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Kinetic study of transesterification using particle swarm optimization method

机译：基于粒子群算法的酯交换反应动力学研究

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摘要

In the present work, an optimization method called Particle Swarm Optimization (PSO) was applied to study the kinetics of alkali-catalyzed rapeseed oil transesterification, using methanol, in a batch process.The validation of the PSO program was realized using numerical and experimental data from literature. The PSO method resulted in a 4 times lower error compared to classic methods used in the domain, which showed its efficiency and strength.After validation, an experimental study was led on the transesterification of rapeseed oil and methanol in a batch process using KOH as catalyst (1wt/wt %) with a methanol:oil molar ratio of 6:1 at 45 °C, 55 °C and 65 °C respectively. Then, PSO was used in order to determine the reaction rate constants (kjm) of the reversible 3-steps of transesterification mechanism as well as the kinetic parameters (activation energy Ea and pre-exponential factor A).Then, the kinetic model was used in order to investigate the effects of methanol: oil molar ratio variation (3:1, 4:1, 5:1, 6:1, 8:1, 12:1) on rate constants, yield and conversion rate at 65 °C.The results of the simulation showed a perfect agreement with experimental results.
机译：在本文中，采用了一种名为粒子群优化（PSO）的优化方法来研究甲醇在间歇过程中使用碱催化的菜籽油酯交换反应的动力学。来自文学。与传统方法相比，PSO方法产生的误差低4倍，显示了其效率和强度。 （1wt / wt％），分别在45°C，55°C和65°C时甲醇与油的摩尔比为6：1。然后，使用PSO来确定反应速率常数（ k j m ）的三步可逆的酯交换反应机理以及动力学参数（活化能Ea和指数前因子A），然后按顺序使用动力学模型研究甲醇与油的摩尔比变化（3：1、4：1、5：1、6：1、8：1、12：1）对65°C下速率常数，收率和转化率的影响。仿真结果与实验结果完全吻合。

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