二维受限空间中相分离液液混合物的增强驱替

在受限空间中驱替液体对于从多孔膜分离到 CO$_{2}$ 封存的技术过程十分重要。被驱替的液体通常由在驱替液体中具有不同溶解度的多组分构成。液体中的相分离与化学成分梯度会影响驱替速率。在本工作中，我们研究了在准二维微通道中三元液体混合物发生液液相分离时的液体组成对驱替过程的影响。我们聚焦于含 1-辛醇、乙醇和水的模型三元混合物。这些混合物用水或乙醇水溶液驱替。由相分离产生的子相空间分布以及溶液的驱替速率受初始三元溶液组成的影响。随着溶液中初始 1-辛醇组成降低，溶液与驱替液体之间的边界从明确界面变为扩散界面。驱替速率也随初始 1-辛醇组成非线性变化。最慢驱替速率出现在中等 1-辛醇浓度处，此时边界形成稳定的三区构型。在极低 1-辛醇浓度下，驱替速率较快，与相分离过程中形成的化学浓度梯度驱动的液滴形成和运动有关。相分离提供的过剩能量可能有助于中等至高 1-辛醇浓度下的增强驱替，但在低 1-辛醇浓度下则无此作用，其增强来自受限中诱导流动。本研究获得的认识凸显了操控相分离以增强受限空间中质量传递对于广泛分离过程的重要性。