|
Conference publicationsAbstractsXXVII conferenceMathematical modeling of gas permeability of a composite membrane taking into account of viscous flowFinancial University under the Government of the Russian Federation, Department of Data Analysis, Decision Making and Financial Technologies, 123995 Moscow, 38 Shcherbakovskaya St. e-mail: vugr@rambler.ru Institute of Petrochemical Synthesis named after A.V. Topchiev, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Leninsky Prospect, 29. 1 pp. (accepted)Для достижения высоких значений производительности и селективности в процессах газоразделения активно разрабатываются новые композиционные мембраны (КМ), состоящие из пористой подложки, на которую наносится полимерный материал (селективный слой). До недавнего времени, ввиду высокой проницаемости подложки, по сравнению с селективным слоем, полагалось, что проницаемость КМ определяется селективным слоем. Однако в последнее годы в связи с созданием новых полимеров, с более высокими значениями газопроницаемости и методов нанесения их в виде нанометровых пленок на подложку, влияние особенностей газопереноса в подложке на проницаемость композиционной мембраны игнорировать стало невозможным. Цель данной работы состоит в математическом моделировании газопереноса через двухслойную КМ с учетом вязкого течения газа в пористой подложке. В данной работе газоперенос через КМ описывается с помощью модели сопротивления (МС), в рамках которой газоперенос рассматривается, как течение электрического тока (газа) через цепь, состоящую из двух последовательно соединенных сопротивлений, моделирующих газопроницаемости слоев КМ. В рамках данной модели, впервые получено аналитическое выражение для потока газа через КМ с учетом вязкого течения газа через пористую подложку. Показано, что проницаемость КМ зависит от трех безразмерных параметров: Rs/Rk ; Rs/Rv и pout/pin ( где Rs - сопротивление селективного слоя газопереносу, Rk и Rv - сопротивления пористой подложки кнудсеновскому и вязкому течениям соответственно), pin - давление диффундирующего газа через мембрану (диффузант), pout – давление, продиффундировавшего через мембрану газа (пермеат). Математическое моделирование с помощью пакета Mathcad15 показало, что при Rs/Rk
|
