МАТЕМАТИКО-СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЧИСТКИ В ВЫСОКОГРАДИЕНТНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ ГИДРИРОВАННОГО ЖИРА ОТ СУСПЕНДИРОВАННОГО КАТАЛИЗАТОРА
Аннотация
Во введении указан объект исследования – гидрированный жир, подвергнутый очистке от суспендированного никельсодержащего катализатора в высокоградиентном магнитном поле. Никельсодержащий катализатор, благодаря наличию в нем солей никеля, парамагнитен и может эффективно извлекаться из гидрированного жира в магнитном поле методом высокоградиентной магнитной сепарации. В методике эксперимента напряженность магнитного поля составляла не менее 600 кА/м, градиент не менее (20-30)∙104 кА/м2. По результатам и их обсуждению выполнен анализ эмпирических зависимостей по каждому факторному признаку в отдельности, а также построение по каждому из них классических типов одномерных нелинейных регрессионных моделей. Показано, что наиболее статистически достоверными являются модели экспоненциального типа. Установлено, что после очистки содержание в гидрированном жире суспендированного никельсодержащего катализатора имеет обратно пропорциональную зависимость от напряженности магнитного поля, высоты (длины) зоны фильтрации и скорости фильтрации. Построена двумерная экспоненциальная регрессионная модель содержания в саломасе никельсодержащего катализатора в комплексной зависимости от скорости и высоты рабочей зоны фильтрации. По данным эксперимента при определенной высоте зоны фильтрации и выбранной скорости фильтрации, составлена математико-статистическая модель изменения концентрации никельсодержащего катализатора в зависимости от напряженности магнитного поля. Используя полученную двумерную экспоненциальную регрессионную модель, можно прогнозировать степень очистки саломаса от суспендированного катализатора в зависимости от конкретной напряженности магнитного поля и определять напряженность магнитного поля, при которой концентрация никеля в результате очистки достигнет наперед заданного значения.
Литература
Tyrtygin V.N. Improving the quality of agricultural raw materials and wastewater by magnetic and sorption methods. Saratov: Nauka. 2019. 203 p. (in Russian).
Tyrtygin V.N. Purification of hydrogenated fats in a high-gradient magnetic field from a nickel-containing cat-alyst. Khim. Tekhnol. 2006. N 8. P. 33-35 (in Russian).
Lindley J. The use of magnetic techniques in the development of a hydrogenation process. IEEE Transact. on Magnetics. 1982. V. 18. N 3. P. 836-840. DOI: 10.1109/TMAG.1982.1061920.
Ushio M., Morita T., Ishii T. Process for fluid catalytic cracking of distillation residual oils. Pat. 4359379 USA. 1982.
Yavuz C.T. Magnetic separations: from steel plants to biotechnology. Chem. Eng. Sci. 2009. V. 64. N 10. P. 2510-2521. DOI: 10.1016/j.ces.2008.11.018.
Rossi L.M., Garcia M.A.S., Vono L.L.R. Recent advances in the development of magnetically recoverable metal nanoparticle catalysts. J. Brazil. Chem. Soc. 2012. V. 23. N 11. P. 1959-1971. DOI: 10.1590/S0103-50532012001100002.
Baig R.B.N., Varma R.S. Magnetically retrievable catalysts for organic synthesis. Chem. Commun. 2013. V. 49. N 8. P. 752-770. DOI: 10.1039/C2CC35663E.
Baig R.B.N., Nadagouda M.N., Varma R.S. Magnetically retrievable catalysts for asymmetric synthesis. Coord. Chem. Rev. 2015. V. 287. P. 137-156. DOI: 10.1016/j.ccr.2014.12.017.
Mrówczyński R., Nan A., Liebscher J. Magnetic nanoparticle-supported organocatalysts–an efficient way of recycling and reuse. Rsc. Adv. 2014. V. 4. N 12. P. 5927-5952. DOI: 10.1039/C3RA46984K.
Karimi B. Highly Efficient Aerobic Oxidation of Alcohols Using a Recoverable Catalyst: The Role of Mesopo-rous Channels of SBA‐15 in Stabilizing Palladium Nanoparticles. Angew. Chem. Internat. Ed. 2006. V. 45. N 29.
P. 4776-4779. DOI: 10.1002/anie.200504359.
Shylesh S., Schünemann V., Thiel W.R. Magnetically separable nanocatalysts: bridges between homogeneous and heterogeneous catalysis. Angew. Chem. Internat. Ed. 2010. V. 49. N 20. P. 3428-3459. DOI: 10.1002/anie.200905684.
Iranmanesh M., Hulliger J. Magnetic separation: its application in mining, waste purification, medicine, bio-chemistry and chemistry. Chem. Soc. Rev. 2017. V. 46. N 19. P. 5925-5934. DOI: 10.1039/C7CS00230K.
Shylesh S., Schünemann V., Thiel W.R. Magnetically separable nanocatalysts: bridges between homogeneous and heterogeneous catalysis. Angew. Chem. Internat. Ed. 2010. V. 49. N 20. P. 3428-3459. DOI:10.1002/anie.200905684.
Gerber R., Watmough M. Magnetic separator equations. IEEE Transact. on Magnetics. 1982. V. 18. N 6. P. 1671-1673. DOI: 10.1109/TMAG.1982.1062146.
Kozlova E.V., Skrypnikov A.V., Kozlov V.G. Air magnetic separator for the preparation of forestry seed mate-rial and its theoretical justification. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. and Eng. 2018. N 560. P. 6. DOI: 10.1088/1757-899X/560/1/012070.
Ciesla A. Application of superconducting magnets to magnetic separation some selected aspects. Magn. Elect. Sep. 1991. V. 3. P. 219-240.
Budanov V.V., Lomova T.N., Rybkin V.V. Chemical kinetics. SPb.: Izd-vo "Lan". 2008. 288 p. (in Russian).
Nevinitsyn V.Yu. System analysis of chemical reactor as control object. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2017. V. 60. N 9. P. 92-99. DOI: 10.6060/tcct. 2017609.5587.
Ubodoev V.V. Differential equations of the kinetics of some chemical reactions. Vestn. Buryat. Gos. Un-ta. Ma-tematika, Informatika. 2016. N 3. P. 64-71 (in Russian).
Lipatov A.M., Bolkisev A.A. On the solution of systems of equations of chemical kinetics by explicit methods. Sibir. Zhurn. Indust. Matem. 2014. V. 17. N. 2. P. 74-86 (in Russian).
Denisovets, A.A., Tyrtygin V.N. Multivariate nonlinear regression model clean from hydrogenated fats suspension of the catalyst in a magnetic field. Coll. of sci. art. based on the mater. of the XXII Internat. Sci. and Pract. Conf. Modern technologies of agricultural production: Grodno: GSAU. 2019. P. 30-31 (in Belarus).
