模拟移动床(Simulated Moving Bed,简称SMB)技术作为主要的吸附分离技术,近十年来在石油化工、精细化工、生物医药和食品工业中得到广泛的应用。如何基于模拟移动床的机理数学模型进行操作优化,以提高模拟移动床分离过程的经济效益,是模拟移动床研究领域的热点问题之一。 利用优化算法对模拟移动床分离过程进行操作优化,关键是要寻找简单合适的算法。微粒群优化算法(PSO)是近年来提出的一种优化算法,它具有算法简单、收敛速度较快、内存占用少等特点,非常适合于对复杂问题的求解;而NSGA-Ⅱ作为多目标进化算法的代表算法,在模拟移动床的操作优化已得到不少成功应用。本文在对模拟移动床建模和优化研究现状进行综述的基础上,基于机理模型,对分离联萘酚的模拟移动床分离过程进行了模型化研究;运用MOCLPSO算法和NSGA-Ⅱ算法,对模拟移动床分离过程的操作优化进行了对比研究;最后对一工业装置Eluxyl模拟移动床分离过程进行了模型化研究。论文主要工作包括: (1)介绍了模拟移动床的工作原理、技术特点和工业应用;从模拟移动床的建模与优化两方面综述了当前模拟移动床的研究方向和方法;概括了本文的主要研究工作和文章结构。 (2)分别采用模拟移动床的两种不同建模方法,对分离联萘酚对映体的模拟移动床分离过程进行模型化研究,并对该模拟移动床进行性能分析。仿真研究表明,TMB建模方法的仿真计算结果与SMB建模方法的仿真计算结果只有微小的差别,但是TMB模型的计算速度快得多。 (3)模拟移动床的多目标操作优化一直是模拟移动床研究的热点,在简述多目标进化算法MOCLPSO算法和NSGA-Ⅱ算法的基础上,针对分离联萘酚对映体的模拟移动床分离过程,基于模拟移动床TMB建模方法,提出了其操作条件的优化策略,采用MOCLPSO算法和NSGA-Ⅱ算法进行优化对比研究,优化结果表明,MOCLPSO算法在单目标操作优化中有更好的优化结果,而NSGA-Ⅱ算法在多目标操作优化中有更好的优化结果。 (4)采用线性推动力模型建立了Eluxyl模拟移动床数学模型,利用经验关联式求出