PARTNER PORTALU partner portalu wnp.pl
Menu

wnp.pl - portal gospodarczy

Szukaj

Matematyczna optymalizacja procesu epoksydacji alkoholu allilowego w metanolu na katalizatorze Ti-SBA-15

Autor: Agnieszka Wróblewska, Edyta Makuch, CHEMIK 2014, 68, 7, 600–611
18-08-2014 12:57

Badania nad procesem epoksydacji alkoholu allilowego (AA) na katalizatorach tytanowo-silikalitowych są prowadzone już od kilkunastu lat [1÷8]. Głównym problemem w tym procesie jest dobór takiego katalizatora, który pozwalałby na osiągnięcie jak najwyższej selektywności przemiany do glicydolu i jednocześnie byłby trwały w środowisku reakcji, tzn. wymywanie tytanu ze struktury katalizatora zachodziłoby w niewielkim stopniu i struktura tego katalizatora byłaby trwała w środowisku reakcji.

Wyniki badań i ich omówienie
Proces epoksydacji AA optymalizowano matematyczną metodą planowania doświadczeń przy użyciu planu rotalno-uniformalnego.

Plan doświadczeń zrealizowano posługując się programem komputerowym Cadex:Esdet 2.2., funkcjami opisującymi proces były: z1: konwersja AA (KAA), z2: selektywność przemiany do glicydolu w odniesieniu do przereagowanego AA (SGLY/AA) oraz z3: selektywność przemiany do związków organicznych w odniesieniu do przereagowanego H2O2 (Szw.org./H2O2 ). W celu uzyskania możliwie adekwatnego matematycznego opisu przebiegu procesu uwzględniono pięć parametrów. Zakresy zmian tych parametrów, ustalone na podstawie wyników uzyskanych wcześniej podczas badań metodą jednej zmiennej [22], były następujące: x1 - temperatura (30-50oC), x2 - stosunek molowy AA/H2O2 (1,0-3,0), x3 - stężenie metanolu (70÷90 %wag.), x4 - ilość katalizatora Ti-SBA-15 (0,5-2,0 %wag.) oraz x5 - czas prowadzenia reakcji (60-180 min.). Całkowita liczba doświadczeń według zastosowanego planu wynosiła 32, w tym w jądrze planu 16, w punktach gwiezdnych 10, w centrum planu 6. W Tablicy 1 przedstawiono macierz planowania w postaci normowanej i doświadczalne wartości funkcji odpowiedzi (z1-z3).

Dla uproszczenia obliczeń wartości rzeczywiste wielkości wejściowych x1-x5 (Tab. 2) przeliczono na wartości normowane (bezwymiarowe), uzyskując uniwersalny plan doświadczeń w bezwymiarowym przedziale [-2-2].

Wpływ normowanych czynników niezależnych (X1-X5) procesu epoksydacji AA na wartości funkcji odpowiedzi przedstawiono za pomocą wielomianu algebraicznego drugiego stopnia (równanie regresji): Z = Z (Xk) = b0+b1*X1+...+bi *Xi+b11*X1 2+...+bii*Xi- 2+b12*X1X2+...+bi-1, i*Xi-1*Xi (1) gdzie: bi - normowane współczynniki funkcji aproksymującej, Nb - liczba współczynników wielomianu, Nb = 0,5 * (i + 1) * (i + 2), i - liczba wielkości wejściowych Xk, k = 1, 2, ..., i.

Aby otrzymać funkcje odpowiedzi zawierające rzeczywiste współczynniki funkcji aproksymującej i rzeczywiste wielkości wejściowe xk, normowane wartości wielkości wejściowych Xk przeliczono na rzeczywiste stosując następujące wzory: X1 =0,2 * (x1 - 30) - 2 (2), X2 = 2 * (x2 - 1) - 2 (3), X3 = 0,2 * (x3 - 70) - 2 (4), X4 = 2,67 * (x4 - 0,5) - 2, X5 = 0,03 * (x5 - 60) - 2 (6). Metodą najmniejszych kwadratów dla normowanych wielkości wejściowych obliczono współczynniki równań regresji. Po wyznaczeniu funkcji aproksymującej sprawdzano adekwatność otrzymanej funkcji na podstawie testu Fishera-Snedecora, przez porównanie z krytyczną wartością F(0,05) odczytaną z tablic [25]. Obliczano również błędy względne aproksymacji oraz współczynniki korelacji wielowymiarowej R dla każdej z funkcji [26, 27].

KOMENTARZE (0)

Artykuł nie posiada jeszcze komentarzy! Twój może być pierwszy. Wypowiedz się!

SUBSKRYBUJ WNP.PL

NEWSLETTER

Najważniejsze informacje portalu wnp.pl prosto do Twojej skrzynki pocztowej

Wnp.pl: polub nas na Facebooku


Wnp.pl: dołącz do nas na Google+


30 497 ofert w bazie

POLECANE OFERTY

740 413 ofert w bazie

POLECANE OFERTY

5 883 ofert w bazie

2 782 263 ofert w bazie


397 662 ofert w bazie

GORĄCE KOMUNIKATY

Wyszukiwanie zaawansowane
  • parking
  • bankiet
  • catering
  • spa
  • klub
  • usługi
  • rekreacja
  • restauracja
467 ofert w bazie

POLECAMY W SERWISACH GRUPY PTWP