现代近红外光谱可以进行定性和定量分析。对物料组成和多种物化性质的实时检测,对于鉴别物料真假、流程工业过程优化与控制具有重要作用。本论文针对阿胶及其原料的快速鉴别、多通道在线近红外光谱仪通道之间模型传递和葡萄糖结晶过程介稳区测定难题,采用近红外光谱和化学计量学进行了其理论与方法研究。论文主要研究贡献如下:1.阿胶及其原料的快速分类与识别方法研究由于阿胶是驰名国内外的名片商品,阿胶及原料(驴皮)价格不菲,使用其它兽皮掺假现象时有发生。因此,相关行业亟需阿胶及原料的快速分类与识别技术,用于市场监控和原料收购的快速鉴别。为此,本章采用近红外光谱结合模式识别,建立了一种快速分类与识别方法,以期解决阿胶企业的技术难题。实验从阿胶生产企业和市场上收集了不同品牌的阿胶及其它兽皮胶,驴皮和其他兽皮样品。采集了其漫反射近红外光谱,采用SIMCA方法,分别建立了阿胶与其它兽皮胶(马胶、猪胶和羊胶等),不同品牌的阿胶膏(东阿养生堂、福牌和桃花姬)、和驴皮与其他兽皮(马皮、骡皮、猪皮)的分类与识别模型。其中,阿胶与其它兽皮胶和驴皮与其他兽皮的模型正确识别率均为100%,东阿养生堂和桃花姬的阿胶膏模型正确识别率达到95%,福牌达到70%。研究表明,采用近红外光谱结合SIMCA建立的方法,可以成功地实现阿胶及原料的快速分类与识别。2.多通道在线近红外光谱仪通道之间模型传递方法可行性研究多通道在线近红外光谱仪可以在线检测单套生产装置多个部位多种同物料的多种性质或者多套装置的同一种物料的多种性质,对于过程优化与控制具有重要作用。其中,建模工作量大,周期长,成本高。但是,多通道在线近红外光谱仪不同通道之间在光学和机械上存在着差异,不同通道采集的光谱有很大差异,使用一个通道采集的光谱建立的模型,不能用于其它通道检测。为此,本章提出一种角向量光谱建模方法,以期解决上述问题。实验在中国石油石油化工研究院催化重整中型装置上进行。使用一个3通道在线傅里叶近红外光谱仪,分别采集3套催化重整中型装置产生的重整汽油光谱。收集了42个重整汽油样品,采用标准方法测定了其辛烷值和芳烃含量。使用偏最小二乘法(PLS),分别使用各自通道采集的光谱建立辛烷值和芳烃含量模型。比较了通道1模型预测通道2和通道3样品的结果。将近红外光谱拟转化为角向量,使用角向量和PLS建立了所有通道都适应的辛烷值和芳烃含量模型。研究结果表明角向量光谱建模方法能有效地消除不同通道光谱差异引起偏离。3.葡萄糖结晶介稳区的测定方法研究结晶是分离和纯化样品的重要手段。在结晶过程中,溶解度曲线与超溶解度曲线之间的区域称为介稳区(MSZW),它不仅与溶质、溶剂的物化性质有关,还与是否搅拌以及其强度、是否添加晶种及其大小与数量、冷却速率等有关。因此,介稳区宽度会随操作条件的改变而改变。介稳区过宽或过窄均不利于晶体的生长,而可通过于介稳区控制结晶过程,以得到纯度高以及粒径理想的产品。因此,介稳区宽度是设计和优化结晶过程的关键操作参数。本章实验以葡萄糖结晶过程为研究对象。提出以红外分析手段测定饱和度和近红外分析手段测定超饱和度的方法,得到了葡萄糖在水中的溶解度方程:C0=1.114*10-4T2-4.166*10-2T+3.526(R2=0.9605)以及超溶解度方程:C0=2.182*10-4T2-1.031*10-1T+12.62(R2=0.9596)。因此由以上实验数据,我们就能得到葡萄糖水溶液降温结晶的介稳区宽度。