Пористая структура и проницаемость неорганических мембран

• Автор: Родионова, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.17.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Количественное описание пористой структуры
1.1.1. Строение мембран и природа пористых материалов
1.1.2. Определение морфологических параметров пористой среды
1.1.3. Проблемы предсказания работы мембран,
выделение активной пористости
1.1.4. Проницаемость мембран и параметры пористой среды
1.2. Методы порометрии
1.2.1. Стереология
1.2.2. Статические методы порометрии
1.2.2.1. Метод ртутной порометрии, калориметрия
1.2.2.2. Метод адсорбции/десорбции газа
1.2.2.3. Метод эталонной порометрии
1.2.3. Динамические методы порометрии
1.2.3.1. Метод проницаемости, пузырька, замещения жидкости
1.2.3.2. Метод пермпрометрии
1.2.4. Сочетание статических и динамических методов,
метод относительной проницаемости газа
1.3. Свойства жидкостей в тонких порах

1.3.1. Структурные изменения плотности
в граничных слоях жидкостей
1.3.2. Структурные изменения вязкости
в граничных слоях жидкостей
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Метод определения коэффициента гидродинамической проницаемости (ГДП)
2.2.2. Метод динамической десорбционной порометрии
2.2.3. Метод расчетной проницаемости
2.2.4. Метод кумулятивной проницаемости
2.2.5. Метод газпроницаемости
2.2.6. Метод модификации селективного слоя
мембран пироуглеродом
2.2.7. Спектрометрия
2.2.8. Исследования электроповерхностных свойств мембран
ГЛАВА 3. НОВЫЕ МЕТОДЫ ПОРОМЕТРИИ, ОСНОВАННЫЕ НА МЕТОДЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ДЕСОРБЦИОННОЙ ПОРОМЕТРИИ
3.1. Метод расчетной проницаемости (РП)
3.2. Метод кумулятивной проницаемости (КП)

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ, ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ НА КОЭФФИЦИЕНТ ГДП НЕОРГАНИЧЕСКИХ МЕМБРАН
4.1. Пористая структура и коэффициент ГДП исходной мембраны
4.2. Вклад дефектов в величину коэффициента ГДП прогретой мембраны
4.3. Достоинства метода КП и метода РП для определения РПР
композитных мембран
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ МОДИФИКАЦИИ НА КОЭФФИЦИЕНТ ГДП И ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЛЕКТИВНОГО СЛОЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МЕМБРАН
5.1. Метод модификации селективного
слоя мембран: инфильтрация пироуглерода
5.2. Измерение пористой структуры мембраны
в процессе модификации
5.3. Способ контроля размера транспортных пор
ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ НА КОЭФФИЦИЕНТ ГДП МЕМБРАН
6.1. Влияние температуры на коэффициент ГДП
6.2. Влияние вязкости на коэффициент ГДП
6.3. Уточнение выражения для расчета коэффициента ГДП
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Таблица 2.2. Свойства флюидов.
Флюиды Вязкость, мПа*с (Т=20С) Молярный объем 5н 5Р 8а
Этанол 1,2 58,5 9.5 4.3 7
Декан 0,9 217,2 0 0
Гептан 0,32 131,6 0 0 8,46
Вазелиновое 106
масло
Глицерин 1489 14.3 5.9 7
Необходимые для расчетов величины вязкости жидкостей при заданной температуре были получены аппроксимацией справочных данных [94, 95] в программе Excel по методу наименьших квадратов по формуле [96]:
т]=Л *ехр(В/Т),
где А и В-константы, которые были рассчитаны из корреляции значений вязкости по данной формуле в программе Excel.
В случае вазелинового масла вязкость определялась с помощью капиллярного вискозиметра типа ВПЖ-3. Средняя ошибка составляла ~ 1.5%. Кроме того проводились прямые измерения вязкости на вискозиметре типа ВПЖ-3 по ГОСТ 10028-67.
Важным методическим условием при проведении фильтрационных экспериментов является устойчивость значений производительности мембраны во времени. В связи с этим для каждой модельной мембраны проводились кинетические измерения и значения J измерялись после достижения
стационарного режима. Ошибка эксперимента вычислялась по формуле:
,, а/, а/,, а/ . а/ а/ ,
dJ =—dm+—dL+—dt+—dP+—dn dm dL dt dP drj
где J - объемный поток (мл/с), rj - вязкость. Полученная погрешность эксперимента не превышала 10%. После аппроксимации линейной функцией в программе Excel по методу наименьших квадратов максимальное отклонение величины потока от линии тренда составляло 4%. Коэффициент гидродинамической проницаемости был определен с точностью 2%.