Wicke-Kallenbach and Graham’s Diffusion Cells; Limits of Application for Low Surface Area Porous Solids

0312202 - ÚCHP 2009 RIV GB eng J - Journal Article
Soukup, Karel - Schneider, Petr - Šolcová, Olga
Wicke-Kallenbach and Graham’s Diffusion Cells; Limits of Application for Low Surface Area Porous Solids.
[Wicke-Kallenbachova a Grahamova difuzní cela: omezení použitelnosti pro nízkopovrchové porézní látky.]
Chemical Engineering Science. Roč. 63, č. 18 (2008), s. 4490-4493. ISSN 0009-2509. E-ISSN 1873-4405
R&D Projects: GA AV ČR IAA4072404
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40720504
Keywords : diffusion * permeation * porous media
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 1.884, year: 2008

The influence of permeation flux induced by tiny pressure gradients on the counter-current gas diffusion in porous solids is discussed. Binary counter-current gas diffusion in porous samples with a broad range of pore radii (78 nm up to 21 microns) was studied in arrangements of the Wicke-Kallenbach and Graham’s diffusion cells. A small pressure difference between the cell compartments was observed both in the Wicke-Kallenbach cell (7 Pa) and Graham’s cell (9 Pa). For samples with pore radii above 7 microns significant deviations of diffusion fluxes were observed. Limits of pore sizes above which the additional permeation transport influences the diffusion results beyond acceptable level were obtained by simulative calculations. The distorted diffusion fluxes can be numerically freed from the contribution of permeation flux if permeation characteristics are available.

V práci je diskutován vliv permeačního toku vyvolaný diferenciální hodnotou tlakového spádu na protiproudé difuzní experimenty v porézních látkách. Binární protiproudá difuze plynů v porézních materiálech s poloměry pórů v rozmezí 78 nm až 21 mikronů byla studována ve Wicke-Kallenbachově a Grahamově difuzní cele. Malý tlakový rozdíl mezi oddíly cely byl zaznamenán jak ve Wicke-Kallenbachově cele (7 Pa), tak v cele Grahamově (9 Pa). V případě vzorků s póry o poloměru větším než 7 mikrometrů byla pozorována významná chyba stanovení difuzních toků. Hranice velikostí pórů, nad kterou dodatečný permeační transport významně ovlivňuje difuzní experimenty, byla stanovena na základě simulačních výpočtů. Tímto výpočtem bylo dokázano, že pokud jsou k dispozici příslušné permeační charakteristiky, lze zkreslené difuzní toky numericky očistit od vlivu permeačního toku.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0163330