|
|
Transport of Gaseous Mixtures in a Porous Membrane Support Modelled Using a Random Three-Dimensional Pore Network
Čapek, P. ; Veselý, M. ; Hejtmánek, Vladimír
In this paper, we developed a pore network model of multi-component mass transport in porous solids. Constitutive equations applied on the pore-scale level were based on the Maxwell-Stefan formulation. Fitting effective transport parameters like tortuosity was completely avoided. Essential information about pore sizes was extracted from the pore network model. It was shown that conditions for unusual phenomena, particularly up-hill flow, can be found quite often in practice. Pore network models also appear to be a very convenient tool for estimation of optimal conditions of diffusion experiments.
Plný tet: SKMBT_C22014050212450 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
|
Process-Based Model of Mixed-Matrix Membrane
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Veselý, M. ; Sysel, P. ; Kočiřík, Milan ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Bernauer, B. ; Fíla, V.
The focus of this contribution was on the formulation and verification of a process-based model of the mixed-matrix membrane that consisted of the polyimide matrix synthesized from the monomers 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphtalic anhydride and 4,4’-oxydianiline, and silicalite-1. When a solution of a polyimide precursor in N,N-dimethylformamide was ready, silicalite-1 particles were dispersed in the solution and the dispersion was subsequently cast on a Teflon support plate. An initial mass ratio of silicalite-1 and polyimide was about 1:1. After solvent removal, the films were heated in subsequent steps up to 230°C for two hour. From a process-based model point of view, a key operation of the entire synthesis was slow sedimentation of silicalite particles in the viscous solution. Preliminary observation of 2D cuts through the solid membrane in a scanning electron microscope revealed that there were a lot of contacts among the silicalite particles. Therefore, a sequential (ballistic) deposition algorithm, well representing sedimentation in a low-energy environment, was used to create an off-lattice model of spatial distribution of the silicalite particles in the polyimide matrix.
Plný tet: SKMBT_C22012102413461 - PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
| |
|
|
Fosfor v biomase půdních mikroorganismů a její odhad pomocí extrakčně-fumigační metody
ČAPEK, Petr
Cílem mé magisterské práce bylo určit příčiny nepřesných hodnot P v biomase půdních mikroorganismů půd kyselých lesních smrčin a zamokřených luk a navrhnout, jakým způsobem zpřesnit odhad Pmic. Největším zdrojem chyb je použití vnitřního standardu za účelem korekce na sorpci půdy. V této práci je vypracován postup, který by stanovení P v biomase půdních mikroorganismů měl v budoucnu zpřesnit.
|
|
|
Fosfor v lesních půdách v povodí šumavských jezer dostupný \kur{in-situ}
ČAPEK, Petr
The aim of the study was to test ion exchange resin (IER) bag method for measurement of forest soil phosphorus availability. P-PO4 sorption and elution efficiencies of ion exchange resin AsenXnp (Purolite) were tested. The results showed nearly 100% efficiency of P-PO4 sorption. Average elution efficiency after repeated elution on a glass column was 87 % (each elution step 50 ml 2 % NaOH, 300 ml in total). The amount of available phosphorus was determined in-situ using IER bag method in the litter and organic soil layers of Plešné and Čertovo lakes watersheds. Amount of available phosphorus was 3.6 times greater in soils of Plešné watershed compared to Čertovo watershed.
|
|
| |
|
|
Reconstructed 3D Microstructure and Effective Diffusivity of a Zeolite-Polyimide Mixed Matrix Membrane
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Fryčová, M. ; Sysel, P. ; Kočiřík, Milan ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Bernauer, B. ; Fíla, V.
In our work we focused on a two-phase system consisting of the polyimide matrix synthesized from the monomers 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphtalic anhydride (6FDA) and 4,4’-oxydianiline (ODA), and silicalite-1 [3, 4]. Its microstructure on the scale capturing the morphology of silicalite particles was reproduced by means of stochastic reconstruction. Then, effective diffusivity of an arbitrary fluid in the reconstructed composite material was determined by exploiting random walk simulation. Resulting values were compared with the corresponding values obtained using two traditional correlations for conductivity of composite materials. Image processing and analysis as the first step of stochastic reconstruction was a bit inexact in terms of an estimation of the volume fractions of both phases.
|
|
|
Pokroky ve stochastické rekonstrukci mikrostruktury pórovitých látek metodou simulovaného ochlazování
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Kočiřík, Milan
Z provedené analýzy replik třech pórovitých materiálů vyplynulo, že inovovaná metoda stochastické rekonstrukce pomocí simulovaného ochlazování poskytovala prostor pórů lépe propojený než obdobná metoda popisovaná v literatuře. Tím se možná podařilo překonat hlavní problém stochastické rekonstrukce s užitím simulovaného ochlazování, který spočívá ve špatné reprodukci propojenosti pórů. Rozdíly mezi replikami získanými oběma srovnávanými metodami stochastické rekonstrukce se zvětšovaly s klesající celkovou pórovitostí reálného materiálu. Pro důkladnější ověření inovované metody bude provedena rekonstrukce mikrostruktury materiálů s pórovitostí nižší než 0,2. Dále bude potřeba určit transportní vlastnosti replik a porovnat je s obdobnými vlastnostmi reálných materiálů.
|
|
| |
|
|
Analýza transportu plynů v makropórových látkách.
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír
Smyslem práce bylo jednak stanovit velikosti difúzního a permeačního toku ve válcové kapiláře známých rozměrů za definovaných okrajových podmínek a jednak určit efektivní difuzivity plynů ve vybrané makropórovité látce. Znalost difúzního a permeačního toku v kapiláře pomohla formulovat požadavky na aparaturu a odhadnout experimentální chybu efektivní difuzivity. Rozměry kapiláry byly dedukovány z rozdělení objemu pórů podle jejich poloměru, které bylo pro danou látku určeno rtuťovou pórometrií. Vztah mezi hustotou molárního toku a gradientem molárních koncentrací byl popsán modelem průměrného transportního póru. Z analýzy transportu hmoty v kapiláře vyplynulo, že diferenciální tlakoměr musí indikovat rozdíly tlaku větší než 6 Pa. Experimenty byly provedeny s dvojicemi plynů, které zahrnovaly vodík, helium, dusík a argon, tak, aby diferenciální tlakoměr ukazoval nulový rozdíl. Získané hustoty molárních toků byly konfrontovány s Grahamovým zákonem. Bylo konstatováno, že odchylky jsou přijatelné.
|
host ::
RSS.