19.2. МАССОПЕРЕНОС В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ
Яп^-Ь^Х/дп, (19.18)
где Jtnn коэффициент пропорциональности.
Молекулярная диффузия в объеме пор может быть свободной или кнудсеновской.
Свободная диффузия возникает в достаточно широких порах, радиус которых больше длины свободного пробега (к/г « 1). Если tyr»l, то фаза, заполняющая пору, не является сплошной, по¬скольку движение молекул в большой мере определяется не взаим¬ными столкновениями, а столкновениями со стенками пор. Диффу¬зия в этом случае называется кнудсеновской.
Свободная и кнудсеновская диффузия описываются линейными градиентными уравнениями
qa = - Щ^в)дфп = - Рдс/ёп, (19.19)
1Я. = ~ D,(zJvJSc/dn = - Vfcfdn, (19.20)
где D и DK - коэффициенты молекулярной (свободной) и кнудсеновской диффузии;
= DZJ\LD И D't = Dfijn,) коэффициенты стесненной и стесненной кнудсеновской диффузии; Цд-коэффициент сопротивления диффузии; с-концентрация в газе (жид¬кости), кг/м*.
Ко:эффициент кнудсеновской диффузии может быть определен по формуле
D, = V [8Л77(яМ)]°Л (19.21)
гДе г-радиус поры.
В отличие от диффузионного потока в свободном газовом пространстве, описываемого первым законом Фика = — Ddc/dn), скорость диффузии в порах значительно меньше, поскольку множитель EJ\ID значительно меньше единицы. Числитель (пористость ЕП) этого множителя учитывает то, что только доля, равная еи единич¬ной площади, через которую диффундирует вещество, занята пора¬ми, остальная площадь занята скелетом пористого тела. Коэффи¬циент сопротивления диффузии рв является произведением трех величин: