Delayed binary and multicomponent gas diffusion in conical tubes
Delayed binary and multicomponent gas diffusion in conical tubes
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锥形管中二元和多元气体的延迟扩散
DOI：
10.1016/j.ces.2016.03.029
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发表时间：
2016
影响因子：
4.7
通讯作者：
Thöming J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Veltzke T;Pille F;Thöming J
催化剂孔沿其纵轴通常是不均匀的，气态反应物和产物的传输在某种程度上是锥形的约束。在之前的一项研究中，我们通过瞬时的两球扩散池观察到了单个锥形毛孔中的扩散延迟(Veltzke等人，2015年)。然而，多相催化过程通常是在稳态条件下运行的。因此，扩散过程也是非瞬时的，反应物物种被永久消耗，而产物物种稳步出现。为了模拟稳态多组分在锥体中的扩散过程，我们设计了一种新型的双管扩散池，并用解析模型描述了扩散池的传质过程，结果表明，稳态二元扩散和多组分扩散同样存在由纵向体积变化引起的延迟效应。实验证实，扩散阻力随试管锥度的增大而增大。所得结果也可推广到暂态双泡扩散池的结果。然而，对稳态实验的测量要快得多。
Catalyst pores are typically non-uniform along their longitudinal axis, and the transport of gaseous reactants and products takes place in a somehow tapered confinement. In a previous study we observed a diffusion delay in single tapered pores by means of a transient two-bulb-diffusion-cell (Veltzke et al., 2015). Processes in heterogeneous catalysis, however, are typically operated under steady state conditions. Hence also the diffusion processes are non-transient and reactant species are permanently consumed while product species steadily emerge. To mimic steady-state multicomponent diffusion in a cone, we developed a novel two-pipe-diffusion-cell and described the mass transport by an analytical model.Here we can show that the delay effect, which is caused by volumetric changes in longitudinal direction, also exists for steady-state binary and multicomponent diffusion. It is experimentally confirmed that the diffusion hindrance increases with conicity of the test tube. Also the results are transferable to those of the transient two-bulb-diffusion-cell. The measurement of steady-state experiments, however, is much faster.
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DOI：
--
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