申请/专利权人：重庆大学

申请日：2023-08-16

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117185434B

主分类号：C02F1/469

分类号：C02F1/469;G16C20/10;G06F17/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2023.12.26#实质审查的生效;2023.12.08#公开

摘要：本发明公开一种预测道南渗析传质中离子浓度随时间变化的方法，包括：S1，构建道南渗析传质模型方程，其与进料室的单次进液体积和离子交换膜的膜面积形成相关；S2，基于道南渗析传质模型方程，构建纯盐驱动液下或纯碱驱动液下的预测模型方程；S3，通过Matlab中的龙格库塔算法对预测模型方程求解，以获得在确定的单次进液体积下不同膜面积的目标离子去除率与时间的关系曲线图；S4，在确定的相应单次进液体积下，借助于步骤S3中获得的关系曲线图，确定满足工艺运行条件内所需的最小膜面积。借助于本发明的方法，能够很好地预测出道南渗析过程中目标离子去除率随时间变化的趋势，并且能够确定在满足工艺运行时间内所需的单次进液体积V及膜面积S的最优组合方案。

主权项：1.一种预测道南渗析传质中离子浓度随时间变化的方法，其特征在于，所述方法应用于基于道南渗析与渗透蒸馏耦合的水处理系统，所述水处理系统包括进料室、接收室和酸室，还包括介于进料室和接收室之间的离子交换膜和介于接收室和酸室之间的疏水膜，进料室中待渗析的目标离子通过离子交换膜进入接收室，以与接收室内的驱动液反应生成对应气体，接收室内生成的对应气体通过疏水膜进入到酸室内，以与酸室内的渗透液反应生成对应的盐；所述驱动液为纯盐驱动液或纯碱驱动液；所述方法包括以下步骤：S1，构建道南渗析传质模型方程，所述道南渗析传质模型方程通过进料室的进料液中目标离子浓度随时间变化的方程式表示，所述方程式与单次进液体积和膜面积形成相关；S2，基于道南渗析传质模型方程，构建纯盐驱动液下或纯碱驱动液下的预测模型方程；S3，通过Matlab中的龙格库塔算法对预测模型方程求解，以获得在确定的单次进液体积下不同膜面积的目标离子去除率与时间的关系曲线图；S4，在相应确定的单次进液体积下，借助于步骤S3中关系曲线图中所体现的不同膜面积下目标离子去除率与时间的对应关系，确定满足工艺运行条件内所需的最小膜面积；所述目标离子为NH4+，所述驱动液对应的驱动离子为Na+；所述进料室的进料液中目标离子浓度随时间变化的方程式为： 其中，影响目标离子浓度随时间变化的影响参数包括：代表进料室初始目标离子NH4+浓度，CTI代表进料室总离子浓度，即进料室初始目标离子NH4+浓度和初始驱动离子Na+浓度之和，CTII代表接收室总离子浓度，即接收室初始目标离子NH4+浓度和初始驱动离子Na+浓度之和，代表酸室最终目标离子NH4+浓度，代表总的目标离子NH4+浓度，代表目标离子NH4+扩散系数，代表驱动离子Na+扩散系数，Q代表离子交换量，S代表膜面积，VI代表进料室单次进液体积，VII代表接收室单次进液体积，L代表膜厚度，Z代表电荷数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆大学 预测道南渗析传质中离子浓度随时间变化的方法及其装置

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