SU721706A1

SU721706A1 - Device for determining mass transfer parameters

Info

Publication number: SU721706A1
Application number: SU782665991A
Authority: SU
Inventors: Виталий Ефимович Сивоконь; Игорь Александрович Сербин
Original assignee: Физико-Технический Институт Низких Температур Ан Украинской Сср
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1980-03-15

Description

устройством, выполненным в виде аналитических весов, помещенных под вакуумируемый колпак, и вспомогательный объем дл заполнени газом, который сообщен через запорную арматуру с источником хранени газа и с измерительной камерой, т. е. измерительна камера сообщена с источником газа через вспомогательный объем и запорную арматуру 2.a device made in the form of an analytical balance placed under an evacuated cap and an auxiliary volume for filling with gas, which communicates through the valves to the gas storage source and the measuring chamber, i.e. the measuring chamber communicates with the gas source through the auxiliary volume and valves 2

Регистриру временную зависимость концентрации газа в жидкости и сравнива ее с соответствующим рещением уравнени Фика , вычисл ют коэффициент диффузии и растворимости газа в жидкости.By registering the time dependence of the gas concentration in the liquid and comparing it with the corresponding solution of the Fick equation, the diffusion coefficient and the solubility of the gas in the liquid are calculated.

Недостатком такого устройства вл етс невозможность одновременно с измерением коэффициентов диффузии и растворимости газа в жидкости определ ть коэффициент газопроницаемости жидкости.The disadvantage of such a device is the impossibility simultaneously with the measurement of the diffusion coefficients and the solubility of gas in a liquid to determine the coefficient of gas permeability of the liquid.

Целью изобретени вл етс одновременное определение коэффициентов газопроницаемости , диффузии и растворимости газа в жидкости.The aim of the invention is to simultaneously determine the coefficients of gas permeability, diffusion and solubility of a gas in a liquid.

Дл этого измерительна камера предлагаемого устройства разделена мембранами на три полости, кажда из которых сообщена с источником газа, причем одна из мембран выполнена из материала с известной газопроницаемостью, .и втора св зана с измерительным устройством.For this, the measuring chamber of the device proposed is divided by membranes into three cavities, each of which communicates with a gas source, one of the membranes being made of a material with known gas permeability, and the second is connected to a measuring device.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство дл определени параметров массопереноса содержит источник 1 газа высокого давлени , соединенный трубопроводом 2 через регул тор давлени 3 и вентиль 4 с измерительной камерой, состо щей из полостей 5, 6 и 7. Полости 5 и 6 сообщены между собой трубопроводом 8 с вентилем 9, а разделены упругой металлической мембраной 10, с которой соединена обкладка емкостного датчика 11, подключенного к измерительному мосту 12. Полости 6 и 7 разделены мембраной 13 (непористое тело). Полость 7 оборудована манометром 14. Полости 6 и 7 соединены с вакуумным насосом 15 трубопроводами 16 и 17 с вентил ми 18 и 19 соответственно.The device for determining the parameters of mass transfer contains a source of high-pressure gas, connected by pipeline 2 through pressure regulator 3 and valve 4 to a measuring chamber consisting of cavities 5, 6 and 7. Cavities 5 and 6 are connected to each other by pipeline 8 to valve 9, and separated by an elastic metal membrane 10, which is connected to the lining of the capacitive sensor 11 connected to the measuring bridge 12. The cavities 6 and 7 are separated by a membrane 13 (non-porous body). The cavity 7 is equipped with a pressure gauge 14. The cavities 6 and 7 are connected to the vacuum pump 15 by pipelines 16 and 17 to the valves 18 and 19, respectively.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В полость 6 помещают исследуемую жидкость . Полости 5, 6 и 7 откачивают вакуумным насосом 15, после чего вентили 18 и 19 перекрывают. Полость 6 над жидкостью заполн ют исследуемым газом от источника 1 через регул тор давлени 3 по трубопроводам 2 и 8 с вентил ми 4 и 9. Одновременно с полостью 6 заполн етс газом полость 5.In the cavity 6 is placed the test liquid. Cavities 5, 6 and 7 are pumped out with a vacuum pump 15, after which valves 18 and 19 are closed. The cavity 6 above the liquid is filled with the test gas from source 1 through pressure regulator 3 through pipelines 2 and 8 with valves 4 and 9. Simultaneously with cavity 6, gas 5 is filled with gas 5.

Сразу после заполнени полостей 5 и б газом перекрывают вентиль 9. Этот момент вл етс началом измерений.Immediately after filling the cavities 5 and b with gas, they overlap the valve 9. This moment is the beginning of the measurements.

Коэффициенты диффузии, растворимости и газопроницаемости определ ют следующим образом.The diffusion, solubility and gas permeability coefficients are determined as follows.

Измер ют в зависимости от времени давление в полости 7 манометром 14 и емкость датчика 11 в полости 5. Измерени прекращают после того, как изменение давлени в полости 7 станет равномерным, т. е. стао нет посто нным приращение давлени в полости 7 в единицу времени.The pressure in cavity 7 is measured as a function of time by means of a manometer 14 and the capacity of sensor 11 in cavity 5. Measurements are stopped after the pressure change in cavity 7 becomes uniform, i.e. the pressure in cavity 7 remains constant per unit time .

Определ по измеренным зависимост м временную зависимость скорости потока газа через жидкость и мембрану 13 и сравнива ее с соответствующим рещением уравнени Фика, определ ют коэффициенты Р, D, tr.Determined by the measured dependencies of the time dependence of the gas flow rate through the liquid and the membrane 13 and comparing it with the corresponding solution of the Fick equation, the coefficients P, D, tr are determined.

Помеща измерительную камеру в термостат с заданной температурой, можно проводить измерени Р, D, г; в щироком температурном интервале, что позвол ет дополнительно определ ть энергии активации Ед, Ер, Е.By placing the measuring chamber in a thermostat with a given temperature, it is possible to measure P, D, g; in a wide temperature range, which makes it possible to additionally determine the activation energies Ed, Ep, E.

Таким образом, предлагаемое техническое рещение позвол ет получить информацию о протекании процессов массопереноса в системах газ-жидкость-твердое тело при различных температурах и давлени х, в том числе высоких, причем одновременно определ ют коэффициенты диффузии, проницаемости и растворимости газа в жидкости.Thus, the proposed technical solution provides information on the flow of mass transfer processes in gas-liquid-solid systems at various temperatures and pressures, including high ones, and the coefficients of diffusion, permeability and solubility of the gas in the liquid are simultaneously determined.

Claims

1. Pvetkov V. N. Study of diffusions in

liquids with polarization

interferometer. J. JETP, t. 21, 1951, 701.

2. Bagrov NN and others. Investigation of diffusion in liquids by the method of saturation from the gas phase. J. PTE number 3, 1956, p. 80