专利名称：一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法
一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法技术领域
本发明属于测试技术领域，尤其涉及多孔介质有效扩散系数和孔隙率的测定方法。
背景技术：
扩散过程遍布化学工程各个领域，例如催化、吸附和膜分离等过程，流体混合物在多孔介质中的扩散是决定过程性能的决定性因素。气体在多孔介质内扩散不同于在自由介质内扩散，由于受到固体介质的阻力，其相应的扩散系数就会有所减小。不同的多孔材料具有不同的孔隙率和曲折因子。因此准确快速地测定多孔材料的孔隙率和气体在多孔介质内的有效扩散系数在化工和科研工作中都具有重要的意义。现有技术中测定多孔材料孔隙率的方法一般是用压容法，该方法的缺点是测定较繁琐，不易于快速准确的测定，不能适应化工和科研的实际需要，且测试气体有毒性，对人体和环境有危害。一、发明内容
本发明的目的是根据一组分通过另一静止组分的扩散原理，提出一种测定气体， 特别是蒸汽在多孔介质内的有效扩散系数，进而得到多孔材料孔隙率的方法。
本发明的技术方案是一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法，包括测定组分A在组分B中的二元气体扩散系数Dab的蒸发管法，即将液体组分A注入蒸发管底部， 将蒸发管垂直于水平面放入鼓风烘箱中，鼓风烘箱内充满气体组分B，保持鼓风烘箱中的温度T和压力ρ恒定；记录鼓风烘箱的温度T、蒸发管底部液体组分A的原始液面位置距蒸发管管口的距离、和经过一定时间θ后蒸发管底部液体组分A液面下降到的位置距蒸发管管口的距离ζ ；将记录的Τ、ρ、、和ζ带入公式
权利要求
1. 一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法，包括测定组分A在组分B中的二元气体扩散系数Dab的蒸发管法，即将液体组分A注入蒸发管底部，将蒸发管垂直于水平面放入鼓风烘箱中，鼓风烘箱内充满气体组分B，保持鼓风烘箱中的温度T和压力ρ恒定；记录鼓风烘箱的温度T、蒸发管底部液体组分A的原始液面位置距蒸发管管口的距离、和经过一定时间θ后蒸发管底部液体组分A液面下降到的位置距蒸发管管口的距离ζ;将记录的 Τ、ρ、ζ0和ζ带入公式
2.根据权利要求1所述的一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法，其特征在于所述被测多孔介质膜的厚度为0. 1-0. 5mm。
3.根据权利要求2所述的一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法，其特征在于所述蒸发管底部液体组分A为水或乙醇，所述气体组分B为空气。
4.根据权利要求1所述的一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法，其特征在于所述烘箱中的温度T为( T ( 330K，所述压力ρ为常压。
全文摘要
一种测定多孔介质有效扩散系数和孔隙率方法，包括用蒸发管法测定A组分在B组分中的二元气体扩散系数DAB及A组分在被测多孔介质中的有效扩散系数DABP，应用DAB与DABP之间的下述关系计算出被测多孔介质孔隙率与曲折因数比值ε/τ，再根据曲折因数τ求得被测多孔介质的孔隙率。本发明的优点是可快速准确的测定多孔材料的孔隙率和气体在多孔介质内的有效扩散系数，为化工和科研实践提供条件。
文档编号G01N15/08GK102507394SQ201110366560
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者卢璐, 徐洪峰, 王国香 申请人:大连交通大学