ارايه مدل جديد براي محاسبه ضريب نفوذ برخي گازها در آب

A New Model for Estimation of Diffusion Coefficients of some Gases in Water

ضريب نفوذ مهم‌ترين پارامتر موثر در انتقال جرم مي‌باشد. براي طراحي عمليات انتقال جرم دانستن ضرايب نفوذ بسيار اهميت دارد. خصوصيات فيزيكي حلال و حل‌شونده خصوصياتي است كه با كم‌ترين هزينه در اختيار مي‌باشد؛ بنابراين مدل‌سازي انجام شده، بر اساس رابطه Wilke_Chang كه همراه با اصلاحاتي تجربي بوده، شعاع مولكول حل شونده (R) و پارامتر ? اضافه شده است. با توجه به اهميت پيش بيني ضريب نفوذ CO_2 در آب، اصلاحات تجربي، با تمركز بر نفوذ CO_2 در آب صورت گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه براي نفوذ گازهاي CO_2، O_2وN_2، رابطه ويك چنگ به طور متوسط %9 و رابطه ارايه شده در اين تحقيق %8/3 خطا دارد؛ همچنين رابطه ويك چنگ براي نفوذCO_2 در آب داراي %5/6 خطا بوده در حالي كه رابطه ارايه شده، اين ميزان خطا را به %7/2 كاهش داده است. تحقيق حاضر يك رابطه ساده و قابل اطمينان براي تخمين ضريب نفوذ برخي گازها در آب را ارايه مي‌دهد كه نسبت به مدل‌هاي پيشين خطاي بسيار كم‌تري دارد.

Diffusion Coefficient is the most important effective parameter in mass transfer. A correlation for estimating the diffusion coefficients of some gases is presented. The new correlation is based on physical properties of the solvent and solute which are available with a minimum cost. The modeling is based on Wilke-Chang model with empirical corrections in which solute molecule radius (R) and ? parameter have been taken into account. The results reveals that while Wilke-Chang correlation for prediction of diffusion of CO_2,N_2andO_2 has the 9% error and new correlation has only 3.8%. Also Wilke-Chang prediction for diffusion of CO2 in water has 6.5% error while new model predicts that with 2.7% error. In this work a simple and reliablecorrelation was presented to correlate diffusion coefficient of some gases in water.