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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 模擬移動(dòng)床色譜分離裝置控制器的設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 模擬移動(dòng)床（SMB）色譜分離技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種現(xiàn)代化分離技術(shù)，主要應(yīng)用用于石化產(chǎn)品、糖醇、手性化合物的分離，本設(shè)計(jì)的模擬移動(dòng)床色譜分離裝置控制器應(yīng)用于糖類的分離，主要研究的是應(yīng)用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)控制器。通過單片機(jī)采集流量、壓力和溫度傳感器信號(hào)，通過單片機(jī)對(duì)流量、壓力和溫度進(jìn)行控制，達(dá)到把果糖、葡萄糖從淀粉糖中分離，達(dá)到提純糖分離糖的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計(jì)的模擬移動(dòng)床色譜分離裝置控制器應(yīng)用于糖類的分離，主要研究的是應(yīng)用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)控制器。通過單片機(jī)采集流量、壓力和溫度傳感器信號(hào)，通過單片機(jī)對(duì)流量、壓力和溫度進(jìn)行控制，達(dá)到把果糖、葡萄糖從淀粉糖中分離，達(dá)到提純糖分離糖的目的。 （1）模擬移動(dòng)床色譜分離控制器的硬件設(shè)計(jì) 控制器采用AVR單片機(jī)做為核心控制器，用AD芯片采集流量、壓力和溫度傳感器信號(hào)，用數(shù)碼管顯示各控制部分的流量、壓力和溫度，同時(shí)應(yīng)用鍵盤設(shè)置要求的流量、壓力和溫度，通過單片機(jī)控制DA芯片，控制壓力、流量和溫度，以達(dá)到提純糖分離糖的目的，同時(shí)通過串口和上位機(jī)通訊，以用上位機(jī)進(jìn)行規(guī)劃。 （2）模擬移動(dòng)床色譜分離控制器的軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用AVR單片機(jī)，用C語(yǔ)言編程，分別完成對(duì)流量、壓力和溫度的顯示、設(shè)置、采集以及對(duì)流量、壓力和溫度的控制。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的和基本思路：本設(shè)計(jì)通過單片機(jī)采集各種閥門的流量、壓力和溫度傳感器信號(hào)，然后讓單片機(jī)對(duì)流量、壓力和溫度進(jìn)行控制，達(dá)到把果糖、葡萄糖從淀粉糖中分離，達(dá)到提純糖分離糖的目的。 創(chuàng)新點(diǎn)：本設(shè)計(jì)應(yīng)用單片機(jī)完成控制，比傳統(tǒng)PLC控制節(jié)省成本。 技術(shù)關(guān)鍵：用AVR單片機(jī)控制移動(dòng)床模擬色譜分離設(shè)備的壓力，流量和溫度達(dá)到把果糖、葡萄糖從淀粉糖中分離，達(dá)到提純糖和分離糖的目的。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 模擬移動(dòng)床是一種現(xiàn)代化分離設(shè)備，它與適當(dāng)?shù)奈椒蛛x劑結(jié)合，可以高效、廉價(jià)地分離許多一般反復(fù)發(fā)很難分離的物質(zhì)，因而從上個(gè)世紀(jì)六十年代問世以來(lái)，很快在化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)的得到應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用各種糖在水中的吸附度不同，利用模擬移動(dòng)床技術(shù)，完成對(duì)各種糖的分離,而且本應(yīng)用了單片機(jī)來(lái)代替常見的PLC作為CPU控制部分這樣不僅能達(dá)到目的而且設(shè)備結(jié)構(gòu)小，投資成本低，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 面談
作品可展示的形式
- 實(shí)物，產(chǎn)品，圖紙，圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本設(shè)計(jì)的模擬移動(dòng)床色譜分離控制器的設(shè)計(jì)是以AVR單片機(jī)為核心來(lái)實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于傳統(tǒng)的PLC實(shí)現(xiàn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。 該產(chǎn)品主要應(yīng)用在工業(yè)上單糖和多糖的分離，它是和企業(yè)合作的結(jié)晶，具有廣泛的應(yīng)用前景，經(jīng)濟(jì)效益比較可觀。
同類課題研究水平概述
- 模擬移動(dòng)床技術(shù)20世紀(jì)60年代問世，經(jīng)過40余年的發(fā)展，特別是近10年的快速發(fā)展，己被應(yīng)用于許多領(lǐng)域。 國(guó)外法國(guó)Seperex公司將模擬移動(dòng)床技術(shù)用于藥物和精細(xì)化工制備領(lǐng)域，成功推出一種叫Licosep的模擬移動(dòng)床工業(yè)制備設(shè)備；美國(guó)UOP公司最先開發(fā)了以分子篩作吸附劑，用模擬流動(dòng)床分離果糖的生產(chǎn)工藝，這是迄今最佳的從玉米糖漿中分離果糖與葡萄糖的方法, 果糖回收率達(dá)96%以上?！ ? 國(guó)內(nèi)于20世紀(jì)80年代 成功地將模擬移動(dòng)床技術(shù)應(yīng)用于制取高純果糖和結(jié)晶果糖，1993年在廣東湛江建成模擬移動(dòng)床吸附分離高純果糖工業(yè)裝置，并試車成功。項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人金樹人現(xiàn)為中國(guó)淀粉工業(yè)協(xié)會(huì)糖醇專業(yè)委員會(huì)會(huì)長(zhǎng)，江蘇省糧食科學(xué)研究設(shè)計(jì)院高級(jí)顧問，主持、組織國(guó)內(nèi)模擬移動(dòng)床技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)由中國(guó)淀粉工業(yè)協(xié)會(huì)糖醇專業(yè)委員會(huì)、江蘇省糧食科學(xué)研究設(shè)計(jì)院和南京凱通糧食生化研究設(shè)計(jì)有限公司聯(lián)合組織模擬移動(dòng)床在糖醇行業(yè)上的開發(fā)應(yīng)用，經(jīng)多年探索實(shí)踐，同時(shí)與國(guó)外公司合作，現(xiàn)設(shè)立有用于分離劑評(píng)價(jià)的單柱評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置；用于中試實(shí)驗(yàn)的小型模擬移動(dòng)床分離裝置，并建成多套模擬移動(dòng)床生產(chǎn)裝置。 根據(jù)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品特性的不同，所采用的分離劑有分子篩和分離樹脂；所采用的柱結(jié)構(gòu)有雙塔結(jié)構(gòu)、八柱結(jié)構(gòu)和多柱結(jié)構(gòu)；所采用的進(jìn)出料位置的變換方式有多孔旋轉(zhuǎn)閥和自控閥等。 目前已成功應(yīng)用于下列糖醇的分離：廣東寶富力公司；青島明月集團(tuán)；臨沂金鑼集團(tuán)分；安徽豐原集團(tuán)等。 模擬移動(dòng)床工業(yè)裝置可用于木糖與阿拉伯糖分離，果糖與葡萄糖分離，蔗糖與甜菜糖分離，麥芽糖醇與多糖醇分分離，甘露醇與山梨醇分離，甘露糖與葡萄糖分離等。經(jīng)改進(jìn)后的模擬移動(dòng)床還可進(jìn)行三相甚至多相物質(zhì)的分離。
