旋轉(zhuǎn)填料床中臭氧化降解雙酚 A:通過響應(yīng)面法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模
Lei Wang a, Chu Qi b, Yuan Lu c, Moses Arowo d, Lei Shao a
a.北京化工大學(xué)超重力工程與技術(shù)教育部研究中心, 北京 100029
b.北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100029
c.天津中能石油化工有限公司,天津 300450
d.莫伊大學(xué)化學(xué)與過程工程系,埃爾多雷特,3900,肯尼亞
強(qiáng)調(diào)
?RSM 和 ANN 均能很好地預(yù)測(cè)RPB 中 BPA 的臭氧化建模。
?RSM 在模擬BPA臭氧化方面略優(yōu)于 ANN 。
?臭氧濃度和pH值對(duì)BPA降解有顯著的交互影響。
?RPB 的旋轉(zhuǎn)速度與其他變量對(duì) BPA 降解的影響并不顯著。
摘要
采用響應(yīng)面法(RSM)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)對(duì)旋轉(zhuǎn)填料床(RPB)中雙酚A (BPA)的臭氧化過程進(jìn)行了建模。實(shí)驗(yàn)采用Box-Behnken設(shè)計(jì),考察臭氧濃度、pH、RPB轉(zhuǎn)速、液流量等參數(shù)對(duì)雙酚a降解效率的交互影響。臭氧濃度和pH對(duì)雙酚a降解效率的交互作用最為顯著,而RPB轉(zhuǎn)速對(duì)其他變量的交互作用不顯著。建立了雙酚A降解效率的二階多項(xiàng)式方程?;赗SM實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),構(gòu)建了多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。隱層神經(jīng)元的相關(guān)系數(shù)最高(RANN = 0.99158)。RSM模型與ANN模型的比較表明,兩者均能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)BPA的降解效率(RRSM = 0.99559)。在臭氧濃度為20 mg L?1、pH為11、液體流速為10 L h?1、RPB轉(zhuǎn)速為800 rpm的條件下,雙酚a的降解效率最高,達(dá)到99.52%,RSM模型(99.54%)和ANN模型(99.82%)均能很好地預(yù)測(cè)這一結(jié)果。但RSM模型的決定系數(shù)較高(R2RSM = 0.9912, R2ANN = 0.9827),均方誤差較低(MSERSM = 0.0001684, MSEANN = 0.0003305),因此RSM模型略優(yōu)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
實(shí)驗(yàn)步驟
臭氧是由臭氧發(fā)生器(3S-A10,Tonglin Tech Co.,Ltd.,Beijing,China)產(chǎn)生的,氧源為99.5%
其濃度使用分析儀(3S-J5000,Tonglin Tech Co.,Ltd.,Beijing,China)測(cè)量。
來源:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653521021743