蓝藻水热液化制取生物油过程优化研究

为优化蓝藻水热液化制取生物油过程,探索反应条件间的交互影响作用及其反应机理,通过设计三因素三水平响应面分析实验,对反应温度(250~370℃)、反应时间(20~50min)、物料质量分数(5%~20%)及其交互作用对蓝藻水热液化反应产油率的影响进行了研究,并通过分析水相产物中的总有机碳、氨氮含量和生物油中的有机物结构研究了生物油产物中化合物分布转化规律。实验结果表明:产油率随着温度的升高而提高,水相产物中总有机碳回收率显著降低,氮回收率提高;反应时间、物料质量分数升高时氮回收率显著升高,而对总有机碳回收率的影响并不显著。通过对油相产物的傅里叶红外分析发现,生物油含有烷烃和酯类,以及酮、羧酸、烯烃、醇类化合物等。通过二次多项回归模型进行方差分析和回归拟合,得到了蓝藻水热液化制油反应的优化条件为反应温度369.99℃、反应时间40.33min、物料质量分数5%,在此条件下,预测所得的最大产油率为33.73%。     

响应面法优化柴胡药渣中柴胡皂苷提取工艺

为确立微波提取柴胡药渣中柴胡皂苷的最佳工艺,采用响应面实验设计优化了提取过程中的工艺参数.基于单因素实验对工艺参数进行初步筛选,进一步的采用响应面实验建立二阶回归模型,优化了提取时间、提取温度、料液比和甲醇体积百分比4个工艺参数.结果发现：提取温度和提取时间的交互作用、提取温度和甲醇体积百分比的交互作用、提取温度和料液比的交互作用对皂苷提取率的影响较为显著;优化最佳工艺参数提取温度为68°C、料液比为1∶59 g/mL、提取时间为30 min、甲醇体积百分比为60%.在该工艺参数下柴胡皂苷提取率最大,达到5.14 mg/g.     

茄尼醇提取过程中皂化条件的响应面法优化

以茄尼醇（Solanesol）含量16％的浸膏为原料，采用响应面法（Response Surface Methodology，RSM）优化茄尼醇提取的皂化条件．以茄尼醇提取率为响应值，从反应温度、反应时间、加碱量三个因素对茄尼醇的皂化工艺进行了优化．结果表明，在甲醇一氢氧化钠体系中最适皂化参数：反应温度44℃，反应时间1．3h，加碱量44mL．用此优化条件重复试验5次，平均提取率达82．93％，     

响应面法优化脂肪酶非水相催化合成生物柴油

利用固定化脂肪酶非水相催化油酸与甲醇合成生物柴油。在前期研究的基础上,采用响应面法优化影响催化体系的3个重要因素:酶添加量、有机溶剂量、底物摩尔比,获得最佳催化体系:在每g油酸加入0.568g的固定化脂肪酶及3.3mL的正己烷,油酸与甲醇摩尔比为1∶1.2。对响应面分析结果进行验证试验,结果表明转化率达到95.56%,与响应面预测值95.99%的吻合程度较高。     

生物发酵过程的在线分类及调度优化

以改进生物制药过程经验调度操作为目的，根据过程的统计学规律，提出了对发酵罐批进行在线分类的方法，即将运行中的罐批在线区分为高效益、平均效益和低效益，在此基础上，提出以总体经济效益最大化为目标的优化调度策略，它对不同类的罐批限定不同宽度的调度区间，在调度区间内计算每一罐批的调度函数，再按调度函数的高低确定最佳调度顺序，对青霉素发酵过程的实际数据进行了拟在线仿真，结果证实了这一在线分类及优化调度决策方法的可行性和优越性。     

响应面法优化污泥生物炭制备工艺

市政污泥富含有机质,以其为原料制备污泥生物炭,用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)与H3 PO4复合活化剂对污泥生物炭进行改性,采样响应面方法优化的污泥生物炭改性条件为:污泥生物炭10.00 g、质量分数为40％的H3 PO440.0 mL、CTMAB质量为0.35 g、浸渍温度为50℃.用该条件下改性的污泥生物炭测定...     

基于支持向量机响应面的车身部件声特性优化

针对车身部件声学特性优化中计算设计灵敏度复杂和传统响应面法准确度较低的问题,提出用支持向量回归机方法构造响应面.支持向量机根据结构风险最小原理,具有小样本学习性能.本文用最小二乘支持向量机(LS-SVM)构造汽车地板部件的模态频率、域点声压的响应面,对其优化找到最优点.结果表明:与最小二乘法相比,支持向量机构造的响应面更接近仿真试验,优化结果与实际最优解更为接近.     

轮胎胎冠形状优化的自适应序列响应面法

复杂工程结构的形状优化问题伴随着隐式的目标函数和约束条件,难以得到显式的灵敏度公式。轮胎有限元分析涉及多重非线性性质,这使轮胎的形状优化问题更加复杂。该文基于响应面法给出了一种序列局部响应面的自适应方案,来求解轮胎胎冠形状优化问题。借鉴线性问题的射线步法,给出了增量射线步的公式来调整违背约束的情况,并采取了一些措施来抑制迭代的振荡。应用到以接地压力分布均匀度为目标、胎冠形状参数为设计变量的优化问题中,经过十几次迭代即得到收敛的结果,验证了该方法处理复杂的优化问题的可行性和高效率性。     

黄秋葵籽油脂提取工艺优化及组分分析

文章采用索氏提取法提取黄秋葵(Abelmoschus esculentus)的种子油脂,选定时间、液料比和温度作为影响因素,以黄秋葵籽油脂提取率为评价指标.在单因素试验的基础上,通过三因素三水平Box-Behnken中心组合试验,建立种子油脂提取率的二次多项式回归方程,经响应面回归分析得到优化组合条件.最佳提取工艺条件为:提取时间144.421min、液料比7.398;1(mL/g)、提取温度65.3℃,该条件下种子油脂提取率的预测值为15.72％.研究结果可为黄秋葵籽油脂的提取工艺提供参考,为黄秋葵的进一步开发利用建立基础.     

响应面法在晶体生长控制参数优化中的并行计算

响应面法对提拉单晶生长参数进行数值模拟优化时,要通过单晶提拉的数值模拟计算获得响应面函数拟合所需要的试验数据,这些数据的获得占据整个响应面法优化求解的大部分时间。为提高优化效率,本文应用响应面方法的并行化算法对直拉单晶生长参数进行了优化。在Windows环境下搭建并行运算平台,采用C语言编制,以MPI消息传递方式的并行响应面优化并行程序。通过对串行和并行程序的优化所需时间进行对比,可以使并行后的优化效率提高80%以上。采用并行化的响应面法优化方法对提拉单晶生长向着更高的方向发展提供了更迅捷的途径。     

半刚接非线性钢框架的优化设计

介绍了半刚性梁柱节点的特性和Frye—Morris模型，列出了考虑P-△效应的半刚性连接构件的单元刚度，将遗传算法应用于钢框架的优化设计中．编制了程序GASEF，进行了算例计算，得到了一些有价值的结论．     

CW2M3分泌新型淀粉酶的最适条件及酶的应用条件

从原筛选的产酶菌株CW₂出发， 经多次紫外诱变、 初筛和复筛后， 获得了变异菌株CW₂M₃， 其产酶水平为原菌株的332.7％， 且具有良好的遗传稳定性. 薄层层析证明，CW₂M₃分泌的新型淀粉酶能有效地催化淀粉降解产生异麦芽低聚糖， 产物主要包括异麦芽糖、 潘糖、 异麦芽三糖等. 用正交法结合薄层层析法确定了各因素对CW₂M₃产酶水平的影响， 结果表明， 培养温度是显著因素，CW₂M₃的最适产酶条件为： 用牛肉膏培养基（牛肉膏0.7%、 蛋白胨0.7%、 NaCl 0.5%、 pH 7.0）培养， 温度40 ℃， 时间12　h. 用该酶催化淀粉转化为异麦芽低聚糖时， 酶促反应时间和温度均是显著影响因素， 酶催化淀粉降解的最适条件为: 温度65 ℃， 酶促反应1.0　h， 体系pH为7.0.     

CW2M3分泌新型淀粉酶的最适条件及酶的应用条件

从原筛选的产酶菌株CW2出发,经多次紫外诱变、初筛和复筛后,获得了变异菌株CW2M3,其产酶水平为原菌株的332.7%,且具有良好的遗传稳定性.薄层层析证明,CW2M3分泌的新型淀粉酶能有效地催化淀粉降解产生异麦芽低聚糖,产物主要包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖等.用正交法结合薄层层析法确定了各因素对CW2M3产酶水平的影响,结果表明,培养温度是显著因素,CW2M3的最适产酶条件为:用牛肉膏培养基(牛肉膏0.7%、蛋白胨0.7%、 NaCl 0.5%、Ph 7.0)培养,温度40 ℃,时间12 h.用该酶催化淀粉转化为异麦芽低聚糖时,酶促反应时间和温度均是显著影响因素,酶催化淀粉降解的最适条件为:温度65 ℃,酶促反应1.0 h,体系Ph为7.0.     

分析技术在生物发酵过程监测中的应用

过程分析是一个高维多元的动态体系,该体系的建立及其理论研究对生物过程的模拟,预测,优化和监控起着重要作用,中间产物的检测是过程分析的关键,它为发酵机理研究提供了必不可少的依据,有利于发酵操作条件有及时调控,在研究生化反应规律、优化生产过程和提高生化产品率方面是十分必要的。