Файл: лаба1.docx

5. Для исследования влияния температуры проведения процесса на значение коэффициентов молекулярной и кнудсеновской диффузии, эффективного коэффициента диффузии провели дополнительные расчеты варьируя температуру. По полученным данным построили зависимости, приведенные на рисунках 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Рисунок 1 – Графики зависимости коэффициентов молекулярной диффузии органических веществ от температуры проведения процесса

Рисунок 2 – График зависимости коэффициента молекулярной диффузии водорода от температуры проведения процесса

Рисунок 3 – Графики зависимости коэффициентов кнудсеновской диффузии органических веществ от температуры проведения процесса

Рисунок 4 – График зависимости коэффициента кнудсеновской диффузии водорода от температуры проведения процесса

Рисунок 5 – Графики зависимости эффективного коэффициента диффузии органических веществ от температуры проведения процесса

Рисунок 6 – График зависимости эффективного коэффициента диффузии водорода от температуры проведения процесса

Аналогично для исследования зависимости коэффициента кнудсеновской диффузии и эффективного коэффициента диффузии от радиуса поры провели расчеты и построили графики, представленные на рисунках 7, 8, 9,10.

Рисунок 7 – Графики зависимости коэффициентов кнудсеновской диффузии органических веществ от радиуса поры

Рисунок 8 – График зависимости коэффициента кнудсеновской диффузии водорода от радиуса поры

Рисунок 9 – Графики зависимости эффективного коэффициента диффузии органических веществ от радиуса поры

Рисунок 10 – График зависимости эффективного коэффициента диффузии водорода от радиуса поры

Вывод:

В ходе лабораторной работы ознакомились с явлением диффузии. Используя Microsoft Excel произвели расчеты коэффициентов молекулярной и кнудсеновской диффузии, а также эффективного коэффициента диффузии. Результаты расчетов приведены в таблице 3.

Наиболее высокими коэффициентами молекулярной и кнудсеновской диффузии, а также эффективным коэффициентом диффузии из заданных компонентов (таблица 1) обладает водород: D = 1,16E-04 м²/с;

D_k = 9,29E-08 м²/с; D_Эфф = 9,29E-08 м²/с. Это объясняется тем, что водород обладает самой маленькой молекулярной массой. Следовательно, для данного компонента количество вещества, переносимое диффузионным потоком через поверхность раздела фаз в единицу времени, значительно выше.

---

Также в ходе выполнения лабораторной работы исследовали зависимость коэффициентов молекулярной, кнудсеновской диффузии и эффективного коэффициента диффузии от температуры проведения процесса (рисунки 1-6) и зависимость коэффициентов кнудсеновской диффузии и эффективного коэффициента диффузии от радиуса поры (рисунки 7-10). Исходя из полученных графиков, следует, что при увеличении температуры проведения процесса наблюдается увеличение коэффициентов молекулярной и кнудсеновской диффузии, эффективного коэффициента диффузии. Однако для коэффициентов кнудсеновской диффузии и эффективного коэффициента диффузии зависимость слабая, т.к. в формуле значение температуры в полуторной степени. Исходя из рисунков 7-10, при увеличении радиуса поры увеличивается значение соответствующих коэффициентов.

---

Литература

1. Ушева Н. В. Макрокинетика химических процессов и расчет реакторов: учебное пособие / Н. В. Ушева, А. В. Кравцов; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. — 2-е изд. — Томск: Изд-во ТПУ, 2013. — 92 с.

---