Conditions needed for satisfactory measurement of mass transfer coefficients, internal diffusivity and adsorption rate constants

Authors

  • Santosh K. Gangwal,

    1. Chemical Engineering Department, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada N2L 3G1
    Current affiliation:
    1. Research Triangle Institute, Systems and Measurements, Division, Research Triangle Park, North Carolina
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  • Robert R. Hudgins,

    1. Chemical Engineering Department, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada N2L 3G1
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  • Peter L. Silveston

    1. Chemical Engineering Department, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada N2L 3G1
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Abstract

Conditions are developed for the accurate measurement of mass transfer coefficients, internal diffusivity and adsorption rate constants using pulse gas chromatography within the limits of the approximation of the Kubin-Kucera model for adsorption in a packed bed. Physisorption rates are shown to be many orders of magnitude higher than those measurable. Thus, pulse chromatography cannot be used to determine physisorption rate constants. Mass transfer coefficients at low Reynolds Numbers are shown to be measurable under severely restricted conditions.

Abstract

On a établi les conditions nécessaires pour mesurer avec précision les coefficients de transfert de masse et de diffusion interne ainsi que les constantes de vitesse d'adsorption, en employant une colonne de chromatographie “pulsée” en phase gazeuse dans les limites d'approximation du modèle de Kubin et Kucera pour l'adsorption dans un lit garni. On a constaté que les vitesses de physisorption sont de plusieurs ordres de grandeur plus élevées que celles qui sont mesurables. Par conséquent, on ne peut utiliser la colonne de chromatographie “pulsée” pour détermincr les constantes de vitesse de physisorption. On a trouvé que les coefficients de transfert de masse, pour de faibles nombres de Reynolds, n'étaient mesurables que dans des conditions extrèmement restreintes.

Ancillary