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Experimental Validation of the Mathematical Model of the Dimethyl Phthalate Degradation by Ozone in the Solid Phase
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-08-17 , DOI: 10.1021/acs.iecr.0c02484 Jaime Dueñas Moreno 1 , Tatyana Poznyak 1 , Julia Liliana Rodríguez 1 , Isaac Chairez 2, 3 , Hector J. Dorantes-Rosales 4
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-08-17 , DOI: 10.1021/acs.iecr.0c02484 Jaime Dueñas Moreno 1 , Tatyana Poznyak 1 , Julia Liliana Rodríguez 1 , Isaac Chairez 2, 3 , Hector J. Dorantes-Rosales 4
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The present study details the validation of a simple mathematical model of dimethyl phthalate (DMP) ozonation distributed on sand (as a model soil) and the agricultural soil (real soil). The proposed model considers the time-varying parameters that characterize the ozone mass transfer in viscous liquid and different solid matrices and the observed reaction rate of DMP ozonation, described by a system of ordinary differential equations. To simplify the description of the heterogeneous DMP distribution on the studied soils (the calcinated sand and soil and the glass spheres), the model included a global distinguishing parameter, namely, the adsorption constant (kads, min–1), characterizing the ozone adsorbed on the solid phase, and the time-varying function ksat (t), which described the ozone mass transfer into DMP clusters as well as the reaction constant of ozone with DMP. The evaluation of the proposed model was realized by the comparison of the numerical simulation and the experimental data of DMP decomposition in the different solid phases, which demonstrated a good coincidence, considering the correlation factors of 0.93 in average. The conformity between experimental data and the model evaluated with the estimated parameters may provide a justification to exploit the suggested mathematical formulation to study ozonation of different viscous liquids.
中文翻译：
固相臭氧降解邻苯二甲酸二甲酯数学模型的实验验证
本研究详细介绍了分布在沙子（作为模型土壤）和农业土壤（真实土壤）上的邻苯二甲酸二甲酯（DMP）臭氧化简单数学模型的有效性。拟议的模型考虑了时变参数，该参数表征了在粘性液体和不同固体基质中的臭氧传质，以及观察到的DMP臭氧化反应速率，由一个常微分方程组描述。为了简化对研究土壤（煅烧的沙子，土壤和玻璃球）上非均质DMP分布的描述，该模型包括一个全局区分参数，即吸附常数（k ads， min –1），表征了臭氧吸附在固相上，时变函数ksat（t），描述了臭氧质量转移到DMP团簇中以及臭氧与DMP的反应常数。通过对数值模拟和不同固相中DMP分解的实验数据进行比较，对所提出的模型进行了评估，考虑到平均相关系数为0.93，这显示出很好的一致性。实验数据与使用估计参数评估的模型之间的一致性可能为利用建议的数学公式研究不同粘性液体的臭氧化提供依据。
更新日期：2020-09-16
中文翻译：
固相臭氧降解邻苯二甲酸二甲酯数学模型的实验验证
本研究详细介绍了分布在沙子（作为模型土壤）和农业土壤（真实土壤）上的邻苯二甲酸二甲酯（DMP）臭氧化简单数学模型的有效性。拟议的模型考虑了时变参数，该参数表征了在粘性液体和不同固体基质中的臭氧传质，以及观察到的DMP臭氧化反应速率，由一个常微分方程组描述。为了简化对研究土壤（煅烧的沙子，土壤和玻璃球）上非均质DMP分布的描述，该模型包括一个全局区分参数，即吸附常数（k ads， min –1），表征了臭氧吸附在固相上，时变函数ksat（t），描述了臭氧质量转移到DMP团簇中以及臭氧与DMP的反应常数。通过对数值模拟和不同固相中DMP分解的实验数据进行比较，对所提出的模型进行了评估，考虑到平均相关系数为0.93，这显示出很好的一致性。实验数据与使用估计参数评估的模型之间的一致性可能为利用建议的数学公式研究不同粘性液体的臭氧化提供依据。
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