隨著人們對食品與健康認識程度的逐年遞增,對綠色食品的要求越來越高,回歸大自然的生活促使分子蒸餾技術(shù)的迅速發(fā)展,使這種純物理分離的技術(shù)越來越受到人們青睞。本文針對分子蒸餾生產(chǎn)過程中的非線性、大時滯、工藝過程及蒸餾機理復雜、能耗高的問題,以蒸發(fā)溫度、刮膜轉(zhuǎn)速及真空度可調(diào)的三級分子蒸餾裝置實驗平臺為研究對象,采用由超臨界萃取所得的五味子粗油作為實驗原料,進行了五味子萜烯類物質(zhì)提純實驗。為降低系統(tǒng)能耗,本文從蒸餾工藝、結(jié)構(gòu)及控制方法三方面進行了研究,采用負壓低溫蒸發(fā)工藝在高真空的狀態(tài)下進行負壓低溫蒸發(fā);對蒸餾設(shè)備的壁面進行了結(jié)構(gòu)改進,加入微凸網(wǎng)狀圓環(huán)有效延長液體的停留時間,提高蒸餾效率;對冷卻系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,構(gòu)建恒溫水回路與冷卻水回路耦合結(jié)構(gòu),利用制冷機的制冷能量及余熱對物料進行預熱,有效降低能耗。針對蒸餾溫度、真空度和刮膜器轉(zhuǎn)速這3個工藝參數(shù),首先,采用固定其它工藝參數(shù)的單因素實驗方法,獲得了各工藝參數(shù)對產(chǎn)品純度和得率的影響數(shù)據(jù),并進行了綜合分析,利用實驗所得的分子蒸餾工藝參數(shù)數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品純度和產(chǎn)品得率指標值,其次,采用二次響應面回歸建模原理分別建立分子蒸餾工藝參數(shù)與產(chǎn)品純度和產(chǎn)品得率之間... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 分子蒸餾控制系統(tǒng)的研究目的及意義
    1.2 分子蒸餾過程控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 分子蒸餾控制策略的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 分子蒸餾節(jié)能技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 分子蒸餾工藝參數(shù)測試研究
    2.1 分子蒸餾技術(shù)的基本原理及其工藝優(yōu)化
        2.1.1 分子蒸餾基本原理及設(shè)備
        2.1.2 刮膜式分子蒸餾的工藝優(yōu)化
    2.2 分子蒸餾控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        2.2.1 刮膜式分子蒸餾設(shè)備的壁面結(jié)構(gòu)改進
        2.2.2 刮膜式分子蒸餾冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    2.3 分子蒸餾工藝參數(shù)測試實驗研究
        2.3.1 實驗裝置與原材料
        2.3.2 實驗實施方案
        2.3.3 實驗過程及結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于遺傳算法的多目標優(yōu)化研究
    3.1 多目標優(yōu)化理論
        3.1.1 多目標優(yōu)化的基本概念
        3.1.2 經(jīng)典多目標優(yōu)化方法
        3.1.3 多目標遺傳算法的簡介及現(xiàn)存的主要問題
    3.2 分子蒸餾過程模型的建立
        3.2.1 二次響應面回歸模型建立
        3.2.2 Box-Benhnken中心組合原理設(shè)計實驗
        3.2.3 多元二次回歸模型方差分析
    3.3 多目標參數(shù)優(yōu)化模型的建立
        3.3.1 分子蒸餾多目標優(yōu)化模型
        3.3.2 多目標遺傳算法的染色體編碼
        3.3.3 多目標遺傳算法的種群生成
        3.3.4 多目標遺傳算法目標函數(shù)的建立
    3.4 基于遺傳算法的分子蒸餾多目標優(yōu)化模型求解
        3.4.1 分子蒸餾的多目標優(yōu)化算法求解
        3.4.2 實驗驗證與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 能耗約束下溫度的SMITH預估模糊PID控制
    4.1 能耗約束下溫度的控制策略研究
        4.1.1 模糊PID控制系統(tǒng)組成及工作原理
        4.1.2 蒸發(fā)器溫度設(shè)定基本規(guī)則模型
        4.1.3 分子蒸餾溫度的Smith預估控制
    4.2 模糊控制器的設(shè)計
        4.2.1 模糊控制規(guī)則設(shè)計
        4.2.2 Smith預估的模糊PID的仿真驗證
    4.3 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與前景展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 前景展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀學位期間研究成果



本文編號：3733457