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1、(54)发明名称混合盐溶液中纳滤膜分离性能的模拟方法(57)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庋；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
2、，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。权利要求书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=l，2……m，j-l，2……n；所述的盐溶液是指强电解质无机盐溶液；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Trobs,CiAj；3)计算阳离子Ci在m种
3、阳离子中的摩尔分数xC,，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ΦCiAj：CbCi:和Cb,Aj分别代表单组分盐CiAj溶液中阳离子Ci和阴离子Aj的浓度，kb,Ci和kb,Aj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卒Tr。。…。，。。：Tro。”。lts=∑∑XC,XAl4CfAj.Tro.s,C,A（公式2)f_1，=16)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：Tro船，G
4、=∑_允4玩。。,C,Aj（公式3）／=1Tro胁，专=∑弋4CA}Tro。。，GAj（公式4）j=lTro。，，c『和Trobs,A，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。2．按照权利要求l所述的混合盐溶液中纳滤膜分离性能的模拟方法，其特征在于：阴阳离子的Donnan分配系数kb,C:和kb,A}相等。2说明书混合盐溶液中纳滤膜分离性能的模拟方法技术领域[0001]本发明涉及混合盐溶液中纳滤膜分离性能的模拟方法。特别涉及根据纳滤膜对单组分无机盐的分离性能，考虑不同浓度和不同离子通过纳滤膜的竞争作用，进而获得混合盐溶液中纳滤膜对各种离子的分离性能。
5、背景技术[0002]在膜分离过程中，通常用截留率(R)和透过率(Tr)来表示膜对溶质的分离性能，两者之间的关系为Tr-cp／cb一1-R。其中，cb和cp分别代表原料液和透过液的溶质浓度。[0003]纳滤膜分离性能的传统研究方法是基于物理模型计算预测。例如，Bandini等(S.Bandini,etal.“Nanofiltrationmodeling:theroleofdielectricexclusioninmembranecharacterization”,ChemicalEngineeringScience,2003(58),3303-3326)用道南立体细孔
6、与介电排斥模型，用来描述电解质和中性溶质通过纳滤膜的分离性能。模型计算结果与实验结果的比较发现，对于NaCl和Na2S04混合体系，该模型与道南立体细孔模型的模拟结果与实验结果比较～致，对于CaCl.,和NaCl混合体系，该模型优于道南立体细孔模型，但预测Na离子和Cl离子的截留率与实验结果仍有较大偏差。Aleman等(J.Garcia-Aleman,etal.,“Experimentalanalysis,modeling,andtheoreticaldesignofMcMasterpore-fillednanofiltrationmembranes”,Journa
7、lofMembraneScience，2004(240)，237-255)提出了拟二维模型，基于扩展的Nernst-Planck方程、修正的Poisson-Boltzmann方程以及水力学计算纳滤膜的分离性能。对于NaCl和Na2S04混合体系，该模型对Cl离子的模拟结果随着Na2S04浓度的增加与实验结果偏差越大；对于NaCl和MgCl2混合体系，该模型对Na离子的模拟结果同样随MgCl2浓度的增加而偏离实验结果。Ahmad等(A.L．Ahmad，etal.，“Mathematicalmodelingandsimulationofthemultiplesolu
