SU1408310A1

SU1408310A1 - Method of determining permeability of porous materials partly filled with liquid

Info

Publication number: SU1408310A1
Application number: SU864127436A
Authority: SU
Inventors: Юрий Леонидович Голин; Виссарион Сосипатрович Карякин; Анатолий Александрович Косяков; Владимир Иванович Середкин
Original assignee: Предприятие П/Я А-7354
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1988-07-07

Abstract

Изобретение относитс к технике исследовани физических свойств пористых проницаемых материалов и может быть применено дл определени структурных характеристик электродов химических источников тока и электролизеров , фильтрующих элементов фильт- ров-газоотд елителей и других типов пористых изделий. Цель - повышение точности и снижение трудоемкости определени структурных характеристик пористых материалов, частично заполненных водой. Поры образца частично заполн ют раствором нелетучего вещества, (например, водным раствором K.COj) с известными начальными кон- центрацией и объемом, устанавливают образец в измерительную камеру, затем создают на входе в измерительную камеру парогазовую смесь, насьпценную паром растворител (вода) при температуре меньшей, чем в измерительной камере. Пропускают парогазовую смесь через образец, измер ют установившийс расход парогазовой смеси, определ ют концентрацию раствора и рассчитывают объем раствора в порах образца . Варьиру влажность парогазовой смеси на входе измерительной камеры и температуры измерительной камеры , определ ют при этом значение расхода и объема жидкости в порах и получают зависимости расхода от объема жидкости в порах. 2 з.п. ф-лы.The invention relates to a technique for studying the physical properties of porous permeable materials and can be used to determine the structural characteristics of electrodes of chemical current sources and electrolyzers, filter elements of gas filtering filters and other types of porous products. The goal is to improve the accuracy and reduce the complexity of determining the structural characteristics of porous materials partially filled with water. The pores of the sample are partially filled with a solution of a non-volatile substance (for example, an aqueous solution of K.COj) with known initial concentration and volume, place the sample in the measuring chamber, then create a vapor-gas mixture at the entrance to the measuring chamber with vapor temperature less than in the measuring chamber. The vapor-gas mixture is passed through the sample, the steady-state consumption of the vapor-gas mixture is measured, the concentration of the solution is determined, and the volume of the solution in the pores of the sample is calculated. By varying the humidity of the vapor-gas mixture at the inlet of the measuring chamber and the temperature of the measuring chamber, the value of the flow rate and the volume of the fluid in the pores is determined, and the dependences of the flow rate on the volume of the fluid in the pores are obtained. 2 hp f-ly.

Description

0000

соwith

Изобретение опчюситс к технике исследовани физических свойств пористых проницаемых материалов и может быть применено дл определени структурных характеристик электродов химических источников тока и электролизеров, фильтрующих элементов фильтров-газоотделителей и других типов пористых изделий.юThe invention is based on a technique for studying the physical properties of porous permeable materials and can be used to determine the structural characteristics of electrodes of chemical current sources and electrolyzers, filter elements of gas separators, and other types of porous products.

Цель изобретени - повышение точности и снижение трудоемкости определени структурных характеристик пористых материалов, частично заполненных жидкостью..,15The purpose of the invention is to improve the accuracy and reduce the complexity of determining the structural characteristics of porous materials, partially filled with a liquid .., 15

Поставленна цель достигаетс тем, что при способе определени проницаемости пористых материалов, частично заполненных жидкостью,- смачивающей материал, заключающемс 20 во внесении в поры образца материала известного объема жидкости, создании разности давлений на входе и выходе образца, измерении расходаThe goal is achieved by the method of determining the permeability of porous materials, partially filled with liquid, the wetting material, which consists in introducing into the pores of a sample a material of a known volume of liquid, creating a pressure difference at the inlet and outlet of the sample, measuring the flow rate

влажного газа через образец при за- 25 данной температуре, последующем расчете структурных характеристик, в качестве смачивающей жидкости используют раствор нелетучего вещества с известной начальной концентрацией, 30 объем раствора в порах задают и ва- рьируют путем пропускани через образец ненасыщенного газа различной влажности, измерени провод т при установившемс стационарном потоке 5 газа, объем раствора в порах образца определ ют расчетным путем.wet gas through the sample at a given temperature, subsequent calculation of the structural characteristics, a solution of a nonvolatile substance with a known initial concentration is used as a wetting fluid; 30 volume of the solution in the pores is set and varied by passing an unsaturated gas of different humidity through the sample; t at a steady-state stationary gas flow 5, the solution volume in the pores of the sample is determined by calculation.

В качестве смачивающей жидкости используют, например, водный раствор KnCOj. Влажность газа можно за- 40 давать путем насыщени газа паром растворител на входе в измерительную камеру, причем температура в измерительной камере должна быть выше, чем на ее входе.45As a wetting fluid, for example, an aqueous solution of KnCOj is used. Gas humidity can be specified by saturating the gas with solvent vapor at the inlet to the measuring chamber, and the temperature in the measuring chamber should be higher than at its inlet.45

Объем раствора в порах образца определ ют по формулеThe volume of solution in the pores of the sample is determined by the formula

V, -«-j-e- -, (1) ,,V, - "- j-e- -, (1) ,,

где V - объем раствора в порах where V is the volume of solution in the pores

разца, the difference

- начальный объем раствора, внесенного в поры образца.- the initial volume of the solution introduced into the pores of the sample.

VV

ожstand by

5050

мm

Ь.B.

начальна концентраци раствора , внесенного в поры образца, :кмоль/м ; концентраци раствора в порах образца, кмоль/м .the initial concentration of the solution introduced into the pores of the sample: kmol / m; solution concentration in sample pores, kmol / m.

5five

0 0

5 0 5 5 0 5

0 50 5

00

Конш нтрацию С определ ют по справочным данным при известных температуре на входе в измерительную камеру t , температуре в измерительной камере t, давлении парогазовой смеси на входе в измерительную камеру Р, парциальных давлени х насыщенного параConcurrence C is determined from reference data at a known temperature at the entrance to the measuring chamber t, temperature in the measuring chamber t, pressure of the vapor-gas mixture at the entrance to the measuring chamber P, partial pressures of saturated steam

уat

на входе в измерительную камеру Рat the entrance to the measuring chamber P

мm

и в измерительной камере Р, парциальном давлении пара в потоке парогазовой смеси в измерительной камере Р и относительной влажности парогазового потока 1(.and in the measuring chamber P, the partial pressure of steam in the flow of the vapor-gas mixture in the measuring chamber P and the relative humidity of the vapor-gas flow 1 (.

Расход газа измер ют на выходе из измерительной камеры. При предлагаемом способе на выходе измерительной камеры измер ют объемный расход парогазовой .смеси Q при давлении Р, близком к атмосферному, температуре t,, близкой к комнатной, и известным способом рассчитывают мол рный поток парогазовой смеси через образец N.Gas flow is measured at the outlet of the measuring chamber. With the proposed method, the volumetric flow rate of the vapor – gas mixture Q at a pressure P close to atmospheric, temperature t ≈ close to room temperature is measured at the outlet of the measuring chamber, and the molar flow of the vapor – gas mixture through sample N is calculated in a known manner.

Ф,ормула изобретени F, formula of invention

1.Способ определени проницаемости пористых материалов, частично заполненных жидкостью, смачивающей материал,; заключающийс в заполнении пор образца материала известным объемом жидкости, создании разности давлений на входе и выходе образца, измерении расхода влажного газа через образец при заданной температуре , последующем расчете структурных характеристик, отличающийс тем, что, с целью повы щени точности и снижени трудоемкости , в качестве смачивающей жидкости используют раствор нелетучего вещества с известной начальной концентрацией , а заполнение пор осуществл ют пропусканием через образец ненасыщенного газа различной влажности , измерение производ т при устано-, вившемс стационарном потоке газа, объем раствора в порах образца определ ют расчетным путем.1. A method for determining the permeability of porous materials partially filled with a liquid wetting the material; consisting in filling the pores of a sample of a material with a known volume of liquid, creating a pressure difference between the inlet and outlet of the sample, measuring the flow rate of wet gas through the sample at a given temperature, then calculating the structural characteristics, characterized in that, in order to increase accuracy and reduce labor intensity, the wetting liquid uses a solution of a non-volatile substance with a known initial concentration, and the pores are filled by passing an unsaturated gas of different humidity through the sample, and Merenii effected at ustano-, vivshems stationary gas stream, volume of solution in the pores of the sample is determined by calculation.

2.Способ по П.1, отличающийс тем, что в качестве смачивающей жидкости используют водный раствор .2. A method according to claim 1, characterized in that an aqueous solution is used as a wetting liquid.

3.Способ по П.1, о тли ч аю- щ и и с тем, что влажность газа задают путем насыщени газа паром растворител на входе в измерительную камеру за счет установлени температуры в измерительной камере выше , чем на ее входе.3. The method according to Claim 1, about aphids and the fact that the humidity of the gas is set by saturating the gas with solvent vapor at the entrance to the measuring chamber by setting the temperature in the measuring chamber higher than at its entrance.

Claims

1. The method for determining the permeability of porous materials partially filled with a liquid wetting the material is to fill the pores of the sample with a known volume of liquid, create a pressure difference at the inlet and outlet of the sample, measure the flow rate of wet gas through the sample at a given temperature, and then calculate the structural characteristics, 'characterized in that, in order to improve accuracy and reduce labor intensity, a solution of a non-volatile substance with a known initial concentration is used as a wetting liquid by radio, and filling the pores is carried out by passing through the sample an unsaturated gas of various humidity, the measurement is carried out at a steady stationary gas flow, the volume of solution in the pores of the sample is determined by calculation.

2. The method according to claim 1, with a join and st with the fact that an aqueous solution of K ^ COj is used as a wetting liquid.

3. The method of pop. 1, characterized in that the gas humidity is set by saturating the gas with solvent vapor at the inlet to the measuring chamber by setting the temperature in the measuring chamber higher than at its inlet.