纤维素乙醇微型工厂的Aspen plus流程模拟

在Aspen plus平台上对日产1 kg乙醇的纤维素乙醇微型工厂流程建立流程模拟模型,并构建了完整的生物质组分物性数据库;对微型工厂流程进行了基于微型工厂实验数据和严格热力学模型基础上的物料衡算和能耗计算,并进行了水分回收分析和综合能耗折算。结果表明：在纤维素乙醇微型工厂最大生产能力下,用玉米秸秆生产1 kg纤维乙醇的水用量2.595 7 kg,蒸汽用量3.605 4 kg,废水量8.061 6 kg,均低于目前工艺水平下的玉米淀粉生产乙醇的水用量和废水量;1 kg乙醇消耗各种形式能量36.515 2 MJ,产出能量为53.574 9 MJ,能量产出大于能量投入;1 kg乙醇的综合能耗折合1.826 9 kg标准煤,加工过程中的产出能量折合1.828 0 kg标准煤,能量投入和能量产出基本平衡。     

*研究快报*玉米秸秆水解液的黑曲霉发酵生产高浓度柠檬酸

柠檬酸是在饮料、制药、化妆品等领域有广泛应用的重要有机酸。利用玉米秸秆等木质纤维素原料生产柠檬酸可以显著降低其生产成本。目前,木质纤维素柠檬酸发酵的技术指标偏低,不具备工业应用价值。本文以黑曲霉Aspergillus niger SIIM M288为发酵菌株,以干法稀酸预处理和生物脱毒后获得的玉米秸秆酶水解液为原料,在优化条件下柠檬酸发酵质量浓度达到97.45 g/L,相对于葡萄糖的得率达到了87.27%,是迄今为止所有报道的最高指标,已经接近以淀粉为原料的柠檬酸发酵指标。这一结果为以木质纤维素为原料生产柠檬酸的技术产业化提供了重要的依据。     

木质纤维植物制乙醇研究进展

木质纤维植物是一个至今为止尚未被成功开发,且含有丰富的可作为特定工业用途的可发酵的糖的生物原料。木质纤维植物制乙醇越来越引起世界各国的广泛关注,技术研发的关注点几乎一致,均围绕着预处理、水解糖化、糖液发酵、酶制备等技术关键进行攻关。国外,木质纤维植物生产乙醇正逐步走向一个技术成熟的阶段,我国,该技术的成套化研发也已有报道。但是目前世界上还没有一家成功利用木质纤维植物生产乙醇的商业化运行企业。     

木质纤维素预处理物系的流变学特性表征以及计算流体力学模拟

预处理是木质纤维素生物炼制中的关键环节。传统的预处理一般在实验室规模的小尺度条件下进行,并未考虑大尺度反应器内的搅拌及搅拌桨型式对混合、传热和传质及预处理效果的影响。研究了在无游离水相存在的干式稀酸预处理反应器中,引入螺带搅拌桨强化混合和传递的可行性,对由固体玉米秸秆颗粒构成的固相体系进行了“拟流体”假设,针对木质纤维素吸水性强、流变学特性无法直接测定的特点,通过测定搅拌体系的扭矩值间接获得秸秆物系的表观黏度(ηa)和表观剪切速率(γeff),从而获得了表征秸秆物系虚拟流体的流变指数(n)和稠度系数(Kpl);建立了干式预处理过程的计算流体力学(CFD)模型,并通过比对秸秆物系冷模实验和CFD模型计算的功率消耗和混合时间,验证了所建模型的准确性。CFD模拟和冷模实验的结果表明在无游离水相存在的干式预处理反应器中引入螺带搅拌桨进行强化混合和传递是可行的,并为带有搅拌的预处理反应器的放大和加工提供了依据。     

基于软测量技术的Aspen Plus用户模型二次开发

Aspen Plus仿真软件能够很好地实现化工工艺流程的模拟,并能对化工工艺流程实现参数优化、灵敏度分析和经济评价等。但化工工艺流程复杂,装置模型众多,Aspen Plus中现有的模型库不可能提供所有的单元模型。基于Aspen与Matlab的数据交互功能,开发了Aspen与Matlab接口用户模型——AEM用户模型。该用户模型能够实现在Aspen界面下调用Matlab程序,建立基于软测量技术的用户模型,大大扩展了Aspen Plus的适用范围。应用本文方法,采用高斯过程回归（GPR）软测量多模型建模方法,完成了双酚A生产流程中结晶塔的用户模型开发,实现了双酚A加合物结晶过程的模拟,并应用于双酚A生产流程模拟中。     

丹红注射液数字制药平台设计与建设

讨论丹红注射液数字化制药平台的设计与建设,建立制药过程数据采集与集成系统,集成原料、生产批次记录、质量检验、设备、人员等数据,实现丹红注射液从原料至成品生产全过程数字化管理。采用数据挖掘技术建立信息智能处理系统对丹红注射液制药过程产生的海量数据进行分析处理,建立丹红注射液统计质量监控模型,确保制药过程质量。将基于实时数据的质量控制与生产管理相结合,规范业务处理流程,实现生产过程高效、节能、环保和安全的全方位闭环管控。     

基于Kriging代理模型的苯乙烯流程优化

针对苯乙烯工艺流程的设计及控制复杂性,使用Kriging代理模型方法,对由Aspen plus构建的苯乙烯工艺流程模拟系统进行建模,并且使用分布估计算法对目标函数进行优化。结果表明,基于Kriging模型的分布估计算法,在保证较高精度要求的前提下,明显减少了计算时间,有效地化解了精度和效率之间的矛盾,具有理论意义及实用价值。     

二乙基氨基乙基纤维素的合成

二乙基氨基乙基纤维素(DEAE-Cellulose)是一种弱碱性阴离子交换剂,在生物物质分离分析中应用极广。国内生产此产品的厂家较少,且其分离性能较差,而进口产品价格昂贵,为此我们进行了合成。现将合成结果极其与进口产品分离性能的比较报告于后。1 试剂1.1 2-二乙基氨基乙醇(四级)为上海化学试剂公     

PTA装置溶剂脱水系统中共沸剂回收塔的动态模拟及控制

针对以醋酸正丙酯为共沸剂的工业醋酸回收系统中的共沸剂回收塔,基于Aspen Plus和Aspen Dynamics平台在稳态模型的基础上对其进行了动态模拟及动态控制策略研究,设计了两种控制结构并分别对其动态响应特性进行了分析。结果表明,本文方法通过直接调节供热流股来控制灵敏板温度具有更好的控制性能,并且能在扰动出现后更快、更稳地达到所需分离要求,回到稳态值、缩短过渡过程并减少相应的物耗及能耗损失,为以后进行共沸剂回收过程的动态实时优化、先进控制等研究以及实现PTA装置的高效优化运行提供有用的理论基础。     

芳烃二甲苯异构化反应过程动态模拟

动态模型是化工过程进行控制系统设计和动态优化的基础。本文基于二甲苯异构化反应机理,基于Aspen过程模拟软件平台实现了二甲苯异构化单元的稳态和动态模拟,重点分析了异构化反应过程关键运行指标乙苯转化率、二甲苯异构化率以及芳烃损失在其关键操作变量——反应温度、反应压力以及反应器进料流量等变化情况下的动态响应。模拟结果表明：所建立的动态模型与稳态模型具有较好的一致性;在反应温度、反应压力以及进料流量阶跃变化时,异构化反应过程中的乙苯转化率、对二甲苯异构化率和芳烃损失变化情况符合实际情况;建立的控制方案可满足生产操作过程在不同稳态操作工况之间的切换。仿真结果验证了本文所述方法的有效性,为进一步的动态优化工作提供了可靠模型基础。     

An open CAM system for dentistry on the basis of China-made 5-axis simultaneous contouring CNC machine tool and industrial CAM software

China-made 5-axis simultaneous contouring CNC machine tool and domestically developed industrial computer-aided manufacture (CAM) technology were used for full crown fabrication and measurement of crow...     

均匀设计法优化穿心莲的提取工艺

目的:优化穿心莲提取的工艺条件。方法:采用均匀设计优选穿心莲提取工艺;以穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯的含量为指标,考察药材的提取时间、温度、溶媒量、醇浓度等因素对提取工艺的影响。结果:穿心莲最佳提取工艺为3倍量75%乙醇,40℃提取3次,每次提取2 h。结论:优选的穿心莲提取方法简单易行,适合工业化生产。     

近红外光谱法预测红参醇提过程中总皂苷的变化研究

目的应用近红外(NIR)光谱技术快速分析红参乙醇回流提取过程。方法采用比色法测定提取液样品的总皂苷质量浓度作为对照值,同时采集提取液样品的NIR光谱。运用正交信号校正算法消除光谱中的干扰信息,采用偏最小二乘回归法建立NIR光谱校正模型。结果NIR光谱校正模型能够准确地预测红参提取过程总皂苷质量浓度。结论NIR光谱技术可用于红参醇提过程快速分析。     

猫爪草粗多糖提取工艺研究

目的:优选猫爪草粗多糖提取工艺.方法:采用苯酚-硫酸法测定粗多糖含量(以葡萄糖计),通过正交设计L9(34)优化水提和醇沉工艺.结果:猫爪草粗多糖最佳水提工艺为A3B2C3,即加12倍量水,提取2次,每次3h;最佳醇沉工艺为A1B1C3,即提取液浓缩至800g·L-1,加乙醇使含醇量达50％,静置6h.结论:该方法制备猫爪草粗多糖操作简便、经济、无毒,适用于工业化生产.     

正交试验法优选冠舒颗粒提取工艺

目的：优选冠舒颗粒的醇提工艺和水提工艺。方法采用单因素考察法和 L9（34）正交试验法,以总皂苷含量为考察指标,考察乙醇浓度、加醇量、提取时间、提取次数对醇提工艺的影响。以总多糖含量为考察指标,考察提取时间、提取次数、加水量对水提工艺的影响。结果最佳醇提工艺为加8倍于药材量70%乙醇提取3次,每次2 h;最佳水提工艺为加6倍于药材量水提取3次,每次2 h。结论冠舒颗粒提取工艺稳定可行,适合大工业生产。     

大孔吸附树脂纯化葛根总皂苷的研究

目的筛选大孔吸附树脂纯化葛根总皂苷的最佳工艺,为葛根工业化生产提供参考。方法以葛根总皂苷质量分数为指标,从树脂类型、上样吸附速度、洗脱剂用量、乙醇体积分数等参数优选葛根总皂苷的最佳纯化工艺条件。结果 D101型大孔吸附树脂纯化效果较好,其最佳工艺条件为:取适当质量浓度的供试品溶液上样,吸附速度为2 BV.h-1,吸附饱和后,先以4 BV水洗脱,再分别以体积分数30%、50%及70%乙醇各4 BV洗脱。纯化后产物中总皂苷质量分数为26.32%。结论本方法简便可行、纯化效果好,可为葛根复方新药研发及工业化生产提供参考。     

回归正交试验设计优化五味子乙素的提取工艺

目的以五味子乙素为指标,优化五味子的提取工艺。方法采用回归正交试验设计,通过HPLC测定五味子中五味子乙素的含量,确定最佳提取工艺。结果五味子中五味子乙素提取的最佳工艺为5倍量的90%乙醇,提取3h。结论此设计获得了最佳的试验工艺以及相应的数学模型,优于正交试验设计。     

响应面分析法优选枳壳黄酮的提取工艺

目的:采用 Box-Behnken 实验设计优化枳壳总黄酮的超声辅助提取工艺。方法:以枳壳为原料,总黄 酮提取率为指标,利用单因素实验和 Box-Behnken 实验设计对乙醇浓度、提取时间及料液比进行优化。结果: 该实验确立的最佳工艺为乙醇浓度 14%,超声提取时间 27 min,料液比 1∶44,验证最优工艺,结果枳壳总黄酮 提取率为 18.81 mg·g-1,与模型预测值接近,表明该模型可信。结论:采用超声辅助提取枳壳中总黄酮具有提取 时间短、提取率高等优点,该研究可为枳壳的进一步研究奠定基础。     

基于标准汤剂参比的二冬汤颗粒提取工艺研究

目的:确定二冬汤颗粒的最佳提取工艺。方法:以二冬汤标准汤剂为参比,以黄芩苷、甘草酸、总皂苷、总多糖、浸膏率、乙醇可溶物、正丁醇可溶物为指标,采用正交试验考察加水量、浸泡时间、煎煮时间对提取效果的影响,确定二冬汤的最佳提取工艺。结果:最佳提取工艺为药材饮片加水煎煮2次,第一次加10倍量水,煎煮2 h,第二次加8倍量水,煎煮1 h。提取液中各成分与标准汤液中相应成分的比值分别为:黄芩苷1.54、甘草酸1.42、总皂苷1.51、总多糖1.45、浸膏率1.53、乙醇可溶物1.61、正丁醇可溶物1.52,比值相近,平均1.51,变异系数3.18%。结论:该提取工艺稳定可行,适于工业化生产。     

FDFCC集总反应动力学组合模型的建立

从灵活双效催化裂化（FDFCC）工艺特点和反应机理出发,以其工业提升管实际操作参数为基础,对该工艺的两个子反应体系——重油提升管和汽油提升管分别进行研究并提出了相应的重油12集总、汽油9集总催化裂化动力学模型。详细分析了重油、汽油反应体系与总反应体系相应集总组分的数学关联,提出了FDFCC工艺反应动力学组合模型。最后,采用不同原料、不同操作条件下的两组工业实测数据对该模型进行了验证。结果表明：模型计算值和实测值能很好地吻合(总物料组成的绝对误差除个别点外均在1%以下)。该模型能较好地预测产品分布及性质,对FDFCC工艺的工业装置操作优化具有指导意义。