專利名稱：一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法
一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
擴(kuò)散過程遍布化學(xué)工程各個(gè)領(lǐng)域，例如催化、吸附和膜分離等過程，流體混合物在多孔介質(zhì)中的擴(kuò)散是決定過程性能的決定性因素。氣體在多孔介質(zhì)內(nèi)擴(kuò)散不同于在自由介質(zhì)內(nèi)擴(kuò)散，由于受到固體介質(zhì)的阻力，其相應(yīng)的擴(kuò)散系數(shù)就會(huì)有所減小。不同的多孔材料具有不同的孔隙率和曲折因子。因此準(zhǔn)確快速地測(cè)定多孔材料的孔隙率和氣體在多孔介質(zhì)內(nèi)的有效擴(kuò)散系數(shù)在化工和科研工作中都具有重要的意義。現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)定多孔材料孔隙率的方法一般是用壓容法，該方法的缺點(diǎn)是測(cè)定較繁瑣，不易于快速準(zhǔn)確的測(cè)定，不能適應(yīng)化工和科研的實(shí)際需要，且測(cè)試氣體有毒性，對(duì)人體和環(huán)境有危害。一、發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)一組分通過另一靜止組分的擴(kuò)散原理，提出一種測(cè)定氣體， 特別是蒸汽在多孔介質(zhì)內(nèi)的有效擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而得到多孔材料孔隙率的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法，包括測(cè)定組分A在組分B中的二元?dú)怏w擴(kuò)散系數(shù)Dab的蒸發(fā)管法，即將液體組分A注入蒸發(fā)管底部， 將蒸發(fā)管垂直于水平面放入鼓風(fēng)烘箱中，鼓風(fēng)烘箱內(nèi)充滿氣體組分B，保持鼓風(fēng)烘箱中的溫度T和壓力ρ恒定；記錄鼓風(fēng)烘箱的溫度T、蒸發(fā)管底部液體組分A的原始液面位置距蒸發(fā)管管口的距離、和經(jīng)過一定時(shí)間θ后蒸發(fā)管底部液體組分A液面下降到的位置距蒸發(fā)管管口的距離ζ ；將記錄的Τ、ρ、、和ζ帶入公式
權(quán)利要求
1. 一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法，包括測(cè)定組分A在組分B中的二元?dú)怏w擴(kuò)散系數(shù)Dab的蒸發(fā)管法，即將液體組分A注入蒸發(fā)管底部，將蒸發(fā)管垂直于水平面放入鼓風(fēng)烘箱中，鼓風(fēng)烘箱內(nèi)充滿氣體組分B，保持鼓風(fēng)烘箱中的溫度T和壓力ρ恒定；記錄鼓風(fēng)烘箱的溫度T、蒸發(fā)管底部液體組分A的原始液面位置距蒸發(fā)管管口的距離、和經(jīng)過一定時(shí)間θ后蒸發(fā)管底部液體組分A液面下降到的位置距蒸發(fā)管管口的距離ζ;將記錄的 Τ、ρ、ζ0和ζ帶入公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法，其特征在于所述被測(cè)多孔介質(zhì)膜的厚度為0. 1-0. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法，其特征在于所述蒸發(fā)管底部液體組分A為水或乙醇，所述氣體組分B為空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法，其特征在于所述烘箱中的溫度T為( T ( 330K，所述壓力ρ為常壓。
全文摘要
一種測(cè)定多孔介質(zhì)有效擴(kuò)散系數(shù)和孔隙率方法，包括用蒸發(fā)管法測(cè)定A組分在B組分中的二元?dú)怏w擴(kuò)散系數(shù)DAB及A組分在被測(cè)多孔介質(zhì)中的有效擴(kuò)散系數(shù)DABP，應(yīng)用DAB與DABP之間的下述關(guān)系計(jì)算出被測(cè)多孔介質(zhì)孔隙率與曲折因數(shù)比值ε/τ，再根據(jù)曲折因數(shù)τ求得被測(cè)多孔介質(zhì)的孔隙率。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可快速準(zhǔn)確的測(cè)定多孔材料的孔隙率和氣體在多孔介質(zhì)內(nèi)的有效擴(kuò)散系數(shù)，為化工和科研實(shí)踐提供條件。
文檔編號(hào)G01N15/08GK102507394SQ201110366560
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者盧璐, 徐洪峰, 王國(guó)香 申請(qǐng)人:大連交通大學(xué)