Русский
!

Presentations

Diffusion-kinetic gas transport through the composite polymer membrane

UgrozovV.V., Filippov A.N.1

Financial University of the Government of the Russian Federation, Department of Mathematics, Russia, 123995 Moscow, 38 Shcherbakovskaya St., E -mail: vugr@rambler.ru.

1Gubkinsky University, 65 Leninsky Prospekt, Moscow, Russia, 119991, E-mail: anatoly.filippov@gmail.com.

Современные экспериментальные исследования новых композиционных мембран (КМ) с тонкими селективными полимерными слоями, наносимые на пористую подложку указывают на необходимость уточнения традиционных теоретических представлений о мембранном газопереносе через КМ.

Так в ходе анализа экспериментальных данных по переносу различных газов через КМ с тонкими полимерными слоями (толщиной 1 мкм.

В ряде работ было предположено, что указанная зависимость может быть обусловлена влиянием пористой структуры подложки на перенос, так как диффундирующие молекулы газа через селективный слой КМ преодолевают различные диффузионные расстояния, прежде чем попасть в поры подложки. Заметим, что обычно влиянием пористой структуры подложки пренебрегалось, поскольку ее проницаемость заметно выше, чем у селективного полимерного слоя КМ. В ряде работ было показано, что для описания газопереноса в рамках такого подхода должна быть использована компьютерная 3-х мерная диффузионная модель. Попытки найти аналитический способ описания переноса газа, пока не увенчались успехом.

Для описания газопроницаемости через КМ с учетом обнаруженной зависимости, нами предложен иной подход , который исходит из предположения о необходимости учета конечной скорости адсорбции газа на поверхностях селективного слоя, поскольку с уменьшением его толщины скорость диффузии убывает и может стать сопоставимой со скоростью адсорбции.

В рамках данного подхода была построена система одномерных уравнений, описывающих диффузионно-кинетический перенос газа через КМ. Получено аналитическое выражение проницаемости газа через КМ. Показано, что оно адекватно предсказывает наблюдаемую экспериментально зависимость газопроницаемости от толщины селективного слоя.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 20-08-00661_а).

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533