[发明专利]混合盐溶液中纳滤膜分离性能的模拟方法

摘要

混合盐溶液中纳滤膜分离性能的模拟方法，其特征在于该方法先确定由多种离子构成的混合盐溶液的总盐浓度；对浓度等于总盐浓度的单组分盐溶液的进行纳滤膜透过实验，得到每种单组分盐的透过率；之后根据模型公式，计算各离子所占的摩尔分数，单组分盐的转换参数，混合体系的总盐透过率和各种离子的透过率。本发明提出的模拟方法，计算过程简单，能够模拟复杂的体系，模拟结果与实验结果偏差较小。模型中涉及的唯一的模型参数有明确的物理意义和表达，易于确定。利用该方法，可以通过测量m种阳离子乘以n种阴离子单组分盐溶液中盐通过纳滤膜的透过率，预测由m种阳离子和n种阴离子组成的混合盐溶液中离子通过纳滤膜的透过率。

主权项

1.一种混合盐溶液中纳滤膜分离性能的模拟方法，其特征在于该方法按照如下步骤进行：1)测量含有m种阳离子Ci和n种阴离子Aj的混合盐溶液中各离子的浓度，计算混合盐溶液的总盐浓度，总盐浓度指当量浓度，i＝1，2……m，j＝1，2……n；2)将混合盐溶液等效为由m乘n种单组分盐CiAj组成的混合体系，对m乘n种单组分盐溶液进行纳滤膜的透过实验，单组分盐溶液的浓度等于总盐浓度，测量该浓度下这些单组分盐的表观透过率 3)计算阳离子Ci在m种阳离子中的摩尔分数阴离子Aj在n种阴离子中的摩尔分数 4)根据下式，计算单组分盐CiAj的转换参数${\phi }_{C_i{A}_j}=\frac{k_{b,C_i}{c}_{b,C_i}+k_{b,A_j}{c}_{b,A_j}}{\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}(k_{b,C_i}{c}_{b,C_i}+k_{b,A_j}{c}_{b,A_j})}(公式1)和分别代表单组分盐CiAj溶液中阳离子Ci和阴离子Aj的浓度，和分别代表单组分盐CiAj溶液中阳离子Ci和阴离子Aj通过纳滤膜时的Donnan分配系数，单组分盐溶液浓度等于总盐浓度；5)根据下式，计算混合盐溶液的总盐表观透过率Trobs，salts：$ {\mathrm{Tr}}_{\mathrm{obs},\mathrm{salts}}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{x}_{C_i}{x}_{A_j}{\phi }_{C_i{A}_j}·{\mathrm{Tr}}_{\mathrm{obs},C_i{A}_j}(公式2)6)根据下式，计算混合盐溶液中阳离子Ci和阴离子Aj的表观透过率：$ {\mathrm{Tr}}_{\mathrm{obs},C_i}=\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{x}_{A_j}{\phi }_{C_i{A}_j}{\mathrm{Tr}}_{\mathrm{obs},C_i{A}_j}(公式3)$ {\mathrm{Tr}}_{\mathrm{obs},A_j}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{x}_{C_i}{\phi }_{C_i{A}_j}{\mathrm{Tr}}_{\mathrm{obs},C_i{A}_j}(公式4)和分别代表混合盐溶液中阳离子Ci和阴离子Aj的表观透过率。$$$$