微生物法制取1,3-丙二醇,以工业副产物甘油作为发酵底物,反应条件温和,且具有很高的商业开发价值,因此成为研究热点。从数学角度对甘油生物歧化为1,3-丙二醇过程的非线性分析与过程优化进行研究,对于指导1,3-丙二醇的实际生产过程、完善生产技术具有重要意义。本文对两阶段甘油连续歧化为1,3-丙二醇过程进行了一些非线性分析与稳态优化研究。论文研究的主要内容和所取得的主要结果如下:1.针对两阶段甘油连续歧化为1,3-丙二醇过程,给出了不同操作条件下系统平衡点的计算方法,以及系统平衡点分布、平衡点组数分布、平衡点稳定性等分析结果。2.针对两阶段甘油连续歧化为1,3-丙二醇过程,建立了以1,3-丙二醇的产率最大为优化目标、以稳态运行条件约束和有界变量约束作为约束条件的稳态优化模型。计算结果表明,与已有的文献相比,本文方法不仅避免了微生物合成法易出现的“洗出”现象,而且获得了比单反应器系统更大的产率和更少的剩余底物甘油浓度。3.针对两阶段甘油连续歧化为1,3-丙二醇过程,综合考虑稳态运行条件要求、有界变量要求和稳定性要求,建立了使主要产物1,3-丙二醇产率达到最大的稳态优化模型,并构造了迭代求解算法框架。计算结果表明,本文不仅使两阶段甘油连续歧化生产1,3-丙二醇过程达到了稳定,还获得了最大的1,3-丙二醇产率。