不同边界条件下球形颗粒吸附剂内扩散方程的分析解和数值解的比较

摘要：

吸附质在球形颗粒的内扩散可用固相内扩散偏微分方程描述,当使用吸附剂球心的浓度为零时,可得到解析解模型;当使用在球心的浓度梯度为零时,只能得到数值解.本文分析了在这两种不同的边界条件下导出的分析解和数值解模型之间的差别,当分别用两种模型计算颗粒内瞬时溶质浓度分布和吸附剂颗粒体积平均吸附量的结果表明:在吸附发生的初期(如τ= 0.0001),二者的相对误差为24%,当吸附持续较长时间时,二者的数值基本相同.若以固相内扩散方程的数值解为基准,在吸附发生初期,二次方推动吸附速率近似模型的误差为29%,LDF模型的相对误差高达95%.二次推动力吸附速率模型是有效的,而只有当τ>0.05时,LDF模型才是有效的.作为吸附速率的近似模型,前者比后者有更高的精度.

关键词：扩散、边界条件、分析解、数值解、LDF模型、二次方推动力模型

所属期刊栏目：16

分类号：O647.3(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金29476240;广东省自然科学基金

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：289-295