多组分传质过程的Maxwell-Stefan方法模拟

摘要

传统的Fick定律基于浓度梯度推动作用并不能够有效的描述多组分系统在传质过程中所产生的传质障碍、逆向传质等交互作用现象，而Maxwell-Stefan模型基于化学势推动作用并涵盖了体扩散、努森扩散、粘性流和表面扩散等传质形式，能够定量分析多组分系统的传质过程。本文基于Maxwell-Stefan模型对CH4/Ar/H2混合气体在单个直孔道内的纯扩散过程和C2H6/C3H8/N2混合气体在活性炭上的吸附扩散过程进行了模拟，定量的描述和分析了多组分系统中不同组分之间在传质过程中的交互作用，并将C2H6/C3H8/N2混合气体在活性炭上传质过程的模拟结果与文献中的实验结果进行了对比，得出的结论对研究和设计多组分系统在多孔介质内部的传质过程具有一定的理论和实际意义。