绿色子生物炼油厂:RSM和ANN-GA优化子水微过的综合技术经济分析
José Diogo da Rocha Viana1, Moacir Jean Rodrigues2, Arthur Claudio Rodrigues de Souza3
1Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Santa Catarina-UFSC, Florianópoli 88040-900, Brazil.
Foods (Basel, Switzerland)
|February 27, 2026
概括
使用碳化膜优化子水的横流微过,提高了供应链的稳定性. 技术经济分析证实了生物炼油厂的概念.
科学领域:
- 食品科学与技术 食品科学与技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 生物工艺工程 生物工艺工程
背景情况:
- 子水的工业供应受到高易腐蚀性和质量保护挑战的限制.
- 开发高效的稳定方法对于扩大子水市场至关重要.
研究的目的:
- 使用碳化膜优化子水的横流微过.
- 评估绿色子生物炼油厂的技术经济可行性.
主要方法:
- 使用面部中心设计 (FCD) 和人工神经网络遗传算法 (ANN-GA) 优化压力和温度.
- 微过参数的实验验证和污染分析.
- 使用SuperPro Designer®模拟对20年的项目寿命进行技术经济评估.
主要成果:
- 优化的操作点实现了高透流量 (605.32 L h-1 m-2) 和回收率 (82.79%).
- ANN模型显示出更好的样本级匹配,而FCD/RSM模型提供了更好的交叉验证预测性.
- 污染主要是由于度极化,由中间阻塞机制描述.
- 生物炼油厂的概念证明了经济可行性,IRR为23.80%和NPV为733,761美元.
结论:
- 使用SiC膜的优化微过对于稳定子水是有效的.
- 绿色子生物炼油厂的概念在技术和经济上是可行的,可用于工业部署.
- 该过程提供了有吸引力的利能力,即使在销售价格的变化.
