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应用MATLAB求解DMF在NKA-Ⅱ树脂上的吸附数学模型

原文链接：万方

• 作者：

  叶长燊,李燕虎,林诚,付杰

• 摘要：

  考虑非线性吸附平衡关系、吸附剂内外传质阻力以及表面扩散系数为固相浓度的函数的基础上,建立间歇搅拌吸附槽中大孔吸附树脂吸附DMF的表面扩散模型,由于该模型为高度非线性的偏微分方程,只能采用数值方法求解.因此,对MATLAB中pdepe函数进行适当修改,并针对吸附表面扩散模型边界条件的特点建立边界条件函数,使其可应用于具有Robin边界条件的吸附数学模型的求解.当间歇搅拌吸附槽的搅拌速度为100rpm,温度为298K条件下,应用修改后的pdepe函数结合优化工具箱求解吸附表面扩散模型,获得有效表面扩散系数Dn=1.04*10^-10m^2/s和液相传质系数Kp=9.60*10^-6m/s;模型计算得到的吸附速率与实验测定结果的均方根误差为ε=0.008.结果表明:DMF在NKA-Ⅱ树脂上吸附动力学过程与吸附表面扩散模型吻合良好,应用修改后的pdepe函数可方便地求解具有Robin边界条件的表面吸附模型,结果准确可靠.

• 关键词：

  表面扩散模型 偏微分方程 MATLAB 数值计算 surface diffusion model partial differential equations MATLAB numerical calculation

• 作者单位：

  福州大学化学化工学院,福建福州350108

• 基金项目：

  福建省教育厅科技项目资助（JA10031）

• 来源期刊：

  计算机与应用化学

• 年，卷(期)：

  201229008