[發明專利]一種用制備色譜分離復雜物中目標物的優化方法有效
| 申請號： | 201611115099.5 | 申請日： | 2016-12-07 |
| 公開（公告）號： | CN107066788B | 公開（公告）日： | 2020-11-24 |
| 發明（設計）人： | 王紹艷;魏伯峰;李守江;張偉;石爽;曹健 | 申請（專利權）人： | 遼寧科技大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20 |
| 代理公司： | 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732 | 代理人： | 周新楣 |
| 地址： | 114051 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 制備 色譜 分離 復雜 目標 優化 方法 | ||
1.一種用制備色譜分離復雜混合物中目標物的優化方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)配制復雜混合物的進樣液，復雜混合物含有3種以上組分，并測定其中目標物的濃度；
(2)確定在制備色譜所用固定相和流動相體系中目標物的干擾組分，并賦予干擾組分的濃度；當所述干擾組分結構未知，并且其濃度無法測定時，假定干擾組分濃度；
(3)用進樣液采集2-5條目標物及其干擾組分的實際制備色譜的流出曲線數據；
(4)選擇單一組分的吸附等溫線描述目標物的吸附行為；選擇單一組分的吸附等溫線描述干擾組分的吸附行為；
(5)選擇理想色譜模型分別描述目標物和干擾組分的色譜行為；再用差分法求解目標物和干擾組分的色譜模型，進而分別得到目標物和干擾組分的單柱計算流出曲線；
(6)根據實際流出曲線用逆法確定：目標物的吸附等溫線參數和色譜模型的計算參數；干擾組分的吸附等溫線參數和色譜模型的計算參數；
(7)用理想色譜模型優化制備色譜分離目標物和干擾組分的操作條件；
(8)在由理想色譜模型優化出來的分離條件下進行實際分離；
所述理想色譜模型的差分求解方法如下：
qi＝f(Ci) (2)
式(1)為理想色譜模型，式(2)為吸附等溫線，其中i代表組分i，i＝1為目標物，i＝2為干擾組分；ci,qi分別為組分在流動相與固定相的濃度；u為流動相的流速；F為相比，F＝(1-ε)/ε，ε為孔隙率；t代表時間，x代表位置；
進而，將式(1)寫成：
式中，
再將式(3)中項向后差分，項向前差分，建立顯式差分格式：
式中，τ為時間步長，h為空間步長，j表示當前的塔板，j＝1,2,…,L/h，n代表時間，n＝kτ，k＝1,2,3...，顯式差分格式穩定性條件：
或者將式(3)中項和項都向后差分，建立隱式差分格式：
上述的兩種差分格式邊界條件：Ci,F為進料液中組分i的濃度，tp為進料時間；
通過對上述顯式差分格式或者隱式差分格式迭代求解，獲得組分i流出曲線Ci(L,t)-t，L為色譜柱長；
所述的采集目標物及其干擾組分的實際制備色譜的流出曲線數據為采集線性條件下目標物及其干擾組分的實際制備色譜的流出曲線數據，以及采集過載條件下目標物及其干擾組分的實際制備色譜的流出曲線數據。
2.根據權利要求1所述的一種用制備色譜分離復雜混合物中目標物的優化方法，其特征在于，逆法確定吸附等溫線參數、模型計算參數時，需要經過設定初值并經模型求解至計算流出曲線與實際流出曲線吻合后確定最終取值。
3.根據權利要求1所述的一種用制備色譜分離復雜混合物中目標物的優化方法，其特征在于，所述色譜模型優化制備色譜分離目標物和干擾組分的操作條件是按單因素法或單純形或正交設計或均勻設計或響應面設計或遺傳算法進行的。
4.根據權利要求1所述的一種用制備色譜分離復雜混合物中目標物的優化方法，其特征在于，所述復雜混合物的進樣液按制備色譜的流動相的配比配制。
5.根據權利要求3所述的一種用制備色譜分離復雜混合物中目標物的優化方法，其特征在于，干擾組分結構未知的情況下，假定進樣液僅含目標組分1和干擾組分2；計算結果以目標物的提純指標為約束條件和優化目標函數，以流動相流速、原料進樣濃度、原料進樣時間、截取目標物流出液時間段為優化參數。
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