專利名稱：一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法
一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法技術領域
本發明屬于測試技術領域，尤其涉及多孔介質有效擴散系數和孔隙率的測定方法。
背景技術：
擴散過程遍布化學工程各個領域，例如催化、吸附和膜分離等過程，流體混合物在多孔介質中的擴散是決定過程性能的決定性因素。氣體在多孔介質內擴散不同于在自由介質內擴散，由于受到固體介質的阻力，其相應的擴散系數就會有所減小。不同的多孔材料具有不同的孔隙率和曲折因子。因此準確快速地測定多孔材料的孔隙率和氣體在多孔介質內的有效擴散系數在化工和科研工作中都具有重要的意義。現有技術中測定多孔材料孔隙率的方法一般是用壓容法，該方法的缺點是測定較繁瑣，不易于快速準確的測定，不能適應化工和科研的實際需要，且測試氣體有毒性，對人體和環境有危害。一、發明內容
本發明的目的是根據一組分通過另一靜止組分的擴散原理，提出一種測定氣體， 特別是蒸汽在多孔介質內的有效擴散系數，進而得到多孔材料孔隙率的方法。
本發明的技術方案是一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法，包括測定組分A在組分B中的二元氣體擴散系數Dab的蒸發管法，即將液體組分A注入蒸發管底部， 將蒸發管垂直于水平面放入鼓風烘箱中，鼓風烘箱內充滿氣體組分B，保持鼓風烘箱中的溫度T和壓力ρ恒定；記錄鼓風烘箱的溫度T、蒸發管底部液體組分A的原始液面位置距蒸發管管口的距離、和經過一定時間θ后蒸發管底部液體組分A液面下降到的位置距蒸發管管口的距離ζ ；將記錄的Τ、ρ、、和ζ帶入公式
權利要求
1. 一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法，包括測定組分A在組分B中的二元氣體擴散系數Dab的蒸發管法，即將液體組分A注入蒸發管底部，將蒸發管垂直于水平面放入鼓風烘箱中，鼓風烘箱內充滿氣體組分B，保持鼓風烘箱中的溫度T和壓力ρ恒定；記錄鼓風烘箱的溫度T、蒸發管底部液體組分A的原始液面位置距蒸發管管口的距離、和經過一定時間θ后蒸發管底部液體組分A液面下降到的位置距蒸發管管口的距離ζ;將記錄的 Τ、ρ、ζ0和ζ帶入公式
2.根據權利要求1所述的一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法，其特征在于所述被測多孔介質膜的厚度為0. 1-0. 5mm。
3.根據權利要求2所述的一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法，其特征在于所述蒸發管底部液體組分A為水或乙醇，所述氣體組分B為空氣。
4.根據權利要求1所述的一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法，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
一種測定多孔介質有效擴散系數和孔隙率方法，包括用蒸發管法測定A組分在B組分中的二元氣體擴散系數DAB及A組分在被測多孔介質中的有效擴散系數DABP，應用DAB與DABP之間的下述關系計算出被測多孔介質孔隙率與曲折因數比值ε/τ，再根據曲折因數τ求得被測多孔介質的孔隙率。本發明的優點是可快速準確的測定多孔材料的孔隙率和氣體在多孔介質內的有效擴散系數，為化工和科研實踐提供條件。
文檔編號G01N15/08GK102507394SQ201110366560
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者盧璐, 徐洪峰, 王國香 申請人:大連交通大學