Устройство для определения параметров массопереноса Советский патент 1980 года по МПК G01N13/00 

устройством, выполненным в виде аналитических весов, помещенных под вакуумируемый колпак, и вспомогательный объем для заполнения газом, который сообщен через запорную арматуру с источником хранения газа и с измерительной камерой, т. е. измерительная камера сообщена с источником газа через вспомогательный объем и запорную арматуру 2.

Регистрируя временную зависимость концентрации газа в жидкости и сравнивая ее с соответствующим рещением уравнения Фика, вычисляют коэффициент диффузии и растворимости газа в жидкости.

Недостатком такого устройства является невозможность одновременно с измерением коэффициентов диффузии и растворимости газа в жидкости определять коэффициент газопроницаемости жидкости.

Целью изобретения является одновременное определение коэффициентов газопроницаемости, диффузии и растворимости газа в жидкости.

Для этого измерительная камера предлагаемого устройства разделена мембранами на три полости, каждая из которых сообщена с источником газа, причем одна из мембран выполнена из материала с известной газопроницаемостью, .и вторая связана с измерительным устройством.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство для определения параметров массопереноса содержит источник 1 газа высокого давления, соединенный трубопроводом 2 через регулятор давления 3 и вентиль 4 с измерительной камерой, состоящей из полостей 5, 6 и 7. Полости 5 и 6 сообщены между собой трубопроводом 8 с вентилем 9, а разделены упругой металлической мембраной 10, с которой соединена обкладка емкостного датчика 11, подключенного к измерительному мосту 12. Полости 6 и 7 разделены мембраной 13 (непористое тело). Полость 7 оборудована манометром 14. Полости 6 и 7 соединены с вакуумным насосом 15 трубопроводами 16 и 17 с вентилями 18 и 19 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В полость 6 помещают исследуемую жидкость. Полости 5, 6 и 7 откачивают вакуумным насосом 15, после чего вентили 18 и 19 перекрывают. Полость 6 над жидкостью заполняют исследуемым газом от источника 1 через регулятор давления 3 по трубопроводам 2 и 8 с вентилями 4 и 9. Одновременно с полостью 6 заполняется газом полость 5.

Сразу после заполнения полостей 5 и б газом перекрывают вентиль 9. Этот момент является началом измерений.

Коэффициенты диффузии, растворимости и газопроницаемости определяют следующим образом.

Измеряют в зависимости от времени давление в полости 7 манометром 14 и емкость датчика 11 в полости 5. Измерения прекращают после того, как изменение давления в полости 7 станет равномерным, т. е. стао нет постоянным приращение давления в полости 7 в единицу времени.

Определяя по измеренным зависимостям временную зависимость скорости потока газа через жидкость и мембрану 13 и сравнивая ее с соответствующим рещением уравнения Фика, определяют коэффициенты Р, D, tr.

Помещая измерительную камеру в термостат с заданной температурой, можно проводить измерения Р, D, г; в щироком температурном интервале, что позволяет дополнительно определять энергии активации Ед, Ер, Е.

Таким образом, предлагаемое техническое рещение позволяет получить информацию о протекании процессов массопереноса в системах газ-жидкость-твердое тело при различных температурах и давлениях, в том числе высоких, причем одновременно определяют коэффициенты диффузии, проницаемости и растворимости газа в жидкости.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров массопереноса, содержащее измерительную

камеру для исследуемой жидкости, сообщенную через запорную арматуру с источником газа и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения коэффициентов газопроницаемости,

диффузии и растворимости газа в жидкости, измерительная камера разделена мембранами на три полости, сообщенные с источником газа, причем одна из мембран выполнена с известной газопроницаемостью, а вторая связана с измерительным блоком.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Пветков В. Н. Изучение диффузий в

жидкостях при помощи поляризационного

интерферометра. Ж. ЖЭТФ, т. 21, 1951, 701.

2. Багров Н. Н. и др. Исследование диффузии в жидкостях методом насыщения из газовой фазы. Ж. ПТЭ № 3, 1956, с. 80.