WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 19 | 20 || 22 | 23 |   ...   | 29 |

Очистка сточных вод нефтехимического комплекса электрохимическими методами

-- [ Страница 21 ] --

Отметим, что зависимость между величинами скорости барботажа и подаваемого напряжения слабая (0,35rVU0,5). Данный факт подтверждает ранее сделанный вывод [145] о том, что изменение напряжения в пределах от 5 до 12 В не оказывает заметного влияния на результативность электрофлотации.

Величины напряжения и уровня минерализации не обнаруживают статистической связи (rMU0,1), как и должно быть, поскольку значения этих величин задаются исследователем.

Изменение скорости объясняется влиянием двух факторов: величиной плотности тока и уровнем минерализации. Но так как, в свою очередь, плотность тока тесно зависит от количества растворенных в воде солей, то имеет место мультиколлинеарность, следовательно, построение модели вида V=f(J, M) невозможно. Из двух факторов для моделирования отберем более тесно связанный с зависимой переменной – величину плотности тока. Поскольку при отсутствии силы тока газообразование возникнуть не может, то константу в уравнении линейной регрессии примем равной нулю. В таблице 35 и на рисунках 67-71 приведены результаты оценки параметров уравнений линейной зависимости с нулевой константой скорости барботажа от плотности тока V=kJ.

Рисунок 67 - Результаты аппроксимации зависимости скорости барботажа от величины плотности силы тока при помощи линейной модели в случае графитового электрода Рисунок 68 - Результаты аппроксимации зависимости скорости барботажа от величины плотности силы тока при помощи линейной модели в случае медного электрода Рисунок 69 - Результаты аппроксимации зависимости скорости барботажа от величины плотности силы тока при помощи линейной модели в случае латунного электрода Рисунок 70 - Результаты аппроксимации зависимости скорости барботажа от величины плотности силы тока при помощи линейной модели в случае коксопекового электрода Рисунок 71 - Результаты аппроксимации зависимости скорости барботажа от величины плотности силы тока при помощи линейной модели в случае алюминиевого электрода Таблица 36 - Результаты линейной аппроксимации изменения скорости барботажа в зависимости от плотности тока Данные таблицы 36 показывают, что увеличение плотности тока на некоторую величину влечет неоднородное увеличение скорости барботажа при применении различных электродов.

Наиболее сильно растет скорость при изменении силы тока в случае алюминиевого, графитового и латунного электродов. В частности, при возрастании величины плотности тока на 10 А/м скорость барботажа на графитовом электроде в среднем увеличится на 5 дм3/ч, а на медном – на 2 дм3/ч.

Приведенные в таблице 36 коэффициенты детерминации, позволяют оценить долю объясненной вариации зависимой переменной. Таким образом, построенные уравнения регрессии объясняют изменение скорости барботажа более чем на 90 % под влиянием изменения величины плотности тока.

Применение полученных уравнений при моделировании имеет следующий несущественный недостаток: модели не определяют максимально возможную величину скорости барботажа.

При этом величина скорости является объективно ограниченной.

Моделирование случайной величины, описывающей вариацию плотности тока проведем с применением нелинейного уравнения двухфакторной регрессии с нулевой константой:

где а – оцениваемый параметр регрессии.

Результаты оценок параметров модели представим в таблице 37 и на рисунках 72-76.

Рисунок 72 - Результаты аппроксимации зависимости плотности тока от величины напряжения и уровня минерализации в случае графитового электрода Рисунок 73 - Результаты аппроксимации зависимости плотности тока от величины напряжения и уровня минерализации в случае медного электрода Рисунок 74 - Результаты аппроксимации зависимости плотности тока от величины напряжения и уровня минерализации в случае латунного электрода Рисунок 75 - Результаты аппроксимации зависимости плотности тока от величины напряжения и уровня минерализации в случае коксопекового электрода Рисунок 76 - Результаты аппроксимации зависимости плотности тока от величины напряжения и уровня минерализации в случае алюминиевого электрода Таблица 37 - Результаты моделирования изменения плотности тока в зависимости от уровня минерализации и величины напряжения Все построенные уравнения регрессии статистически значимы с доверительной вероятностью 0,99 (оценка по критерию Фишера) и описывают вариацию величины плотности тока не менее, чем на 90 %, что делает возможным применение данных моделей при прогнозных расчетах.

3.3.2 Анализ зависимости эффективности очистки воды от нефтепродуктов от условий протекания процесса электрофлотации Результативность решения задачи очистки нефтесодержащих вод может характеризоваться следующими факторами: затратами на процесс очистки и ее эффективностью. В данном случае под эффективностью будем понимать долю нефтепродуктов, извлеченной из жидкости в процессе очистки. Степень тесноты статистической зависимости эффективности очистки воды от параметров процесса (уровня минерализации, скорости барботажа, видов материала электрода) представлены в таблицах 38-41.

Таблица 38 - Матрица выборочных коэффициентов парной корреляции при применении медного электрода Эффективность очистки (Эф), % Уровень минерализации (М), г/л Cкорость Энергоэффективность/ кВт·ч/м Таблица 39 - Матрица выборочных коэффициентов парной корреляции при применении графитового электрода Эффективность очистки (Эф), % Уровень минерализации (М), г/л Cкорость Энергоэффективность/ кВт·ч/м Таблица 40 - Матрица выборочных коэффициентов парной корреляции при применении алюминиевого электрода Эффективность очистки (Эф), % Уровень минерализации (М), г/л Cкорость Энергоэффективность/ кВт·ч/м Таблица 41 - Матрица выборочных коэффициентов парной корреляции при применение коксопекового электрода Эффективность очистки (Эф), % Уровень минерализации (М), г/л Cкорость Энергоэффективность/ кВт·ч/м По данным таблиц 38-41 можно сделать вывод, что эффективность очистки имеет тесную зависимость от уровня минерализации раствора и скорости барботажа. При этом, чем выше уровень минерализации и скорость газообразования, тем более полно происходит извлечение нефтепродуктов. Наиболее тесная связь наблюдается между показателями в случае электрода из коксопека.



Однако высказанное выше утверждение не выполняется для алюминиевого электрода. В данном опыте рассматриваемые факторы не имеют статистически значимого влияния на эффективность процесса.

В случаях применения электродов из меди, графита и коксопека целесообразно рассмотрение линейных моделей эффективности очистки воды. Выполнение требования отсутствия мультиколлинеарности не позволяет строить двухфакторные модели зависимости, поскольку скорость барботажа тесно связана с уровнем минерализации среды. Включение обоих факторов в модель при имеющейся интеркорреляции приведет к неадекватности модели и неустойчивости оценок ее параметров. Поскольку величина скорости барботажа более тесно связана с результирующим признаком, то отберем ее для построения модели.

Воспользуемся классическим уравнением линейной однофакторной модели регрессии вида:

где V – удельная скорость барботажа м3/ч в расчете на единицу площади электрода, а0, а1 – параметры уравнения регрессии.

На рисунке 77 представлены графики зависимости эффективности очистки воды от нефтепродуктов для различных электродов.

Изучение моделей, представленных на рисунке 77, показывает, что применение различных материалов электродов оказывает свое влияние на протекающий процесс. При одинаковой скорости барботажа эффективность извлечения нефтепродуктов неоднородна для различных электродов. Наибольшую величину эффективности показывает применение электрода из коксопека.

Прирост скорости образования водорода на 0,1 м3/ч в расчете на единицу площади электрода влечет среднее увеличение эффективности для медного, графитового и коксопекового электродов на 1,5 %.

Эффективность очистки, % Рисунок 77 - Результаты аппроксимации зависимости эффективности очистки от скорости барботажа при помощи линейной модели.

Построение полиномиальных моделей 2 порядка зависимости эффективности очистки от скорости барботажа позволяет найти оптимальную величину скорости, дающую максимальную эффективность процесса очистки (рисунки 78-80).

Рисунок 78 - Результаты аппроксимации зависимости эффективности очистки от скорости барботажа при помощи полиномиальной модели 2 порядка при применении медного электрода Рисунок 79 - Результаты аппроксимации зависимости эффективности очистки от скорости барботажа при помощи полиномиальной модели 2 порядка при применении графитового электрода Рисунок 80 - Результаты аппроксимации зависимости эффективности очистки от скорости барботажа при помощи полиномиальной модели 2 порядка при применении коксопекового электрода Приведенные на рисунках 78-80 значения коэффициентов детерминации R2 показывают, очень высокую точность построенных моделей. В случае медного электрода R2=0,99, то есть полученная модель объясняет изменение изучаемого признака – эффективности очистки на %, в случае графитового электрода – на 97 %. Для электрода из коксопека разница с линейной моделью статистически незначима, что обусловлено очень высоким значением коэффициента линейной корреляции.

Определение точек экстремума для полученных функций позволяет определить расчетную максимальную эффективность процесса очистки воды от нефтепродуктов для электрода из каждого вида материала (таблица 42).

Таблица 42 - Максимальная расчетная эффективность очистки от нефтепродуктов Материал элек- Максимальная эффектив- Оптимальная величина Модельные данные позволяют сделать вывод, что наибольшую эффективность очистки 99, % дает применение графитового электрода при соответствующей скорости барботажа 1,47 м3/ч в расчете на единицу площади электрода. Однако, графитовый электрод достигает своей наибольшей эффективности при сравнительно большой скорости барботажа по сравнению с другими электродами, дающими максимум эффективности при скорости в 1,01 м3/ч (что связано с более высокой дисперсностью пузырьков газа образующихся на электродах из данных материалов). Достижение необходимой величины скорости барботажа зависит от влияния двух параметров: априорно высоким уровнем минерализации (что является объективно обусловленным показателем, на который практически невозможно повлиять) и достаточно большим значением напряжения, что противоречит обеспечению наименьших затрат процесса очистки воды.

Таким образом, рассматривая процесс электрофлотации с точки зрения оптимизации затрат на его осуществление, наиболее целесообразно применение электрода, дающего наилучшее сочетание качество/затраты. Таким электродом является электрод, выполненный из меди, поскольку данный материал обеспечивает достаточную эффективность очистки воды, равную % при сравнительно невысокой скорости барботажа в 1,01 м3/ч и при этом характеризуется отрицательной зависимостью величин эффективности и энергоэффективности (таблица 38). Как показывают данные, приведенные в таблице, в случае изготовления электрода из меди с ростом скорости барботажа удельные затраты электроэнергии на выработку 1 м3 газа снижаются, что статистически подтверждает выводы, сделанные в [144]. Рассматривая результаты применения графитового электрода (таблицы 39, 42) необходимо отметить, что несмотря на то, что графит дает очень высокий процент извлечения нефтепродуктов – 99,5 % и при этом требуется достижение скорости барботажа в 1,47 м3/с (аналогично медному электроду), удельные энергозатраты на производство 1м3 газа увеличиваются пропорционально скорости барбатажа. На основании сказанного, можно сделать вывод, что включение медного электрода в установку представляется оптимальным.



Pages:     | 1 |   ...   | 19 | 20 || 22 | 23 |   ...   | 29 |
 

Похожие материалы:

«СЫСОЕВА Ольга Валерьевна Факторы, влияющие на микробиоту раствора для выращивания растений в экспериментальной модели экологической системы жизнеобеспечения Специальность 03.02.08 – экология (биология) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук Тирранен Л.С. Красноярск – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. 1 Взаимодействие растений с микроорганизмами 1. 2 Микробиота почв 1. 3 Корневые выделения растений ...»

« СИНЕНКО Николай Николаевич БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕСНИЧНЫХ ИНФУЗОРИЙ НЕКОТОРЫХ ВОДОЕМОВ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ 03.02.04- зоология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор С.Ф. Лихачев Омск - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ стр. Введение 4 Глава 1. Обзор литературы 9 1.1. Степень изученности ресничных инфузорий в водоемах и водотоках Омской области 9 1.2. Индикаторные особенности ...»

«Сапрыкина Ирина Николаевна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТНЫХ И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ КУЛЬТИВАРОВ CERASUS MILL., PRUNUS L. В УСЛОВИЯХ ОРЕНБУРЖЬЯ 03. 02. 01. – ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Авдеев В. И. Оренбург – 2014 г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1 КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СЕЛЕКЦИИ, ВИДЫ И СОРТИМЕНТ 6 ВИШНИ, СЛИВЫ (Обзор литературы) 1.1 История культуры, виды и сортимент вишни, сливы 6 1.2 Особенности ...»

« Петунина Жанна Владимировна СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ БАЙКАЛЬСКИХ АМФИПОД GMELINOIDES FASCIATUS И ИХ ПАРАЗИТОВ, МИКРОСПОРИДИЙ, В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук Д.Ю. Щербаков Иркутск, 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Амфиподы озера Байкал 1.1.1. Роль амфипод в экосистеме озера Байкал 1.1.2. Эволюция амфипод в ...»

« ЭРДЭНЭГЭРЭЛ АРИУНБОЛД ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ СУХИХ СТЕПЕЙ СРЕДНЕЙ ХАЛХИ (СОМОН БАЯН-УНДЖУЛ, МОНГОЛИЯ) 03.02.01 – Ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор В.Т. Ярмишко Санкт-Петербург 2014 Введение Глава 1. История исследований степей Монголии Глава 2. Природные условия сухих степей Средней Халхи 2.1. Рельеф 2.2. Климат 2.3. Почвы 2.4. Растительность 2.5. ...»

« АНДРЕЕВА Алевтина Сергеевна ЖУКИ-ЛИСТОЕДЫ (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE) БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ: ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ, ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ 03.02.08 – Экология диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент А.В. Присный БЕЛГОРОД 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Листоеды Средней полосы европейкой России и 7 сопредельных территорий: общие сведения о биологии и экологии (обзор литературы) 1.1. Биология ...»

« Сибиркина Альфира Равильевна БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСНОВЫХ БОРАХ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ Специальность 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор Панин Михаил Семенович Омск, 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение. Актуальность темы ……………………………………………….…….5 Глава 1. Современные представления об аккумуляции и миграции тяжелых металлов в системе ...»

« САМБУУ Анна Доржуевна СУКЦЕССИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ В ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ТУВЫ 03.02.01 – Ботаника 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор А.А. Титлянова Кызыл – 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение ……….…….………………….…………………….…………… 4 Глава 1. Физико-географические условия района исследования ……. 9 1.1. Географическое положение, геологическое строение и рельеф 9 1.2. Гидрография и ...»

« НЕСТЕРЕНКО СТАНИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МУХ-ЛЬВИНОК (DIPTERA, STRATIOMYIDAE) СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА И КРЫМА Специальность 03.02.05 – энтомология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент С.Ю. Кустов Краснодар 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 Аналитический обзор литературы 11 1.1 Положение Stratiomyidae в системе отряда Diptera 11 1.2 Морфологическая характеристика ...»

« Фисунов Глеб Юрьевич Функциональная геномика микоплазм при адаптации к стрессовым условиям внешней среды 03.01.04 – Биохимия 03.01.03 – Молекулярная биология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.б.н., профессор, член-корр. РАМН Говорун Вадим Маркович Москва – 2014 2 Оглавление Оглавление 1. Введение 1.1 Научная новизна и значимость работы 1.2. Цели и задачи 1.3. Обзор литературы Молекулярные системы бактерий, участвующие ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.