获取纳滤膜流动电位的方法及装置

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1、[54]发明名称获取纳滤膜流动电位的方法及装置[57]摘要获取纳滤膜流动电位的方法及装置，涉及从测量的跨膜电位中分离出流动电位的解析方法。本发明通过测定跨膜电位、压差、通量和截留率，根据Spiegler-Kedem方程，对截留率和通量进行非线性最小二乘拟合，获得反射系数，把截留率趋于反射系数时体系的压差称为标记压差，对超过标记压差值的测量压差及对应的跨膜电位进行线性拟合，斜率的大小即为流动电位。测量装置包含恒温槽、储液槽、恒流泵和膜器，其中恒温槽中放置储液槽，恒沆泵、储液槽和膜器通过非金属导管相连接，压力表

2、、电位差计和流量计连接在膜器两侧。本发明提供的方法及装置能成功从跨膜电位中分离出流动电位，为表征纳滤膜的电性质以及分离性能提供数据支持。1．一种获取纳滤膜流动电位的方法，其特征在于该方法按照如下步骤进行：1）使原料液在压力差作用下透过纳滤膜，用压力表测量压力差；2)通过电位差计，测量跨膜电位；3）通过测量单位时间内透过液的质量，得到透过液的通量；4)由原料液中电解质的浓度Cb和透过液中电解质的浓度CP，计算得到截留率R，其中尺=l-Cp／Cb；5)根据Spiegler-Kedem方程，对体系所得的截留率和通

3、量进行非线性最小二乘拟合，获得反射系数；6)把截留率接近反射系数时体系的压差称为标记压差，对超过标记压差值的测量压差及对应的跨膜电位进行线性拟合，斜率的大小即为流动电位的值。2．根据权利要求1所述获取纳滤膜流动电位的方法，其特征在于：电解质溶液是循环的。3．根据权利要求1所述获取纳滤膜流动电位的方法，其特征在于：原料液和透过液中电解质的浓度为1.0molm-3～50.0molm-3。4．根据权利要求1所述获取纳滤膜流动电位的方法，其特征在于：原料液的环境温度为200℃～250℃。5．根据权利要求1所述获取纳

4、滤膜流动电位的方法，其特征在于：压力差范围为0.05MPa～0.50MPa。6．实施如权利耍求2所述方法的获取纳滤膜流动电位的测量装置，其特征在于：该装置含有恒温槽(1)，放置在恒温槽中的储液槽(2)，膜器(12)以及设置在膜器和储液槽之间的恒流泵(3);所述的储液槽(2)与恒流泵(3)入口通过非金属导管相连接；恒流泵(3)出口与膜器入口(16)通过非金属导管相连接，在恒流泵(3)出口与膜器入口(16)之间的管路上设有支管，支管另一端连接储液槽；在膜器入口(16)设有压力表(5);膜器上半部分出口(17)通

5、过非金属导管依次连接流量计(10)调节阀门和储液槽(2);膜器入口(16)和膜器下半部分出口(15)分别连接电位差计(6)的两个接头；膜器的下半部分出口(15)通过非金属导管连接储液槽(2)。7．按照权利要求6所述的获取纳滤膜流动电位的测量装置，其特征在于：所述的膜器(12)由上、下两部分组成，上半部分(8)和下部分(9)通过设置在膜器上半部分的凸台(18)和设置在下部分的凹槽(14)相吻合，纳滤膜位于凸台和凹槽之间，在膜器上半部分的侧面分别设有入口(16)和出口(17)，在膜器下半部分的侧面设有一个出口(

6、15)。说明书获取纳滤膜流动电位的方法及装置技术领域本发明涉及获取纳滤膜流动电位的方法及装置，特别涉及从测量的跨膜电位中分离出流动电位的解析方法。背景技术在膜分离过程中，当溶液和膜表面之间因外场力（如压力差、浓度差）的作用发生相对运动时，会产生诸如流动电位和膜电位两种动电现象。流动电位是指一定压力下电解质溶液以与膜面垂直方式通过多孔膜时，膜两侧产生的电位差与所施加的压力差的比值。流动电位反映了膜表面有效电荷的分布情况。目前纳滤膜的流动电位的研究比较少。文献(Fievet，P．，etal.“Analysiso

7、fthepressure-inducedpotentialarisingacrossselectivemultilayermembranes”，JournalofMembraneScience，2005，264(1-2)：1-12)中有从理论角度对跨膜电位、流动电位和膜电位的关系做较为详细的阐述，认为一定压力下，电解质溶液通过纳滤膜产生的电位差为跨膜电位，它由压力差引起的流动电位和浓度差引起的膜电位组成。当通量趋于无穷大时，由浓度差引起的膜电位为定值，此时跨膜电位的变化取决于流动咆位的变化。实验方面尽管有文

8、献(SzymezykA．M．，etal.“Ananalysisof'thepressure-inducedpotentialarisi.ngthroughcompositemembraneswithselectivesurfacelayers”,Langmuir,2005,21(5):1818-1826)对跨膜电位随pH值的变化进行了理论和实验研究，但是至今还没有研究明确提出从测得的纳滤膜的跨膜电位中分离出流动电