Anlaufvorgang der Molekularströmung in Rohren mit Teilchenadsorption bei nichtlinearer Adsorptionsisotherme

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Abstract

Der Anlaufvorgang der molekularen Strömung von Gasen durch Rohre wird als Diffusionsproblem behandelt und die Verzögerungszeit bis zur Einstellung stationärer Verhältnisse bei physikalischer Adsorption von Teilchen für verschiedene Adsorptionsisothermen berechnet. Dazu dient eine Methode von Frisch, nach der sich die Verzögerungszeit unter Umgehung einer Lösung der im allgemeinen nichtlinearen Differentialgleichung aus den Daten der stationären Strömung ermitteln läßt. Das Verfahren wird für die Adsorptionsisothermen nach Langmuir sowie nach Dubinin und Raduškevič angewendet, wobei Aussagen über die Genauigkeit einer von Clausing angegebenen einfachen Näherungsformel für die Verzögerungszeit möglich sind. In Umkehrung der Problemstellung wird gezeigt, wie sich aus Ergebnissen von Strömungsexperimenten Adsorptionsisothermen gewinnen lassen.

Abstract

Regarding the initial molecular flow af gases through tubes as a diffusion problem, the time lag until the stationary state is reached is calculated for the cases of several adsorption isotherms for physical adsorption of molecules. The calculations are based on a method of Frisch, by which the time lag is obtained from the data of stationary flow without solving the generally nonlinear diffusion equation. The time lag is given for Langmuir and Dubinin-Raduškevič adsorption isotherms. By this means the exactitude of Clausing's approximate formula for the time lag can be estimated. On the other hand, a method is indicated for obtaining adsorption isotherms from the results of flow experiments.

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