1.5.11 Дифузіофорез.


Дифузіофорез – це рух частинок, викликаний гра­дієнтом концентрації компонентів газової суміші. Явище дифузіофо­резу виразно проявляється в процесах випаровування і конденсації.
При випаровуванні з поверхні краплини виникає градієнт концент­рації пару, але оскільки загальний тиск пару повинен залишатися пос­тій­ним, відбувається гідродинамічна течія парогазової суміші, нап­равлена пе­рпендикулярно до поверхні випаровуваної краплини і компенсуюча дифу­зію газів до цієї поверхні. Ця гідродинамічна течія, наз­вана стефанівською, може значно впливати на осадження частинок. Так, при уловлюванні час­тинок розпиленою водою при недонасиченні газів водяним паром стефа­нівська течія перешкоджає, а при перенасиченні – сприяє захвату частинок краплинами.
Математичний вираз розглянутого явища, який носить назву зако­ну Стефана, при конденсації парів має  такий вигляд
,                                     (1.71)
де   – кількість речовини, яка продифундувала за 1 с через 1 м2  поверхні,   кг/м2•с;
      Рпг – тиск парогазової суміші, Па;
      Рп – парціальний тиск пару, Па;
      Дп – коефіцієнт дифузії пару, м2/с;
      Мп – маса 1 кмоль пару, кг/кмоль;
      – зміна парціального тиску на вісі, нормальній до поверхні краплини (плівки рідини), – градієнт парціального тиску пару.
Рівняння Стефана справедливе і при випаровуванні: в цьому ви­падку змінюється тільки знак потоку речовини – з’являється мінус в правій частині рівняння (1.71).
Швидкість дифузійного руху частинки , м/с, яка враховує як дифу­зію самих частинок, так і стефанівську течію, при  впарогазо­вій суміші виражається рівнянням
,             (1.72)
де Рг – парціальний тиск сухих газів,Па;
    Мг – молекулярна маса стаціонарного газу, кг/кмоль.
Наведене рівняння було виведене для випадку , проте воно добре описує експериментальні результати (з розходженням до 9%в тих випадках, коли змінюються від 2 до 12).