移动床技术具有产率高、纯度高、过程连续性等优点,适用于多组分体系及各组分性质比较接近的难分离体系,其过程设计和优化工作一直是研究的重点和难点。本文首先对模拟移动床分离机理及其各种变型进行了介绍,其中重点阐述了目前应... 模拟移动床技术具有产率高、纯度高、过程连续性等优点,适用于多组分体系及各组分性质比较接近的难分离体系,其过程设计和优化工作一直是研究的重点和难点。本文首先对模拟移动床分离机理及其各种变型进行了介绍,其中重点阐述了目前应用广泛的顺序式模拟移动床技术的分离模式和优越性能。在此基础上,总结并分析了模拟移动床领域的各种优化方法和研究进展。从传统的三角形理论开始,总结归纳了三角形理论应用体系,指出其重要地位及局限性。之后依次介绍了基于三角形理论衍生而出的序列二次规划算法、应用较为广泛的驻波设计、体积分离分析和基于遗传算法的过程模拟、多目标优化等多种优化方法。分析结果表明,除多目标优化以外,无论是最传统的三角形理论,还是其他几种优化方法,在参数选择和实验设计等方面都存在诸多局限性,而多目标优化方法已被证明表现更为优异,可以适用于模拟移动床操作模式的各种变型,在未来将具有极大的发展潜力和应用前景。 展开更多
关键词 模拟移动床 顺序式模拟移动床 多目标优化 遗传算法
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新型L-色氨酸分离纯化连续色谱工艺的研究 被引量：1
8
作者 沈春娟 沈泉 赵黎明 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期290-293,305,共5页
L-色氨酸发酵液的分离纯化是决定L-色氨酸生产成本和产品质量的重要因素,本研究旨在建立一种新型L-色氨酸连续色谱分离工艺,以降低L-色氨酸分离纯化成本,提高L-色氨酸的收率。通过单柱实验进行色谱填料筛选,并对L-色氨酸在不同树脂上吸... L-色氨酸发酵液的分离纯化是决定L-色氨酸生产成本和产品质量的重要因素,本研究旨在建立一种新型L-色氨酸连续色谱分离工艺,以降低L-色氨酸分离纯化成本,提高L-色氨酸的收率。通过单柱实验进行色谱填料筛选,并对L-色氨酸在不同树脂上吸附性能进行研究。结果表明,L-色氨酸在Applexion XA2014-22树脂上的动态载样量最高,达120 g/L树脂,确定以氨水为洗脱液,进行顺序式模拟移动床分离以后,L-色氨酸的纯度从30%提纯到80%左右,L-色氨酸收率达到99%,谷氨酸的去除率达到100%。本研究所得L-色氨酸发酵液分离提纯工艺和传统离子交换工艺相比,操作更为简单,产品纯度更高,能够有效降低工业化L-色氨酸生产成本,具有应用推广价值。 展开更多
关键词 L-色氨酸 顺序式模拟移动床 吸附 收率
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