基本信息
- 项目名称：
- 模拟移动床色谱分离装置控制器的设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 模拟移动床（SMB）色谱分离技术是20世纪60年代发展起来的一种现代化分离技术，主要应用用于石化产品、糖醇、手性化合物的分离，本设计的模拟移动床色谱分离装置控制器应用于糖类的分离，主要研究的是应用单片机来设计控制器。通过单片机采集流量、压力和温度传感器信号，通过单片机对流量、压力和温度进行控制，达到把果糖、葡萄糖从淀粉糖中分离，达到提纯糖分离糖的目的。
- 详细介绍：
- 本设计的模拟移动床色谱分离装置控制器应用于糖类的分离，主要研究的是应用单片机来设计控制器。通过单片机采集流量、压力和温度传感器信号，通过单片机对流量、压力和温度进行控制，达到把果糖、葡萄糖从淀粉糖中分离，达到提纯糖分离糖的目的。 （1）模拟移动床色谱分离控制器的硬件设计 控制器采用AVR单片机做为核心控制器，用AD芯片采集流量、压力和温度传感器信号，用数码管显示各控制部分的流量、压力和温度，同时应用键盘设置要求的流量、压力和温度，通过单片机控制DA芯片，控制压力、流量和温度，以达到提纯糖分离糖的目的，同时通过串口和上位机通讯，以用上位机进行规划。 （2）模拟移动床色谱分离控制器的软件设计 本设计采用AVR单片机，用C语言编程，分别完成对流量、压力和温度的显示、设置、采集以及对流量、压力和温度的控制。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的和基本思路：本设计通过单片机采集各种阀门的流量、压力和温度传感器信号，然后让单片机对流量、压力和温度进行控制，达到把果糖、葡萄糖从淀粉糖中分离，达到提纯糖分离糖的目的。 创新点：本设计应用单片机完成控制，比传统PLC控制节省成本。 技术关键：用AVR单片机控制移动床模拟色谱分离设备的压力，流量和温度达到把果糖、葡萄糖从淀粉糖中分离，达到提纯糖和分离糖的目的。
科学性、先进性
- 模拟移动床是一种现代化分离设备，它与适当的吸附分离剂结合，可以高效、廉价地分离许多一般反复发很难分离的物质，因而从上个世纪六十年代问世以来，很快在化工、食品、医药等行业的得到应用。 本设计主要应用各种糖在水中的吸附度不同，利用模拟移动床技术，完成对各种糖的分离,而且本应用了单片机来代替常见的PLC作为CPU控制部分这样不仅能达到目的而且设备结构小，投资成本低，便于实现自动控制。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 面谈
作品可展示的形式
- 实物，产品，图纸，图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本设计的模拟移动床色谱分离控制器的设计是以AVR单片机为核心来实现，相对于传统的PLC实现具有结构简单，成本低等优点。 该产品主要应用在工业上单糖和多糖的分离，它是和企业合作的结晶，具有广泛的应用前景，经济效益比较可观。
同类课题研究水平概述
- 模拟移动床技术20世纪60年代问世，经过40余年的发展，特别是近10年的快速发展，己被应用于许多领域。 国外法国Seperex公司将模拟移动床技术用于药物和精细化工制备领域，成功推出一种叫Licosep的模拟移动床工业制备设备；美国UOP公司最先开发了以分子筛作吸附剂，用模拟流动床分离果糖的生产工艺，这是迄今最佳的从玉米糖浆中分离果糖与葡萄糖的方法, 果糖回收率达96%以上。 国内于20世纪80年代 成功地将模拟移动床技术应用于制取高纯果糖和结晶果糖，1993年在广东湛江建成模拟移动床吸附分离高纯果糖工业装置，并试车成功。项目主要负责人金树人现为中国淀粉工业协会糖醇专业委员会会长，江苏省粮食科学研究设计院高级顾问，主持、组织国内模拟移动床技术的开发和应用。 国内由中国淀粉工业协会糖醇专业委员会、江苏省粮食科学研究设计院和南京凯通粮食生化研究设计有限公司联合组织模拟移动床在糖醇行业上的开发应用，经多年探索实践，同时与国外公司合作，现设立有用于分离剂评价的单柱评价实验装置；用于中试实验的小型模拟移动床分离装置，并建成多套模拟移动床生产装置。 根据生产工艺和产品特性的不同，所采用的分离剂有分子筛和分离树脂；所采用的柱结构有双塔结构、八柱结构和多柱结构；所采用的进出料位置的变换方式有多孔旋转阀和自控阀等。 目前已成功应用于下列糖醇的分离：广东宝富力公司；青岛明月集团；临沂金锣集团分；安徽丰原集团等。 模拟移动床工业装置可用于木糖与阿拉伯糖分离，果糖与葡萄糖分离，蔗糖与甜菜糖分离，麦芽糖醇与多糖醇分分离，甘露醇与山梨醇分离，甘露糖与葡萄糖分离等。经改进后的模拟移动床还可进行三相甚至多相物质的分离。
