本書主要介紹了順序式模擬移動床技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用。全書首先介紹了模擬移動床技術(shù)的操作模式和理論基礎(chǔ)；然后圍繞順序式模擬移動床的原理和應(yīng)用展開討論，介紹了其在低聚木糖、果葡糖漿分離領(lǐng)域的具體應(yīng)用，從實驗方法、參數(shù)測定、模型選擇、過程設(shè)計、多目標優(yōu)化等方面進行了綜合性論述，通過運行過程中的濃度分布曲線、操作條件變化趨勢、出口處質(zhì)量流率積累對各方案的優(yōu)化結(jié)果進行了分析和梳理，同時與傳統(tǒng)模擬移動床做了比較，充分闡述了順序式模擬移動床的傳遞機理和獨特優(yōu)勢；最后以其與結(jié)晶過程的耦合為例，對順序式模擬移動床技術(shù)的應(yīng)用進行
《順序式模擬移動床分離過程研究及其應(yīng)用》主要介紹了順序式模擬移動床技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用。
本書研究結(jié)果可以為化工分離領(lǐng)域的其他應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)支撐，也可為模擬移動床技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供新思路和新方法。
色譜技術(shù)是幾十年來化學(xué)化工研究中最富活力的領(lǐng)域之一，無論是在分析還是分離過程中，都是必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。而模擬移動床技術(shù)則是基于色譜分離技術(shù)進行的一項以工業(yè)化為最終目標的基礎(chǔ)研究，其中涉及了色譜的基礎(chǔ)知識、儀器裝備的過程控制、熱力學(xué)/動力學(xué)行為影響、數(shù)學(xué)計算和模型優(yōu)化等等，是一項兼具化工基礎(chǔ)理論和工業(yè)生產(chǎn)實踐的綜合性工作，具有極大的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。在傳統(tǒng)模擬移動床的基礎(chǔ)之上，又陸續(xù)發(fā)展出了多種改良和變型，如Varicol模擬移動床、流速改變的模擬移動床、部分進料的模擬移動床、梯度模擬移動床（溶劑梯度、溫度梯度、壓力梯度）、模擬移動床反應(yīng)器和順序式模擬移動床、模擬移動床多組分分離系統(tǒng)等。其中，順序式模擬移動床技術(shù)將傳統(tǒng)過程的一次切換分成了三個子步驟，每個子步驟呈現(xiàn)不同的操作模式，無論是在分離效果、過程控制，還是能耗、溶劑消耗方面都展現(xiàn)出了優(yōu)異的表現(xiàn)和巨大的潛能。
為了讓讀者了解模擬移動床領(lǐng)域相關(guān)發(fā)展，認識到順序式模擬移動床技術(shù)優(yōu)勢，掌握分離過程的工藝優(yōu)化方法，本書主要對順序式模擬移動床技術(shù)及其應(yīng)用進行了詳細介紹，這些研究方法，都可以為后續(xù)在化工分離領(lǐng)域的其他應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)支撐，也可為模擬移動床技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用開辟新思路和新方法。
在結(jié)構(gòu)上，本書分為5章，包括順序式模擬移動床基本原理及優(yōu)化方法介紹、順序式模擬移動床分別在低聚木糖和果葡糖漿體系分離純化過程中的應(yīng)用、順序式模擬移動床耦合結(jié)晶過程的介紹。采用基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用案例相結(jié)合的方法，對順序式模擬移動床技術(shù)進行了整體性、綜合性的說明。
在內(nèi)容上，針對這一較為復(fù)雜的技術(shù)，本書進行了深入淺出的介紹。從傳統(tǒng)模擬移動床技術(shù)的發(fā)展開始，引出了其各種變型和相應(yīng)的操作模式，從而開始介紹順序式模擬移動床及其獨特的優(yōu)勢。在理論部分，詳細解釋了吸附行為、動力學(xué)影響、色譜柱模型、色譜柱填料及各模型參數(shù)確定方法，同時對分離性能及優(yōu)化方法進行了分析。在應(yīng)用部分，闡述了順序式模擬移動床在糖分離領(lǐng)域的具體應(yīng)用，并提供了最終的最佳操作條件，對實際生產(chǎn)有指導(dǎo)價值。此外，還對順序式模擬移動床的應(yīng)用前景進行了展望，以結(jié)晶耦合技術(shù)為案例進行了剖析。結(jié)果表明，與其他上下游的反應(yīng)、分離、純化過程進行耦合，可以實現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)性和高效性。
本書力求文字簡練、概念明確、舉例得當(dāng)、引文翔實，并配有相關(guān)圖解、表格、數(shù)據(jù)，以期實現(xiàn)易讀性、實踐性和指導(dǎo)性。
本書的編寫，得到了內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的關(guān)懷與大力支持，此外，加拿大韋仕敦大學(xué)Ajay KRay教授給予了許多鼓勵、建議與幫助，編寫中也參考和引用了一些研究人員的科研成果，在此表示衷心的感謝！
著者
2022年8月
緒論 001
第1章模擬移動床技術(shù) 007
1.1模擬移動床技術(shù)的原理 009
1.1.1傳統(tǒng)色譜技術(shù) 009
1.1.2連續(xù)性逆流操作的色譜技術(shù) 010
1.1.3真實移動床 011
1.1.4模擬移動床 013
1.2新型模擬移動床技術(shù) 016
1.2.1Varicol模擬移動床 017
1.2.2流速改變的模擬移動床 018
1.2.3部分進料的模擬移動床 019
1.2.4梯度模擬移動床 020
1.2.5順序式模擬移動床 023
1.2.6模擬移動床多組分分離系統(tǒng) 025
1.2.7模擬移動床反應(yīng)器 028
1.3模擬移動床技術(shù)的應(yīng)用 031
1.4分離過程的設(shè)計和優(yōu)化方法 043
1.4.1吸附行為研究 043
1.4.2色譜柱模型 053
1.4.3色譜柱填料和固定相 060
1.4.4模型參數(shù)的確定 062
1.4.5SMB分離性能參數(shù) 064
1.4.6優(yōu)化方法 066
第2章SSMB在低聚木糖分離領(lǐng)域的應(yīng)用 077
2.1低聚木糖分離情況概述 079
2.2理論模型 081
2.2.1吸附模型和柱模型 081
2.2.2擴散色譜模型及其對應(yīng)參數(shù) 082
2.2.3數(shù)值化方案 083
2.2.4順序式模擬移動床運行模式 084
2.3分離低聚木糖的實際應(yīng)用 086
2.3.1低聚木糖體系分離方案 086
2.3.2分離方法 090
2.4分離低聚木糖的過程模擬 099
第3章分離低聚木糖的多目標優(yōu)化探索 105
3.1多目標優(yōu)化簡介 107
3.2多目標優(yōu)化方案變量及目標描述 110
3.2.1模型描述 110
3.2.2變量及優(yōu)化目標描述 112
3.3低聚木糖分離過程多目標優(yōu)化 116
3.3.1以同時增大低聚木糖的純度和單位處理量為優(yōu)化目標 116
3.3.2增大單位處理量的同時減小過程水耗 127
3.3.3增大低聚木糖收率的同時減小過程水耗 131
第4章SSMB在果葡糖漿分離領(lǐng)域的應(yīng)用及其多目標優(yōu)化 137
4.1果葡糖漿分離情況概述 139
4.1.1果葡糖漿發(fā)展情況及應(yīng)用前景 139
4.1.2果葡糖漿分離方法 141
4.2理論模型 144
4.2.1模型描述 144
4.2.2數(shù)值方案 144
4.2.3模型參數(shù) 146
4.3分離果葡糖漿的實際應(yīng)用 148
4.3.1果葡糖漿的分離方案 148
4.3.2分離方法與過程模擬 150
4.4分離果葡糖漿的多目標優(yōu)化 151
4.4.1多目標優(yōu)化變量及目標描述 151
4.4.2SSMB流程 152
4.4.3優(yōu)化問題 154
第5章順序式模擬移動床的耦合過程 177
5.1未來發(fā)展方向 179
5.2SSMB與結(jié)晶過程的耦合 180
5.3結(jié)晶過程 182
5.3.1溶解度、介穩(wěn)區(qū)寬度和過飽和度 182
5.3.2結(jié)晶過程中的成核和生長 185
5.3.3結(jié)晶過程的數(shù)學(xué)模型 185
5.3.4直接結(jié)晶過程 189
參考文獻 190
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