该文首先简单回顾了SMB的发展历程和操作工艺,随后在平衡理论的框架下,采用等价的TMB建模方法系统地研究SMB分离过程的建模、设计和优化,主要内容如下:在对国内外有关SMB建模和优化方面的文献研读、梳理的基础上对SMB模型进行了分类,在适用范围、复杂程度等方面归纳了各类模型的特点,随后进而研究了各种模型参数和分离性能指标的确定、优化策略以及过程设计等.作为应用实例,采用基于TMB的平衡理论模型与三角形理论相结合的方法建立了木糖和木糖醇SMB色谱分离过程的数学模型,以收率和洗脱剂耗费为性能指标对操作参数进行了优化,并在SMB实验新加坡进行了验证,得到满意的结果.这说明此种设计方法的确能够以较简单的简化模型、较少的运算量而以较理想的精度描述制备色谱分离过程,有效的指导有关色谱分离新工艺的实验、放大和操作优化过程.基于TMB过程,在平衡理论的框架下对线性系统的几种不同三组份混合物分离配置进行了设计、分析及比较.结果表明5+4TMB配置的性能最优,也就是说具有两个不同固相流量的5区+4区连续TMB的性能优于仅具有一个固相流量的9式我TMB,且第一部分用5区TMB比用4区TMB更好一点;另外,较困难的分离应由第二个TMB来完成.提出了一个基于模型的两层控制架构,这个架构的上层是优化操作参数的离线计算,底层的控制任务就是要保证整个SMB分离过程工作在最佳操作点,即在有干扰或设备—模型不匹配的情况下,能够使过程不偏离计算的最佳操作点.