![]() ![]() |
Conference publicationsAbstractsXXV conferenceMathematical modeling of the effect of adsorption kinetics on gas transfer through a two-layer membraneFinancial University under the Government of the Russian Federation,Department of Data Analysis, Decision Making and Financial Technologies, Russia, 123995, Moscow, ul. Shcherbakovskaya 38,Tel .: +7 (499) 2272137,E-mail: vugr@rambler.ru 1 pp. (accepted)Изучение газопереноса в мембранах в последнее годы выявило ряд новых эффектов, которые могут быть обусловлены различием и конечностью скорости адсорбции на внешних поверхностях мембраны. Влияние данного процесса на газоперенос в многослойных сплошных мембранах, которые в последнее время получают все большее практическое применение в различных технологиях, практически не исследовалось. В данной работе методом математического моделирования в рамках решеточной модели проведено изучение трансмембранного переноса индивидуального газа через двухслойную сплошную мембрану с учетом конечности кинетики адсорбции на внешних поверхностях мембраны. В результате выполненного исследования установлено, что в двухслойной мембране при конечных давлениях газа и заметной нелинейности изотерм растворимости (абсорбции) газа в мембранных слоях возможно возникновение эффекта асимметрии переноса газа. Получены аналитические выражения для коэффициента асимметрии переноса в двухслойной мембране и определены основные характеристики, определяющие интенсивность эффекта асимметрии газопереноса. Установлено, что скорость кинетики адсорбции существенно влияет на интенсивность асимметрии переноса в мембране. Обнаружено, что при лимитировании кинетики адсорбции, мембрана может функционировать, как диффузионный «диод». Впервые обнаружен эффект инверсии интенсивности газового потока от направления переноса с ростом давления. Установлено, что при лимитировании внутренней диффузии в мембранных слоях, независимо от величины отношения диффузионных проводимостей, большее значение газового потока наблюдается в случае, когда активный слой мембраны, обладающий большей сорбционной способностью, контактирует с низким давлением. Полученные в работе результаты могут быть использованы при создании эффективных многослойных пленок различного назначения. Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ: №16-08-00642 и №17-08-01287.
|