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文檔簡介
1、隨著人們對(duì)原花青素相關(guān)產(chǎn)品需求日益增長,膜分離純化原花青素作為新興的高效分離純化技術(shù)已越來越受到各界人士的廣泛關(guān)注。超濾過程中由于膜表面污染、濃差極化等現(xiàn)象導(dǎo)致膜通量減小,膜分離效率降低。將超聲波技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合,通過超聲場的強(qiáng)化作用來改善濃差極化,防止膜污染,從而有效地提高膜的濃縮分離效率。
論文在分析超聲強(qiáng)化超濾過程機(jī)理的基礎(chǔ)上對(duì)膜分離超聲助濾系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),建立超聲助濾優(yōu)化模型并利用遺傳算法對(duì)聲場參數(shù)進(jìn)行尋
2、優(yōu)。具體工作內(nèi)容有以下幾點(diǎn):(1)針對(duì)工業(yè)上膜分離原花青素存在耗時(shí)長、效率低、膜污染等問題,提出一種利用超聲場強(qiáng)化膜分離純化原花青素的方法,使其效率高、能耗低、易于大規(guī)模生產(chǎn);(2)針對(duì)超濾系統(tǒng)中缺少粗濾流程以及超聲場裝置,進(jìn)行膜分離超聲助濾系統(tǒng)工藝流程與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),包括微濾回路、超濾主回路及超聲場裝置三部分;(3)簡述超濾過程中濃差極化現(xiàn)象以及質(zhì)量傳遞模型,分析超聲強(qiáng)化超濾機(jī)理,并探討分析各個(gè)聲場參數(shù)對(duì)超濾的強(qiáng)化效果;(4)針對(duì)膜通量
3、與聲場參數(shù)之間復(fù)雜而又高度非線性的關(guān)系,提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的膜通量預(yù)測(cè)模型,提高了膜通量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度;(5)針對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)中工藝參數(shù)優(yōu)化的不足,在膜通量模型的基礎(chǔ)上,利用MATLAB遺傳算法工具箱對(duì)其進(jìn)行仿真尋優(yōu),確定超聲助濾最佳工藝參數(shù)。
研究結(jié)果表明,當(dāng)聲場參數(shù)為:超聲功率240W、振子個(gè)數(shù)6、振子角度40°、超聲時(shí)長9min時(shí),超聲助濾效果達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),膜通量相對(duì)于初始膜通量提高了42%,為研究超聲場強(qiáng)化膜分離系統(tǒng)
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