基于遺傳算法的原花青素膜分離超聲助濾優(yōu)化.pdf

1、隨著人們對原花青素相關產品需求日益增長，膜分離純化原花青素作為新興的高效分離純化技術已越來越受到各界人士的廣泛關注。超濾過程中由于膜表面污染、濃差極化等現(xiàn)象導致膜通量減小，膜分離效率降低。將超聲波技術與膜分離技術相結合，通過超聲場的強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。
　　論文在分析超聲強化超濾過程機理的基礎上對膜分離超聲助濾系統(tǒng)進行結構設計與實現(xiàn)，建立超聲助濾優(yōu)化模型并利用遺傳算法對聲場參數進行尋

2、優(yōu)。具體工作內容有以下幾點:(1)針對工業(yè)上膜分離原花青素存在耗時長、效率低、膜污染等問題，提出一種利用超聲場強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;(2)針對超濾系統(tǒng)中缺少粗濾流程以及超聲場裝置，進行膜分離超聲助濾系統(tǒng)工藝流程與結構的設計，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)象以及質量傳遞模型，分析超聲強化超濾機理，并探討分析各個聲場參數對超濾的強化效果;(4)針對膜通量

3、與聲場參數之間復雜而又高度非線性的關系，提出一種基于BP神經網絡算法的膜通量預測模型，提高了膜通量預測準確度;(5)針對傳統(tǒng)生產中工藝參數優(yōu)化的不足，在膜通量模型的基礎上，利用MATLAB遺傳算法工具箱對其進行仿真尋優(yōu)，確定超聲助濾最佳工藝參數。
　　研究結果表明，當聲場參數為:超聲功率240W、振子個數6、振子角度40°、超聲時長9min時，超聲助濾效果達到最優(yōu)狀態(tài)，膜通量相對于初始膜通量提高了42％，為研究超聲場強化膜分離系統(tǒng)