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1、毛冬青杆有效成分的分离过程研究1、相关定义1.1、工艺衡量指标的定义与计算 天然药物提取工艺有三大指标,衡量着操作条件对天然药物提取过程的影响。 三大指标包括: 最优提取率 max,即利用溶剂提取天然药物中的有效成分的含量占总量的 百分数,衡量着药材提取过程所能达到的极限。由该动力学模型可以推导出 max= F (T , W , B, R , t)。当提取温度、乙醇浓度、液料比、颗粒半径一定时,天然 药物提取过程中存在唯一的最优提取率 max。 最优提取时刻t max,即达到最优提取率所用的时间,衡量提取速率的快慢。 求解 d d= 0,可得存在唯一的根t max,且t max= G (T ,
2、 W , B , R)。 工艺稳定时间t A,即在最优提取率的附近持续的时间,衡量着提取工艺的 稳定性。有效时间长度越长,则提取工艺的可操作性越强,工艺稳定性越好。t A主 要取决于有效成分的分解速度。 由于无法用数学公式显式表达各个指标与操作条件的函数关系,对模型的分 析借助于基本的数学推理和图形表达。下面介绍外界参数与最优提取率及最优提 取时刻的关系。 1.2、超临界流体(Supercritical Fluid,SCF)的概念 一、SCF 定义一、SCF 定义 物质的物理状态可以用PT相图来描述(见图1-1),图中示出的升华线、熔 融线和沸腾线限定了固态、液态、气态的三个区域。在线上则是二
3、相之间平衡 状态,沸腾线延伸至临界点CP处终止,临界点(CP)对应的温度和压力分别称临 界温度(Tc)和临界压力(Pc),超过此点,气体不再被压缩而液化。当温度TTc, 压力PPc时,物质便处于超临界状态。在超临界状态下看不出物质有气相、 液相的区别,只有一个相存在,故称此时的物质为超临界流体(SCF)。 1.3、拟二元集总组分的概念 对二组分精馏来说,指定馏出液中一个组分的浓度,就确定了馏出液的 全部组成;指定釜液中一个组分的浓度,也就确定了釜液的全部组成。对于 多组分精馏来说,由于设计变量数仍是 2,而只能指定两个组分的浓度,其它 组分的浓度不能由设计者指定。所以,通常选取工艺中最关心的两
4、个组分(一 般选择挥发度相邻的两个组分),规定它们在塔顶和塔底产品中的组成或回收 率,即分离要求。由设计者指定浓度或提出要求的那两个组分,就称为关键 组分。其中,关键组分中挥发度高的组分称为轻关键组分,挥发度低的称为 重关键组分。 基于关键组分的概念,本文应用拟二元集总组分来描述多组分体系。拟二 元集总组分可通过如下几步得到:对含有 n 个组分的精馏体系,首先将各组 分按照相对挥发度的降序排列:如按降序排列的进料混合物为 C1,C2 Ck, C k+1 C n,则 C1 和 Cn 分别代表最易挥发的和最难挥发的两个组分;第二步, 20 基于分离要求,确定两个关键组分。比如要求分离 Ck ,Ck
5、+1 两个组分,则 Ck 被叫做轻关键组分,Ck+1被叫做重关键组分;第三步,C1,C2 C k这 k 个组分 被集总为一个组分,即拟轻组分,其他的 C k+1 C n叫做拟重组分。拟轻组分 和拟重组分就是拟二元集总组分。 1.4、气动力参数定义 对于需要进行六自由度计算的分离体模型来说,气动力参数主要有六种,分别 是体轴系的阻力系数 Cx、升力系数 Cy、侧向力系数 Cz、滚转力矩系数 Cmx、偏航力 矩系数 Cmy 和俯仰力矩系数 Cmz。其定义如下: 分离体某一方向(i=x,y,z)的气动力系数 Ci 为: i i CF =qS (5.1) 气动力矩系数 Cmi 为: i mi CM =
6、qSL (5.2) O Z Y X 航向 Z Y X O 33 其中:S 为参考面积;q 为远方来流的动压: 12 q=2 u (5.3) 为自由来流的密度。 通过计算可以得到,网格子块在 i 方向上的合力 Fi ;以及 i 方向上的力矩M i 。 经过求和及式(5.1)、(5.2)处理后可以得到相关的气动力及力矩系数。 1.5、清洁生产的定义 70 年代末,由联合国环境规划署首次提出的”清洁生产”这一概念,1997 年,联合国环 境规划署又对清洁生产进行了重新定义:在工艺、产品、服务中持续地应用整合且预防的 环境策略,以增加生态效益和减少对于人类和环境的危害和风险。近几年,通过人类的努 力探
7、索和实践,”清洁生产”得到了进一步完善:指将综合预防的环境保护策略持续应用于 生产过程和产品中,以期减少对人类和环境的风险。从本质上来说,清洁生产就是对生产 过程与产品采取整体预防的环境策略,减少或者消除它们对人类及环境的可能危害,同时 充分满足人类需要,使社会经济效益最大化的一种生产模式。在生产过程中,清洁生产可 以最大限度地利用资源和能源,是实施稀土产业可持续发展战略的最佳模式。 清洁生产有别于过去传统的工业污染防治模式末端控制。 末端控制存在许多弊端:污染控制与生产过程脱离;末端控制的投入和运行费用高;排 放的”三废”在处理过程中易造成二次污染;只有局部的环境效益,没有经济效益。 清洁生
8、产则克服了上述的弊端,它最大限度地利用资源和能源,使原材料最大限度地 转化为产品,它是将污染物从源头削减,使投入和运行费用降低,避免了末端治理的不彻 底性所造成的二次污染,并具有良好的环境和经济效益。 清洁生产可以通过选择清洁的原材料和能源、改进操作方式和设备、加强生产管理以 及调整产品结构等低成本的途径逐步实现。我国工业的污染控制体系,着眼于过分集中的 污染末端控制上,因而出现了工业生产与环境保护相互脱节。目前”先污染、后治理”已是 我国的不争事实。如何实现工业生产与环境保护协调统一,将污染控制的重心由末端控制 转移到生产全过程的污染预防上来,是我国工业实现可持续发展的途径。因此,清洁生产
9、是改变我国工业污染现状的出路所在2123。 1.6、新监测指标的研究及定义 本文在采用核独立成分分析方法进行过程监测时,针对传统指标存在的局限性, 研究出一个新的指标,使其更能概括和体现发酵生产过程特征,对连续生产和间歇过 程数据均能准确并最大限度的提取故障信息,并且在建模时能克服批次数据中的较大 差异和波动,使得监测指标的性能比较稳定,能及时识别发生的故障,保证生产顺利 进行。 12 1.7、外来表音成分的类别及相关概念的界定 (一)外来表音成分概念的界定 本文中所提到的外来表音成分,如下列例句中的划横线的部分: 1非洲、大洋洲国家和地区,出现了一种新的疾病,这就是另人恐怖的MM。 2小五常
10、到八里庄我的住地找我喝嗖酒、吃羊肉串,我也常去小五住的树村玩。 3巴基斯坦警方2日宣布,当天在靠近阿富汗边境地区截获了一:i车军火。 41喝完咖啡,吴琼主动提出到我的小屋里聊一聊。 5据了解,这次家庭茶叙,付款方式A A制,即两家各付一半。 6年初,记者在香港一家IL电话卡店铺买了两张50港元面额的”大唐卡”。 他语言,使用与其在源语言中读音尽可能相似的一个或多 个汉字来标记在进入汉语表达系统后的读音的语素。它分为单音节外来表音成分和多音节 外来表音成分两类;原形表音成分则指的是以该语素在来源语言中原本的书写形式进入现 代汉语表达系统,并保留其原本读音的,从源语言中直接引进的各词语的语言成分,
11、它包 括了纯原形表音成分的所有语言成分以及由原形表音成分与汉字共同组成的语素中的原 形表音成分。具体示例如表1所示: : 外来表音成分 类别名称? 单音节表音成分 派(pie)、卡乍(track)文化心理透视)等为代表,他们认 为这部分词由于音、形都是采用源语言本来的形式,并未采用音译、意译或者是半音译半 意译的方式对其加以”汉语化”的改造加工,因此不能认为这部分词属于汉语词汇系统。 同时,也有大部分学者认为以原形进入汉语的这部分外来词应该属于汉语,是汉语词 汇的一部分。例如,周健在略论字母词语的归属与规范中提到,”文字的字形本身并 不能决定其语言归属”。沈孟璎先生也认为:”不少字母词在社会上
12、已有一定的群众基础 与社会效应,日常交际中,人们已离不了字母词,也抗拒不了字母词。”(解读字母词 的表达功用,平顶山师专学报2002年第2期) 本文认为,虽然在书写形式及记音方式等问题上存在着一些分歧,但由原形表音成分 所构成的外来语素仍应该被看作是汉语外来表音成分所发展而来的语素的一部分。对于这 类语素,我们可以将其看作是为了表达某个汉语中缺失或者无法简明描述的概念,直接从 其他语言中将音、形、意借入汉语使用的外来语素。从这个角度来看,这部分外来语素可 以称之为最彻底的外来语素。 (二)语素发展过程的界定 语素是最小的音义结合体,其语音和语义的结合是完全由社会在语言使用的过程中依 照约定俗成
13、的规则,通过反复多次并且广泛的使用后逐渐固定下来的。由这一定义可知, 语素的音、义、形三方面内容并不是在文字诞生之初便一一对应的固定下来的,而是在使 用的过程中逐渐凝固下来的。 因此,我们认为外来表音成分的语素发展经历这样的过程: 语y发展过程 一 语素化过程语素演化过程 语素再次语素化过程 在这一过程中间,我们可以看到两个明确的阶段,即: tn ?,语素化的过程。这一过程是语素发展的初级阶段,也就是语素确;if的过iM,即 从不确阶段,是在新的语素确定后,在 语言的使用过程中,其含义更加凝固清晰,或者在原本引进时所代表的含义上做了进一步 的延伸和发展,有的更是出现了意义的引申,衍生出其他义项
14、,具备了一定程度的能产性 的过程。在此过程中,外来表音成分在汉语的使用范围和人群中无疑得到了进一步的扩大, 使其更加深入、彻底的融合到汉语词汇系统中,更好的为作为汉语的一份子为汉语的使用 者的交流沟通服务。 9 1.8、白水封闭循环的概念 将造纸机下排出的白水,直接地或者经回收其中的固体物料后再返回造纸机系统进行 利用的方法,就称为白水的封闭循环11。经过几十年来造纸工作者的不断努力,造纸过程 的白水封闭程度越来越高,吨纸水耗也在逐渐下降,如表 1-1 所示: 表 1-1 国外造纸厂吨纸产品新鲜水用量的趋势变化 Tab.1-1 the variation tendency of fresh w
15、ater consumption per ton production 年份 纸种1939 年 1953 年 1971 年 1996 年 挂面纸和瓦楞芯纸 30-80 2-10 新闻纸 60-100 6-12 化学浆薄页纸 331-348 328 80-180 5-10 多层纸板 150-200 8-15 超级压光纸 100-150 10-15 纸巾纸 250-300 10-15 低定量涂布纸 10-20 关于白水系统的封闭,有多种描述。有研究者将白水封闭循环分为等级,以白水回用 率的多少表示系统的封闭程度,100%的白水回用则称为系统的全封闭。也有研究者将系统 简单的分为开放系统和封闭系统,
16、以纸厂吨纸消耗的新鲜水用量,作为划分系统开放和封 闭的标准,吨纸用水量超过 2.85m3的视为开放系统,而用水量低于 2.85m3则视为封闭系 统12。 1.9、微波的概念和性质 物质吸收微波能而发热的现象,称为微波热效应。微波最早应用于通讯和军 事,是频率在 300MHZ300GHZ,位于电磁波谱的红外辐射(光波)和无线电 波之间,即波长在 1mm1m之间的特殊电磁波。因其比无线电波更为微小,故称 之为”微波”。最常用的频率为 2450 MHz6。 1.10、中药指纹图谱的来源与概念 “指纹(fingerprint)”鉴定是始于 19 世纪末到 20 世纪初的犯罪学和法医学。 人们通过研究发现指纹主要有三种形式,分别是拱形、环形、和螺纹形,每个人 的指纹在细微处又是绝对不同的,因此,指纹的”绝对唯一性(absolute uniqueness)”使得案件侦破效率有了
