[发明专利]一种模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法

权利要求书

1.一种模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，包括：

S1、建立模拟移动床的数学模型；

S2、设定初始工艺参数，基于所述数学模型，使所述模拟移动床在所述初始工艺参数下运行；

S3、搜寻所述模拟移动床的新的鲁棒性工艺参数以替换所述初始工艺参数；

S4、使模拟移动床在所述S3得到的鲁棒性工艺参数下运行，并判断所述鲁棒性工艺参数能否满足模拟移动床的分离性能指标，保存满足所述分离性能指标的鲁棒性工艺参数为最优工艺参数。

2.根据权利要求1所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S1中数学模型包括色谱柱的平衡扩散模型，选用有限元正交配置法求解所述数学模型。

3.根据权利要求2所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，建立所述色谱柱的平衡扩散模型时：

设定进料液中溶质分子吸附过程中温度恒定；

设定进料液中各组分在固定相与流动相间的传质瞬间完成；

设定进料液中溶质分子扩散和涡流扩散能够整合成轴向扩散，且轴向扩散的系数一定；

设定每个色谱柱填装均匀，孔隙率一致；进料液沿色谱柱的流速恒定。

4.根据权利要求2所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S1中，选用有限元正交配置法求解所述模拟移动床的数学模型时：

将色谱柱沿轴向划分为I个有限元；

每个所述有限元均配置有N个内配置点；

对每个所述有限元应用正交配置法，使用正交配置法对每个所述有限元进行处理，获得色谱柱轴向第i个有限元的第n个内配置点处离散的导数值；

根据所述离散的导数值将色谱柱的平衡扩散模型中的流动相的质量守恒方程进行离散化；

对离散化的所述质量守恒方程进行求解，输出模拟移动床在一个循环内的轴向浓度变化。

5.根据权利要求1所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S1中还包括设定进料液分离过程的性能指标，所述性能指标包括：纯度、回收率、生产率和洗脱液消耗。

6.根据权利要求1所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S2中“使所述模拟移动床在所述初始工艺参数下运行”时具体包括：

设定所述模拟移动床在运行过程中存在的扰动主要对模拟移动床中的模型参数产生不确定影响；

令所述模型参数的变化服从正态分布，选取所述模型参数的一组样本数据；

在设定的所述初始工艺参数和样本数据下，运行所述模拟移动床。

7.根据权利要求6所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S2中“使所述模拟移动床在所述初始工艺参数下运行”后，得出所述样本数据对模拟移动床分离性能产生的影响。

8.根据权利要求7所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S2和S3之间还包括：

根据三角理论和模拟移动床的所述的数学模型，调节所述模拟移动床对应的各个分离区域的流量，使S2中所述样本数据所对应的流量比落在完全分离区域内，且离所述完全分离区域的边缘有一定的距离。

9.根据权利要求1所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S3中选用三角理论搜寻所述鲁棒性工艺参数。

10.根据权利要求1所述的模拟移动床分离装置的工艺参数寻优方法，其特征在于，所述S4中“判断所述鲁棒性工艺参数能否满足模拟移动床的分离性能指标”之后，若所述鲁棒性工艺参数不能满足模拟移动床的分离性能指标，则返回到所述S3重新寻找鲁棒性工艺参数，直至获得满足模拟移动床的分离性能指标的鲁棒性工艺参数。