Механизм и кинетика переноса вещества в капиллярно-пористых телах

МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА ПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВА В КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ ТЕЛАХ [c.430]

Перенос жидкости. Поскольку капиллярные силы возникают лишь при наличии поверхности раздела жидкой и газовой фаз, условия переноса вещества в капиллярно-пористых телах, полностью и частично заполненных жидкостью, различны. При полном заполнении капилляров жидкостью перенос вещества осуществляется за счет массового движения, обусловленного разностью давлений на концах капилляра [уравнение (V. 64)], и молекулярной диффузии, происходящей за счет различия концентрации по длине капилляра. Относительный вклад переноса, обусловленного массовым движением, уменьшается с уменьшением радиуса капилляров, как это следует из уравнения (V. 64) При отсутствии массового движения жидкости перенос вещества в капиллярно-пористом теле происходит только по диффузионному механизму и скорость процесса определяется законами диффузии. В связи с тормозящим действием твердого скелета капиллярно-пористого тела коэффициенты диффузии оказываются значительно меньше значений для неограниченного объема жидкости. Вследствие кинетической неоднородности пор различного размера коэффициенты диффузии для тел, имеющих капилляры различных размеров, оказываются зависящими от содержания переносимого вещества в твердом теле. Поэтому для количественной оценки кинетики диффузионного переноса используются значения эффективных коэфс )ициентов диффузии, определяемые экспериментально. При этом необходимо, чтобы условия определения соответствовали условиям осуществления рассматриваемого процесса. В капиллярах, частично заполненных жидкостью, ее перемещение обусловливается действием капиллярных сил. [c.436]

Для удаления в виде пара влаги, находящейся в капиллярнопористом теле, необходимо затратить энергию на испарение жидкости и разрушение ее связи с материалом. Энергия эта определяется адсорбционными силами и силами поверхностного натяжения. Наименьшей энергией связи обладают молекулы жидкости, находящиеся на поверхности твердого тела и внутри крупных пор, наибольшей — молекулы, находящиеся в микрокапиллярах. Поэтому из микрокапилляров влага удаляется с наиболее высокой затратой энергии. Как уже было показано, механизм и кинетика переноса вещества в капиллярно-пористом твердом теле определяются его строением. Обычно для материалов, с которыми приходится иметь дело при сушке, характерна неоднородная пористая структура. Строгое математическое описание процессов сушки таких материалов представляет собой задачу чрезвычайной сложности. В связи с этим анализ процессов сущки основывается на использовании упрощенных моделей и опытных данных. [c.523]

Явления перепоса вещества внутри капиллярно-пористых тел были рассмотрены выше. В зависимости от пористой структуры адсорбента и свойств системы перенос вещества внутри зерен адсорбента может протекать по разным механизмам, причем чаи1е всего перенос осуществляется одновременно двумя или более способами. Так, наряду с диффузией при адсорбции из газовых смесей возможно кнудсеновское и гидродщшмическое течение, диффузионный перенос вещества в жидком состоянии сопровождается перемещением под действием капиллярных сил и т. д. В связи со сложностью установления доли переноса вещества по каждому механизму принятый метод описания кинетики внутреннего переноса заключается в использовании так называемого эффективного коэффициента диффузии О ,, суммарно учитывающего все существенные факторы. Значения нахо,дягся экспериментально, Таким образом, кинетика внутреннего переноса описывается уравнением молекулярной диффузии [c.508]