基于遺傳算法的原花青素膜分離超聲助濾優(yōu)化.pdf

1、隨著人們對(duì)原花青素相關(guān)產(chǎn)品需求日益增長(zhǎng)，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(lái)越受到各界人士的廣泛關(guān)注。超濾過(guò)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(guò)超聲場(chǎng)的強(qiáng)化作用來(lái)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(guò)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(chǎng)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(zhǎng)、效率低、膜污染等問(wèn)題，提出一種利用超聲場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)裝置三部分;(3)簡(jiǎn)述超濾過(guò)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(chǎng)參數(shù)對(duì)超濾的強(qiáng)化效果;(4)針對(duì)膜通量

3、與聲場(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)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(chǎng)強(qiáng)化膜分離系統(tǒng)