响应曲面法优化硝磷酸体系深度脱钙工艺研究

采用硫酸对硝酸分解磷矿后的冷冻母液进行深度脱钙,考察了温度、时间、硫酸用量和反应物中氧化钙含量对脱钙率的影响,筛选出对脱钙率影响较大的因素进行响应曲面实验,得出各工艺参数与脱钙率关联的数学模型,预测最优工艺条件下的脱钙率。结果表明,在反应温度为80℃,硫酸用量为理论用量的110%,氧化钙含量为5.84%时脱钙率最高,此时预测值为97.30%,实验值为97.33%。

基于响应曲面法的磷酸分解磷矿研究

以云南富藏的磷矿资源作为研究对象,考察了磷酸浓度、液固比和温度对磷矿转化率的影响。通过响应曲面实验设计(RSM),建立了磷酸分解磷矿过程的回归模型,该模型较好地反映了磷矿转化率与磷酸浓度、液固比和温度之间的关系;利用该模型优化得到分解最佳工艺条件为温度110℃,液固比9,磷酸浓度42%(P_2O_5计),在此工艺条件下磷矿转化率达99.29%,与模型预测值相对误差<1%,表明所得模型可以精确反映参数之间的相关关系,可以用于磷矿分解过程的预测与优化。

山毛豆油磷酸辅助脱胶工艺条件优化

目的:研究酸种类、酸添加量、加水量、脱胶温度、搅拌时间对山毛豆毛油脱胶率的影响。方法:在单因素试验基础上,利用响应面分析法对山毛豆毛油脱胶工艺进行优化。结果:得到山毛豆酸辅助脱胶最佳工艺条件为磷酸添加量2.47g/kg、加水量4.1%、脱胶温度62℃、搅拌时间45min。该条件下山毛豆毛油脱胶率为92.48%,与模型预测值91.5256%接近,脱胶山毛豆油中磷脂含量为0.095%。结论:磷酸辅助脱胶技术可对山毛豆毛油中的磷脂进行有效脱除。

响应面法优化湿法磷酸脱硫工艺的研究

采用响应面实验设计方法优化湿法磷酸脱硫工艺,研究了反应时间、温度、BaCO3与硫酸根摩尔比对脱硫率的影响,建立了一个脱硫率与影响因子的多元二次回归方程。结果表明,最佳脱硫条件为:反应时间63.6 min,反应温度62℃,碳酸钡加量与硫酸根的摩尔比为1.312,在此条件下,脱硫率达96.24%。

微波磷酸法制备玉米芯活性炭

以玉米芯为原料,采用磷酸活化、微波辐照的方法制备活性炭,以碘吸附值为指标考察玉米芯活性炭的吸附性能.在单因素实验的基础上采用响应曲面法考察微波时间,浸渍时间,磷酸体积分数,液料比等因素对玉米芯活性炭吸附性能的影响,确定了最佳工艺参数.结果表明,各因素对碘值的吸附性影响的显著性表现为:微波时间>磷酸体积分数>浸渍时间>液料比,通过响应面法优化的最佳工艺条件为,微波时间8 min,浸渍时间18.79 h,液料比20∶1(m L/g),磷酸体积分数为57.25%,该条件下制备的活性炭的碘值为2 188.09 mg/g.

响应面法优化紫甘薯花色苷的微波辅助磷酸水溶液提取工艺

以花色苷收率为评价指标,采用单因素实验及响应面法优化微波辅助磷酸水溶液提取紫甘薯花色苷的工艺条件,确定最优提取工艺为:微波功率400 W、磷酸浓度1.2%、液料比15∶1(mL∶g)、微波辐照时间4min,在此条件下,紫甘薯花色苷收率达到51.21 mg·(100g)^(-1),与响应面模型预测值[53.61 mg·(100g)^(-1)]的相对误差为-4.48%。HPLC分析结果表明,紫甘薯的微波辅助磷酸水溶液提取液的主要成分与磷酸提取液、柠檬酸提取液基本一致。微波辅助磷酸水溶液提取紫甘薯花色苷具有成本低、省时、节能、环保等特点。

响应面法优化磷酸法酸析造纸黑液中的木质素

研究了用磷酸法酸析造纸黑液中的木质素的工艺过程,在单因素试验的基础上,选取酸析温度、pH值、酸析时间为影响因素,应用响应面Box-Behnken(BBD)法进行试验设计,对酸析条件进一步优化。结果表明,采用响应面法得到的最佳制备工艺条件为:酸析温度46℃,pH值2,酸析时间50 min,木质素最大回收量是190.60 g/L。

响应面分析法优化从钛白废酸中提取钪元素的工艺参数

采用响应面分析法优化二(2-乙基己基)磷酸-磷酸三丁酯-磺化煤油复合萃取剂提取钛白废酸中Sc元素的工艺参数。以现有工艺条件为基础,确定响应面实验因素和中心水平;根据Box-Benhnken Design中心组合实验设计原理,选取溶剂比(萃取剂与废酸的质量比)、萃取时间和静态循环次数进行三因素三水平中心组合设计实验;以纯化倍数为响应值,以Sc回收率大于99%为约束条件,分析各因素的显著性和交互作用。实验结果表明,溶剂比与萃取时间的交互作用显著;最优工艺参数为:溶剂比0.11,萃取时间13.87 min,循环次数2;在此条件下,Sc回收率为99.00%,纯化倍数为61.61。对实验数据进行多元回归拟合,得出纯化倍数的二次多项回归模型,该模型的准确度和精密度均较高。

机械力-磷酸法活性炭及吸附性能的研究

采用机械力化学技术制备了良好吸附性能的活性炭,采用响应面法优化所制备活性炭的吸附性能。在单因素实验的基础上选取酸屑比、研磨时间、活化温度和磷酸浓度为影响因子,应用BBD(中心组合)进行4因素3水平的试验设计,以亚甲基蓝吸附值作为响应值,进行响应面分析。结果表明,机械力化学法制备磷酸活性炭的较优条件为:酸屑比为2.60,研磨时间为29 min,活化温度为390℃,磷酸浓度为22.5%,活性炭的亚甲基蓝吸附值达21.5 mg/g。

功能性魔芋酸乳制备工艺的优化

研究以魔芋精粉和鲜牛奶为原料制备功能性酸奶的工艺优化，采用磷酸法提纯魔芋精粉并以直投式发酵剂进行发酵。在单因素实验的基础上，通过Box-Benhnken响应面法得出功能性魔芋酸乳制备的最佳工艺条件为：糖添加量6．14％，发酵剂添加量6.71％，魔芋精粉添加量0．43％，发酵时间4h。直投式发酵剂具有类型多、活力强的优点，采用此发酵剂制备魔芋酸乳的过程简单，容易推广。

机械力化学技术制备磷酸法活性炭及其碘吸附性能的研究

研究采用机械力化学技术制备了吸附性能良好的活性炭。试验采用Plackett-Burman(PB)实验设计和Box-Behnken Design(BBD)设计法对影响活性炭碘吸附值的6个条件进行筛选优化。PB实验设计与统计学分析表明酸屑比、研磨时间、活化温度、磷酸浓度是影响活性炭碘吸附值的四个关键因素。以碘吸附值为响应目标,对四因素进行BBD设计,并经响应面法优化分析得到影响活性炭碘吸附值的二阶模型,确定了机械力化学技术制备磷酸活性炭的较优操作条件为:酸屑比2.00,研磨时间22min,活化温度406℃,磷酸浓度20%,活性炭的碘吸附值达1195.23mg/g。

响应面法优化磷酸改性秸秆生物炭的制备

以秸秆为原料,磷酸为活化剂制备改性生物炭,利用基于Box-Behnken中心组合的响应面法对生物炭制备条件进行优化。根据响应面分析,热解温度、保留时间和磷酸质量分数对生物炭的吸附性能有显著影响,浸渍比影响不显著;保留时间与浸渍比、磷酸质量分数与浸渍比的交互作用对生物炭吸附能力也有显著影响。根据响应面法获得生物炭制备的最优条件为:热解温度884.32℃、保留时间82.61 min、磷酸质量浓度40.74%、浸渍比1.74,此时生物炭最大碘吸附预测值为1099 mg/g,与验证实验实测结果(1063 mg/g)仅相差3.28%,表明响应面回归模型预测结果可靠。响应面法优化后制得的生物炭具有更高比表面积与总孔容,因此具有更高的吸附性能。

响应面法优化沙柳基活性炭的制备及其对磺胺类抗生素的吸附研究

以沙柳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。以磺胺二甲嘧啶钠(SMS)的吸附量为响应结果,采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法对磷酸浓度、活化温度和活化时间3个因素进行优化,得到活性炭(SPAC)的最佳制备条件是:磷酸质量分数为68.75%,活化温度577℃,活化时间48min。以SPAC为吸附剂,对水体中的SMS进行吸附研究,考察了吸附剂用量、吸附时间和溶液初始浓度对SPAC吸附效果的影响,并对吸附机理进行了探讨。

有机溶剂浸取湿法磷酸脱氟渣制备磷酸的研究

脱氟渣是湿法磷酸化学沉淀脱氟过程产生的固体废渣。分别用甲醇、乙醇和丙酮浸取脱氟渣来回收脱氟渣中的磷酸,研究了浸取时间、温度和液固比对于五氧化二磷、氟的浸取率以及浸出液磷氟比[m(五氧化二磷)/m(氟)]的影响,得到了适宜的浸取条件。浸取液经蒸发浓缩回收浸取剂后,浓缩液均可满足饲料级磷酸氢钙生产对于湿法磷酸磷氟比的要求。综合考虑浸取剂成本、五氧化二磷浸取率和浸出液磷氟比,确定甲醇为优选浸取剂,并用响应面法对甲醇浸取工艺条件进行优化。优化工艺条件下五氧化二磷的浸取率为97.13%、浸出液磷氟比为51.62,甲醇在5次循环回收利用后对脱氟渣仍有较好的浸取效果。

基于响应面的固体聚羧酸减水剂引发工艺参数研究

考察不同引发剂对固体聚羧酸减水剂合成工艺及其制备性能的影响,选取不同分解速率及半衰期的引发剂本体引发,选取不同的聚合温度、滴加时间、酸醚比,考察固体聚羧酸减水剂本体聚合工艺参数与引发剂的匹配关系及其效应。单因素优化结果为:聚合温度70℃,滴加时间3.0 h,酸醚比4.0,ABVN引发效果最强;采用响应面分析法,三维立体拟合优化结果为:滴加时间3.15h,酸醚比3.97,引发剂ABVN+LPO(1∶1);采用该优化计算结果,制备固体减水剂性能与实际测定相符。

响应面法优化考马斯亮蓝G-250溶液的配制

试验研究了各组分磷酸、乙醇、考马斯亮蓝G-250在考马斯亮蓝G-250溶液中的作用及其对测定蛋白质浓度灵敏度和准确度的影响,结合全波长扫描光谱法分析了溶液配制过程中的变色机理。在此基础上,以一系列牛血清白蛋白溶液标准浓度和测定值之间的差值平方和的均方(S值)为响应值,采用单因素试验和响应面分析法优化考马斯亮蓝G-250溶液的配制条件。结果表明,乙醇是用来降低水溶液的极性环境,促进考马斯亮蓝G-250的溶解;磷酸是为考马斯亮蓝G-250表面电荷发生变化的促进剂;两者构成了影响变色灵敏度的主要因素,考马斯亮蓝G-250分子在溶液中不同的存在形式使反应体系呈现出从蓝色→绿色→棕红色等颜色变化;响应面优化配制条件为:60 mg/L考马斯亮蓝G-250、50 mL/L 95%乙醇、130 mL/L 85%磷酸时,S值最小值为2.07,即在此配制条件下的牛血清白蛋白测定值与标准值最接近。同时以不同标准蛋白质为试样对所配制的溶液进行准确度和灵敏度试验,结果表明对牛血红蛋白、γ-球蛋白测定准确度和灵敏度较好,对胰蛋白酶、胃蛋白酶灵敏度较差,主要原因是由于蛋白质组成差异所引起的。