非线性模拟移动床色谱的浮点编码遗传算法优化策略

开发了一种基于浮点编码遗传算法的模拟移动床色谱自动优化系统。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。采用模拟移动床色谱的稳态模型计算浮点编码遗传算法的适度值。采用该优化算法对手性化合物binapththol的模拟移动床分离操作条件进行了优化，结果表明生产强度提高了40％以上。     

模拟移动床的控制系统设计和优化

为了满足现代工业色谱分离的要求,对模拟移动床（SMB）色谱分离的工艺流程进行了改进,设计了一套由工控机、西门子PLC、变频器和智能仪表构成的模拟移动床集散控制系统,提高了系统的自动化水平。用改进的BP神经网络对苯丙氨酸模拟移动床的色谱分离过程进行了建模,并根据所建的模型,用实数编码的遗传算法对分离参数和操作条件进行了优化。在开发过程中,上位机软件采用了国产“组态王”和VB相结合的方式,克服了“组态王”命令语言环境较弱的缺点。该方法在苯丙氨酸生产中得到应用,使得产品的纯度和回收率都得到了较大的提高。     

模拟移动床分离过程的模型预测控制方法研究

模拟移动床是一种能够实现连续色谱分离的装置,目前已广泛应用于石油化工、生物制药等领域。模拟移动床色谱分离过程是连续变量和离散变量并存的混杂系统,对其模型研究以及控制方法的研究都存在很大难度。在对模拟移动床过程建模基础上,运用线上求解法对其进行数值求解,生成数据,应用MATLAB系统辨识工具箱进行辨识,得出两入两出的模拟移动床传递函数模型,并在此基础上设计模型预测控制器。仿真结果表明了所用方法的有效性,为模拟移动床过程控制方法的研究和推广奠定了基础。     

苯丙氨酸模拟移动床色谱分离的建模和优化

根据模拟移动床（SMB）的发展现状和操作流程要求,对模拟移动床色谱分离的工艺流程进行了重新设计,使得系统的整个操作流程更为简单实用。用BP神经网络对苯丙氨酸模拟移动床的色谱分离过程进行了建模,用实数编码的遗传算法对分离参数和操作条件进行了优化,并在实际生产中得到应用,使产品的纯度和回收率都得到了较大的提高。该工艺具有分离效果好等优点,现已在江阴某公司成功投入使用,苯丙氨酸的纯度和回收率都达到了98％以上。     

基于隐式差分法的色谱分离过程操作模型研究

该文中以色谱分离过程的平衡-扩散的速率模型为基础,运用隐式差分法研究开发模拟移动床模型数值求解的软件平台,其整个过程都是采用稀疏矩阵进行运算从而使仿真时间大大减少,为以后的系统优化、分离性能的研究提供了良好的基础。仿真结果:表明:隐式差分法得到的数值结果:与实验结果:吻合较好,可以作为实际的色谱分离的操作试验的指导。     

模拟移动床吸附分离技术及其应用

详细地介绍了模拟移动床色谱吸附分离技术的发展历史及其工作原理,由于模拟移动床色谱吸附分离过程是一个具有非线性、非理想、多变量耦合、色谱连续动态分离过程与物料进出口位置周期性切换离散事件相互混合等特征的复杂混合系统,因此重点讨论了描述模拟移动床色谱分离行为的理论模型。在此基础上,综述了该技术国内外的研究进展以及在精细化工、石油化工、制药等方面的主要应用,对该技术在我国的研究现状以及存在的问题也作了介绍。     

模拟移动床色谱过程的数值分析

用正交配置法对模拟移动床色谱过程进行了数值分析，并讨论了切换时间对该系统分离结果的影响。     

基于Profibus-DP现场总线的多功能色谱分离装置控制系统设计

为了实现多功能色谱分离装置的精准化控制,加速模拟移动床色谱纯化分离速度,设计基于Profibus-DP现场总线的多功能色谱分离装置控制系统;以STM32F103微处理器作为底层控制设备,连接Profibus-DP协议芯片、VPC3与RS-485接口电路,转化从站地址电路与设定应用模块,利用模拟移动床控制回路,完成Profibus-DP现场总线的硬件电路设计;建立梯度SMB色谱,采用异步切换方式,控制变浓度进料的实际操作行为,分离处理模拟移动床多功能色谱,结合多功能色谱分离装置的控制原理,运用气相色谱法,分析色谱分离过程中的基质效应形式,实现多功能色谱分离装置控制系统软件设计;实验结果表明,基于Profibus-DP现场总线控制系统的模拟移动床色谱纯化分离速度较快,能够有效满足多功能色谱分离装置精准化控制的操作需求.     

模拟移动床过程的结构优化策略研究

模拟移动床(Simulated Moving Bed,SMB)技术作为主要的吸附分离技术,近年来在石油化工、精细化工、生物医药和食品工业中得到广泛的应用。如何基于模拟移动床的机理数学模型进行优化,以提高模拟移动床分离过程的经济效益,是模拟移动床研究领域的热点问题之一。模拟移动床过程具有复杂的动态特性,例如,由于出入口切换带来的混杂、非线性以及延迟特性。另一方面,由于对过程干扰和系统不确定性的高灵敏性,使得模拟移动床过程在操作点处的鲁棒操作仍然是一个研究的重点。以模拟移动床过程为研究背景,在阐述其工作原理的基础上,通过对模拟移动床过程的不同分区情况以及柱配置情况进行研究,得到了模拟移动床模型的结构优化过程描述,然后通过在不同目标函数情况下进行优化结果:的比较,说明模拟移动床过程结构优化的可行性,对进一步的控制方案设计具有一定的指导意义。以模拟移动床过程为研究背景,在阐述其工作原理的基础上,通过对模拟移动床过程的不同分区情况以及柱配置情况进行研究,得到了模拟移动床模型的结构优化过程描述,然后通过在不同目标函数情况下进行优化结果:的比较,说明模拟移动床过程结构优化的可行性,对进一步的控制方案设计具有一定的指导意义。     

模拟移动床色谱分离体系模式与关键因子的计算机模拟研究

采用浮点编码遗传算法对模拟移动床色谱的分离系统模式进行了设计,并研究了,分离过程中传质和扩散对分离效果的影响。结果表明模拟移动床色谱中区2和区3的色谱柱的数目对提高生产强度起决定性的作用,而区1和区4的影响较小。同时改善分离过程中的传质与扩散可提高生产强度,在分离过程中传质所起的影响比扩散大得多。     

模拟移动床色谱非线性的动态过程

研究模拟移动床色谱分离的动态过程。分析模拟移动床色谱柱内物料浓度的分布情况,表明色谱分离是一个动态平衡的过程。组份可以在很小的分离度之下提纯。     

Modeling and simulation of a SMB chromatographic process designed for enantioseparation

This paper focuses on modeling of a simulated moving bed process (SMB) dedicated to the separation of racemic mixtures. In the first approach, a true moving bed model is derived, which assumes an equivalent counter-current movement of the solid phase. The good agreement between the model and the real system is demonstrated with experimental results. Then, a more rigorous approach is developed, which considers the system as an arrangement of static chromatographic columns and takes into account periodic switching. Attention is focused on model formulation and numerical solution techniques in order to develop efficient dynamic simulation programs.     

Automatic control of the simulated moving bed process for C8 aromatics separation using asymptotically exact input/output-linearization

An approach to automatic control of the simulated moving bed process (SMB) applied to the separation of C₈ aromatics is presented. The principle of asymptotically exact input/output-linearization is used. The controller is based on a nonlinear state estimator using the true moving bed model (TMB). The estimator receives measurement data from four spectroscopic measurement cells. The problem of moving measurement positions with respect to the TMB model is addressed. An exactly linearizing feedback of the estimated states is designed using the nonlinear TMB model equations. The performance of the controller is shown in simulations using a detailed SMB model as a representative of the real process.     

Effective utilization (Ue)

The Ue methodology and system is a powerful breakthrough in providing direct feedback to the tool owners. It captures the essence of measuring what is possible and helps to achieve operational excellence. This system has been in development and implementation for the last three years at Intel and has shown significant results and improvements. It can be used to drive operational execution to a new level, and since it is easily portable to multiple tools, it can be leveraged in the constant moving constraints of the factory. The potential benefits can be overwhelming if applied correctly. The methodology used for Ue can be easily used in any fab, sort, or assembly facility, given, of course, that the appropriate data are available. The Ue indicator is currently being used across multiple Intel 300-mm and 200-mm factories and is in the process of proliferation to the remaining facilities