Свободномолекулярное течение

Очевидно, размеры системы, в которой находится газ, ограничивают длину свободного пробега Тогда перенос массы определяется столкновениями частиц с границей системы и не зависит от потоков других компонентов. Этот режим принято называть свободномолекулярным течением, диффузией [c.54]

Плотность потока вещества, отнесенного на единицу площади пористой мембраны, при свободномолекулярном течении также может быть описана уравнением Фика [c.55]

Таким образом, если в пористой мембране удается организовать режим свободномолекулярного течения, проницаемость каждого компонента газовой смеси в изотермических условиях определяется структурными характеристиками мембраны, температурой и молекулярной массой газа и не зависит от давления. Разделительная способность является функцией только соотношения молекулярных масс и не зависит ни от свойств мембраны, ни от параметров процесса Г и Р. Из соотношения (2.52) следует, что для мембраны определенной структуры существует комплекс величин, сохраняющий постоянное значение при разделении любых смесей при любых значениях температуры и давления, если Кп>1 [c.57]

Сопоставляя соотношения (2.51), (2.52), (2.54), (2.55) и условие свободномолекулярного течения Xdn>, нетрудно заметить, что с ростом dn плотность эффузионного потока увеличивается до определенного предела (Kn l). В дальнейшем необходимо ограничить давление в напорном канале мембранного элемента. [c.58]

Влияние концентрационной диффузии и фильтрационного переноса на селективность процесса разделения газовых смесей в пористых мембранах исследовалось в работе [20]. На рис. 2.8 приведены результаты расчетов фактора разделения ац, как функции отношения давлений в дренажном и напорном каналах, для смесей N2 и СО2 при различных значениях эффективного радиуса пор, среднего давления газа в мембране и температуры процесса. Видно, что селективность процесса максимальна при малых размерах пор и низком среднем давлении в мембранах, т. е. в условиях, исключающих концентрационную диффузию и фильтрационный перенос и соответствующих свободномолекулярному течению газа в порах мембраны [c.66]

Скорость массопереноса, характеризуемая коэффициентами диффузии газов в конденсированных средах, невелика и обычно на несколько порядков меньше, чем в объемной газовой фазе или при свободномолекулярном течении. Поэтому для получения мембран удовлетворительной проницаемости стремятся уменьшить толщину плотного слоя, который принято называть селективным или диффузионным. Наиболее перспективны асимметричные и двухслойные мембраны, протяженность селективного слоя которых порядка м. Механическая прочность и другие технологические свойства мембраны обеспечены пористым слоем подложки толщиной 30—500 мкм, диффузионное сопротивление которого незначительно. [c.71]

Для измерения состава газа путем вытягивания его из разряда заманчивым является использование масс-спектрометров, которые позволяют идентифицировать химический состав и применимы для широкого круга объектов. Но при этом необходимо организовать свободномолекулярное течение газа через заборное отверстие и по возможности снизить каталитическое действие диафрагмы с заборным отверстием. Возникают трудности в абсолютной градуировке чувствительности масс-спектрометра к радикалам [217], связанные отчасти и с образованием осколочных ионов. [c.53]

В дальнейшем установка была оснащена дополнительно монопольным масс-спектрометром АП ДМ-1, проба газа в который поступала через отверстие диаметром 20—30 мкм в стеклянной диафрагме толщиной 10 мкм, что обеспечивало свободномолекулярное течение пробы газа [315]. Для проведения экспериментов по [c.58]

Теплопритоки через слой разреженного газа. При расчете теплопритоков через слой разреженного газа воспользуемся системой моментных уравнений для случая свободномолекулярного течения [c.130]

Расчет проводился методом пробной частицы при допущении о режиме свободномолекулярного течения газа с диффузным законом отражения. [c.132]

Мембранный перенос массы является результатом сопряжения нескольких процессов, протекающих в мембране, прежде всего диффузии и сорбции компонентов газовой смеси существенно также влияние дополнительных связей, возникающих в мембранной системе при нарушении принципа аддитивности. Только в газодиффузионных пористых мембранах, где удается организовать свободномолекулярное течение, процессы проницания газов независимы. В общем случае процессы в мембранах вза-имно-обусловлены, а такие интегральные характеристики мембран, как проницаемость Л и селективность а, являются результатом сопряжения отдельных процессов. Сорбционно-диффу-зионная модель проницания чистых газов через гомогенные непористые мембраны служит примером сопряжения процессов поверхностной сорбции, растворения и диффузии. Предполагается, что характерные времена этих процессов существенно раз- [c.15]

Экспериментально установлено, что закономерности эффузионного разделения соблюдаются достаточно строго лишь при Я->0. Влияние давления на проницаемость паров через пористые мембраны показано на рис. 2.5, где использованы опытные данные по проницаемости бутана через пористое стекло Вп-кор при 0°С [3J. Комплекс Ai MiT)° представлен как функция относительного давления PjPv T), определяющего, согласно (2.27) и (2.28), адсорбционный потенциал. Интересно, что проницаемость заметно выше предсказанной теорией, даже Б области, где заведомо обеспечен режим свободномолекулярного течения. При дальнейшем росте давлени в порах мембраны проницаемость монотонно увеличивается, экспериментальная кривая имеет четко выраженный максимум и довольно крутую ниспадающую ветвь. [c.58]

Повышение температуры процесса приводит к росту селективности как за счет снижения поверхностных течений, связанных с сорбцией, так и вследствие роста средней длины свободного пробега молекул. В пористых мембранах с полндисперсной структурой это означает, что в большей части пор реализуется свободномолекулярное течение. [c.67]

При расчете теплопритоков через слой разреженного газа воспользуемся системой моментных уравнений для схучая свободномолекулярного течения [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология