超臨界CO2萃取花生油的試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、超臨界流體萃取作為一種新型的分離技術(shù)已經(jīng)在環(huán)保、制藥、化妝品等高附加值產(chǎn)品領(lǐng)域展示出了巨大的應(yīng)用前景。試驗(yàn)研究是超臨界流體萃取過程開發(fā)與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)一定的萃取體系而言，最佳工藝參數(shù)的確定、傳質(zhì)機(jī)理的探討、相平衡熱力學(xué)特性的描述乃至過程優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制等，均離不開扎實(shí)的試驗(yàn)研究工作。本文從試驗(yàn)研究出發(fā)，通過分析各工藝條件對(duì)超臨界CO2萃取花生油的影響，判定了各因素的顯著程度。在MATLAB軟件環(huán)境下依靠人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

2、，用已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練該網(wǎng)絡(luò)，然后預(yù)測(cè)其他試驗(yàn)條件下的出油率，并找出最佳出油率點(diǎn)，得到了較好的模擬預(yù)測(cè)效果。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　 (1)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在超臨界CO2萃取花生油的過程中，萃取溫度、萃取壓力和萃取時(shí)間的極差分別為4.2、22.4、10.2，分別是第一水平、第三水平和第三水平最好，故最好方案為B3C3A1。
　　 (2)選用輸入層為三結(jié)點(diǎn)、輸出層為一結(jié)點(diǎn)的三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在使用

3、6個(gè)隱層神經(jīng)元時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最優(yōu)；通過算法的比較，可以看出采用Levenberg-Marquardt法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度最快。用訓(xùn)練后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)其他萃取條件下的萃取率，預(yù)測(cè)誤差2％左右。
　　 (3)運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繪制出了超臨界CO2密度、萃取時(shí)間對(duì)產(chǎn)率影響的三維圖形。搜索出最佳出油率點(diǎn)(0.05，0.95，0.95)，與第三章試驗(yàn)分析得出的結(jié)論一致，證明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的正確性。由于訓(xùn)練數(shù)據(jù)主要分布在高密度區(qū)，因此該圖在