کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
6469235 | 1423748 | 2017 | 17 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A superstructure-based framework for bio-separation network synthesis
ترجمه فارسی عنوان
یک چارچوب مبتنی بر ساختار فوق برای ساخت سنتز شبکه بیولوژیکی
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
برنامه های غیر خطی عدد صحیح مختلط، بهینه سازی فرآیند، بهینه سازی جهانی، مواد شیمیایی قابل تجدید،
ترجمه چکیده
بیوتکنولوژی های مدرن امکان تولید مواد شیمیایی با استفاده از میکروارگانیسم های مهندسی را فراهم می کنند. با این حال، هزینه های مرحله بهبود و پاکسازی پس از آن بالا است، به این معنی که امکان تولید زیست شناسی مبتنی بر زیستی بستگی به سنتز شبکه های جداسازی مقرون به صرفه دارد. برای این منظور، یک چارچوب مبتنی بر ساختار فوق برای ساخت سنتز شبکه بیولوژیکی ایجاد می کنیم. بر اساس اصول کلی جداسازی و بینش های حاصل از فرایندهای صنعتی برای محصولات خاص، ابتدا چهار مرحله جداسازی را شناسایی می کنیم: پردازش سلولی، جداسازی فاز محصول، تمرکز و تصفیه، و پالایش. برای هر مرحله، ما به طور سیستماتیک مجموعه ای از قوانین ارتباطی را برای توسعه ساختارهای مرحله ای پیاده سازی می کنیم، که همگی آنها را برای ایجاد یک ساختار کلی عمومی که شامل تمام انواع مواد شیمیایی است که می توانند با استفاده از میکروارگانیسم ها تولید شوند، ادغام می کنند. ما علاوه بر این، یک روش کاهش سطح بالای ساختاری برای حل موارد خاص را براساس ویژگی های محصول، دسترسی به تکنولوژی، ملاحظات خاص و مشخصات نهایی محصول ارائه می کنیم. یک مدل بهینه سازی کلی، از جمله مدل های کوتاه برای تمام فن آوری ها، فرموله شده است. چارچوب پیشنهادی، سنتز اولیه و تجزیه و تحلیل شبکه های بیولوژیک را فراهم می کند و بنابراین برآورد هزینه های جداسازی می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی شیمی
مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Modern biotechnologies enable the production of chemicals using engineered microorganisms. However, the cost of downstream recovery and purification steps is high, which means that the feasibility of bio-based chemicals production depends heavily on the synthesis of cost-effective separation networks. To this end, we develop a superstructure-based framework for bio-separation network synthesis. Based on general separation principles and insights obtained from industrial processes for specific products, we first identify four separation stages: cell treatment, product phase isolation, concentration and purification, and refinement. For each stage, we systematically implement a set of connectivity rules to develop stage-superstructures, all of which are then integrated to generate a general superstructure that accounts for all types of chemicals that can be produced using microorganisms. We further develop a superstructure reduction method to solve specific instances, based on product attributes, technology availability, case-specific considerations, and final product stream specifications. A general optimization model, including short-cut models for all technologies, is formulated. The proposed framework enables preliminary synthesis and analysis of bio-separation networks, and thus estimation of separation costs.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Chemical Engineering - Volume 96, 4 January 2017, Pages 1-17
Journal: Computers & Chemical Engineering - Volume 96, 4 January 2017, Pages 1-17
نویسندگان
Wenzhao Wu, Kirti Yenkie, Christos T. Maravelias,