基于响应面法中BBD法和CCD法的丙烷回收参数优化对比

为优化丙烷回收工艺运行参数,以丙烷回收率和单位综合能耗为响应值,采用响应曲面法中的Box-Behnken设计(BBD)和中心复合设计(central composite design,CCD)试验优化工艺参数,从方差分析、帕累托图分析、响应面分析和优化结果4个方面优选最佳试验方法。结果显示,CCD法建立的二次响应回归模型的显著性优于BBD法,且CCD法响应曲面分析参数交互作用的显著性结果与方差分析一致。CCD法优化得到的最佳工艺如下:脱乙烷塔压力为3250 kPa,低温分离器温度为-55.6℃,液相回流比为98%,丙烷回收率为98.1%,单位综合能耗为114.1 kgce/10^(4)m^(3)(1 kgce=29.3076 MJ)。在最优工艺参数条件下,丙烷回收率增加了4.36%,产品收益达到3.548万元/d,且预测误差均小于0.2%。

基于PB设计和BBD响应面法优化牡丹籽饼中油脂的超声辅助提取工艺

优化牡丹籽饼中油脂的超声辅助提取工艺。在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman(PB)设计对影响牡丹籽饼中油脂提取的7个因素(粒度、液料比、浸提时间、浸提温度、超声温度、超声时间、超声功率)进行筛选。根据PB试验结果,选择粒度、浸提温度、液料比、超声温度为考察因素,运用BBD响应面法对牡丹籽饼中油脂的超声辅助提取工艺进行优化。结果表明:牡丹籽饼中油脂的最佳提取工艺条件为粒度80目、液料比27∶1、浸提温度45℃、浸提时间4 h、超声温度42℃、超声功率320 W、超声时间35 min,在此条件下,牡丹籽油得率为11.15%。

基于BBD设计和响应面法的隔热罩冲压成形工艺参数优化

通过与实验结果对比,建立发动机隔热罩冲压成形较准确的仿真模型。由此采用BBD设计安排45次实验,获得其最大减薄率和起皱率。以工艺参数为自变量,最大减薄率和起皱率为因变量,分别建立了两者的三次多项式响应面模型,并对其优化。以最大减薄率响应面模型为约束,起皱率响应面模型为目标函数,分别对工艺参数进行优化。优化后的工艺参数,使得最大减薄率和起皱率控制在较好范围,且基于优化响应面模型优化的工艺参数,对应的最大减薄率和起皱率更优。

Box-Benhnken响应面法优化麻花秦艽超声提取工艺

目的采用Box-Benhnken响应面法优化麻花秦艽超声提取工艺。方法以龙胆苦苷和落干酸含有量为评价指标,提取时间、提取次数和超声功率为影响因素,在单因素试验基础上,Box-Benhnken响应面法优化提取工艺。结果最佳条件为提取时间20 min,提取次数4次,超声频率85 k Hz。结论该方法准确可靠,可用于麻花秦艽超声提取。

Box-Benhnken响应面法优化超声辅助提取大黄鞣质的工艺研究

目的采用Box-Benhnken响应面法优化大黄鞣质的微波提取工艺。方法在单因素试验基础上,选取超声功率、超声时间和料液比3个因素进行Box-Benhnken响应面法试验设计,对其提取工艺参数进行优化。结果由响应面预测模型得出的最优提取条件为:超声功率为480 W,超声时间为25 min,料液比为1∶17.8(w/v),经验证此条件下平均提取率为(12.72±0.25)%(n=3),与理论值较为接近。结论采用Box-Benhnken响应面法建立的大黄鞣质微波提取工艺模型提取率高,并能很好地预测试验结果。

Box-Benhnken响应面法优化超声辅助提取川续断挥发油及GC-MS分析

采用3因素3水平的Box-Benhnken响应面法设计优化超声辅助提取川续断挥发油的最佳工艺参数,构建回归拟合方程预测模型,并利用GC-MS分析方法对川续断挥发油化学成分进行解析鉴定.确定超声功率、料液比、超声时间3个考察因素对提取率的影响和超声辅助提取川续断挥发油的最佳工艺参数.3个因素对得油率的影响由大到小依次为:超声功率A(F=44.76),料液比B(F=22.32),超声时间C(F=13.46).失拟项不显著,实验误差较小.回归拟合方程预测模型极显著,相关系数R^2=0.993 6,模型修正R^2=0.985 5与预测R^2=0.913 8相差,预测值与实测值符合良好,并以得油率为响应值绘制响应面图和等高线图.通过GC-MS进行挥发油化学成分分析,共检测出53种成分,鉴定了51种化合物,鉴定率为96.23%.Box-Benhnken响应面法具有可行性,分析结果可靠,能对川续断挥发油的超声提取效果进行有效预测和分析.

PB-BBD响应面法优化全金属水力振荡器性能的研究

目前从各类水力振荡器的现场应用看,普遍存在压耗偏大的问题,使钻井液辅助破岩的能力降低。基于自激涡流振荡的原理,设计了一种全金属水力振荡器,为充分发挥其性能,降低压耗,需对振荡器内部结构进行优化。通过Plackett-Burman设计对内部各结构参数进行了筛选试验,确定显著影响参数为射流道宽度、工具厚度和出口直径,再用Box-Behnken Design响应面法对显著影响参数进行分析,得到全金属水力振荡器内部结构参数的优化组合为射流道宽度14 mm、工具厚度41.432 mm、出口直径为46 mm,最后通过数值分析验证了优化方法的有效性。

BBD设计-响应面法优化千层金精油浸提工艺

探索千层金精油浸提的最优条件。以千层金精油的提取率为响应值,在单因素实验基础上,采用Box-Benhnken设计优化千层金精油浸提工艺。千层金精油提取的最佳工艺条件为浸提时间为3.2h、料液比为0.05、浸提转速为180r/s,千层金精油的提取率为7.95%。该工艺条件稳定可靠,可为千层金精油提取工业化提供理论基础。

基于指纹图谱的Box-Benhnken响应面法结合BP神经网络多指标优化黑胡椒提取工艺

基于中药指纹图谱技术,采用Box-Benhnken响应面法结合BP神经网络优化黑胡椒的提取工艺。将黑胡椒HPLC指纹图谱总峰面积标准化值、胡椒碱峰面积归一化值、指纹图谱相似度分别赋以权重,得到综合评价指标。在单因素试验的基础上,应用Box-Benhnken响应面法优化黑胡椒提取工艺,最佳提取工艺为乙醇浓度90%、料液比1∶40(g/mL)、超声时间40 min。选取Box-Benhnken响应面法获得的综合评价指标进行BP神经网络训练、验证与预测,得到最佳提取工艺为乙醇浓度100%、料液比1∶30(g/mL)、超声时间为40 min。三组黑胡椒最优提取工艺验证结果证明,BP神经网络的综合评价指标为0.895,优于Box-Benhnken响应面法的综合评价指标0.885。本研究基于中药指纹图谱技术,采用Box-Benhnken响应面法结合BP神经网络,可为黑胡椒提取工艺的优化提供新思路,获取最佳提取方案。

HPLC结合BBD响应面法优化党参中党参炔苷的含量测定方法

采用HPLC法结合BBD响应面法优化党参中党参炔苷的提取工艺并建立含量测定方法。以党参为原料,在单因素的基础上,采用Box-Behnken设计实验组别,选取超声时间、液料比和甲醇浓度作为影响因素,以党参中党参炔苷含量为指标,采用高效液相色谱法(HPLC)进行检测,确定党参中党参炔苷的最佳提取工艺。结果表明,党参中党参炔苷提取工艺的最佳条件为:超声提取时间为40 min,液料比为40,甲醇浓度为70%。在最佳条件下,党参炔苷的含量为0.152%。响应面分析法优化的含量测定提取工艺,参数准确可靠,提取效率高,方法可行。建立的含量测定方法稳定可靠,可为党参的质量控制体系建立提供理论基础和实用价值。

基于Box-Benhnken响应面法优化红花籽油超声回流提取工艺

目的 优化红花籽油超声回流提取工艺。方法 在单因素试验基础上,以液料比、超声提取时间、提取温度3因素为变量,对红花籽油提取率、亚油酸含量标准化处理后权重综合评分,以红花籽油提取率、综合评分为考察指标,采用Box-Benhnken响应面法设计试验并进行研究,分析各因素对红花籽油提取率及综合评分的影响,建立回归方程,预测最优提取工艺参数。结果 红花籽油最优超声回流提取工艺为:液料比20:1、超声时间35 min、提取温度40℃,经3次试验验证,此条件下红花籽油提取率为17.25%,综合评分为90.34,与理论值基本一致,相对误差分别为0.75%、2.47%。结论 优化后的红花籽油超声回流提取工艺参数合理、可靠,为后续的开发利用奠定了基础。

基于Box-Benhnken响应面法对银柴胡继代快繁培养基的优化

[目的]解决银柴胡种苗繁殖周期长、受外界环境影响大等问题。[方法]以银柴胡不定芽为试验材料,采用单因素试验及Box-Benhnken响应面法,对比继代快繁培养基中6-BA、NAA、蔗糖浓度对银柴胡不定芽生长的影响,探究最佳培养基培养配方。[结果]通过回归模型方程的分析并结合实际验证,MS+6-BA 2.04 mg/L+NAA 0.27 mg/L+蔗糖18.54 g/L为银柴胡继代快繁最佳培养基。[结论]以优化后的培养基进行继代快繁,银柴胡不定芽生长评分可达86.70,继代快繁效果较好,可为银柴胡种苗高质量、短周期快繁提供依据。

响应面法优化合成1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷

选用六甲基二硅氧烷(MM)和高含氢硅油(DH)为原料,强酸型离子交换树脂作催化剂,采用响应面优化法对1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(MDHM)的合成工艺进行优化。在单因素实验的基础上,依次采用Plackett-Burman设计,最陡爬坡实验及Box-Behnken设计法进行工艺优化,以MDHM的质量分数为响应值作响应面,然后进行回归分析。实验结果表明,MDHM的最佳合成条件为:反应物质量比为m(DH)∶m(MM)=1∶13.45,反应温度为62.5℃,催化剂用量为7.09%。在反应时间10h的条件下,产物中MDHM的质量分数为40.62%,与模型预测值基本相符。通过研究温度对反应动力学的影响,进一步验证了所取温度和时间的合理性。

基于响应面法的粉煤灰氨含量测定过程浸提条件优化研究

针对粉煤灰氨含量的测定研究大多考虑单一因素,而忽略了在浸提过程中各因素间的交互作用对粉煤灰氨含量浸提的影响。以浸提剂浓度(A)、固液比(B)、振荡时间(C)作为考察因素,在单因素实验的基础上进行响应面实验,建立回归模型。通过响应面优化确定最佳的浸提工艺并与现有浸提方法的测定结果进行对比。结果表明,影响因素主次顺序为B、A、C、AB、BC、AC。最佳浸提工艺条件:浸提剂浓度为0.125 mol/L、固液比(质量体积比,g/mL,以下简称固液比)为1∶12.8、振荡时间为22 s。通过验证,发现实测值与预测值仅存在-2%的相对误差。相较现有浸提方法,优化后的浸提方法不仅使浸提时间大幅缩短,还使浸出率增加了73%~91%,为粉煤灰中氨含量的准确测定提供了新的方法与思路。

响应面法优化香水莲花甾醇的超声提取工艺

为了分析香水莲花的植物甾醇含量并优化其超声提取工艺,采用高效液相色谱(HPLC)法测定香水莲花中菜籽甾醇、菜油甾醇和β-谷甾醇的含量,再以上述3种甾醇提取量为评价指标,对液料比、超声提取温度和超声提取时间进行单因素试验,在此基础上,再采用Box-Behnken响应面法优化香水莲花甾醇提取工艺并进行验证。结果表明,影响香水莲花甾醇提取量的主次因素是液料比>提取时间>提取温度,其最优工艺条件为以95%乙醇为提取溶剂、超声功率100 W、液料比30∶1(mL/g)、超声提取温度60℃、超声提取时间30 min;在最优工艺条件下进行验证实验,得出香水莲花中甾醇含量为菜籽甾醇64.61 mg/100 g、菜油甾醇40.77 mg/100 g、β-谷甾醇99.04 mg/100 g,总甾醇204.42 mg/100 g,综合评分与预测值相比差异不显著(P<0.05)。研究结果为香水莲花资源的开发和利用提供参考。

响应面分析法优化太湖原水作为水厂水源的预处理工艺

针对太湖水质,采用响应面法(RSM)优化臭氧-混凝工艺。在单因素试验的基础上,选取臭氧(O3)投加量、混凝剂投加量和停留时间为影响因子,CODMn去除率、浊度去除率和运行成本为目标响应,利用Box-Benhnken design(BBD)进行3因素3水平实验设计,研究各自变量间的单独与交互作用及对响应值的影响。根据拟合的线性二次回归方程得到臭氧-混凝的最佳工艺条件为:以硫酸铝作混凝剂时,O3投加量0.9 mg/L,混凝剂投加量35mg/L,接触时间17 min;以聚合氯化铝作混凝剂时,O3投加量0.9 mg/L,混凝剂投加量24 mg/L,接触时间17 min。该条件下可使臭氧-混凝过程中CODMn和浊度的去除率达到最大,同时运行成本费用最低。

响应面法优化荸荠皮总黄酮的提取工艺

采用Box-Benhnken设计并结合响应面分析法对荸荠皮总黄酮的提取工艺进行了优化,建立了影响因素与总黄酮提取量之间的函数关系。确定荸荠皮总黄酮的最佳提取条件为:乙醇体积分数33.9%、提取温度56.8℃、固液比1∶21.7(g∶mL)、提取时间90 min。验证实验结果表明,荸荠皮总黄酮提取量平均达12.50 mg.mL-1,且重现性好,表明Box-Benhnken设计结合响应面分析法可以很好地对荸荠皮总黄酮提取工艺进行优化。

响应面法优化富硒米曲霉的培养条件的研究

文章首先用单因素法分别对富硒米曲霉发酵的培养条件:转速、接种量、装液量进行了考察。确定了最佳培养条件为:转速180 r/min,接种量10%,装液量320 mL/L。在此基础上,采用中心组合试验设计结合响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)对影响富硒米曲霉的发酵条件进行进一步优化。结果表明,主要影响因素的最佳条件为:转速180 r/min,接种量10.5%,装液量364 mL/L,米曲霉的胞内硒产量为2.512 mg/g,与理论值2.529 mg/g,相差0.67%。因此,利用响应面分析法对米曲霉富硒的培养条件进行优化合理可行。

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌Tu-115菌株产纤维素酶液体发酵条件

以羧甲基纤维素酶活力为指标,采用单因素试验和响应面法对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)Tu-115菌株产纤维素酶的液体发酵条件进行优化。首先采用单因素试验,初步确定葡萄糖含量4%,黄豆饼粉含量1.5%,接种量4%,温度35℃,发酵时间72 h,装瓶量75 m L/250 m L;确定葡萄糖含量、黄豆饼粉含量和接种量对Tu-115菌株产纤维素酶活力的影响最显著。根据Box-Benhnken设计原理设计试验,建立以CMC酶活力为响应值的回归方程模型,利用Design-Expert得到最优发酵条件。结果表明:当葡萄糖含量4.7%,黄豆饼粉含量1.1%,接种量3.2%,温度35℃,发酵时间72 h,装瓶量75 m L/250 m L时,供试菌株相应的羧甲基纤维素酶活力达到最高,为(18.43±0.91)U/m L。与最初发酵条件对应的(0.67±0.01)U/m L相比,发酵条件优化后该菌株产纤维素酶活力提高26.5倍,优化效果明显。

响应面法优化参附汤总多糖的制备工艺

[目的]优化参附汤中总多糖(SFP)的制备工艺,并测定其含量,为进一步研究参附汤中的总多糖提供基础。[方法]运用水提醇沉法提取SFP,用响应面法优化SFP的制备工艺,并用苯酚-硫酸法测定参附多糖的含量。[结果]当料液比为1:40,提取时间为102min,醇沉浓度为时86%,SFP含量最高,为6.72%。[结论]本文所建立的响应面曲线模型显著(P<0.05),可用于SFP制备工艺的分析和优化,结果准确可靠。