在線監(jiān)測變色陽樹脂的特性及分析原理

變色數(shù)脂可以用來監(jiān)測陽床或陰床出水,，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補(bǔ)充,。具有穩(wěn)定可靠,、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),。

變色陽樹脂是一種帶有指示劑的陽離子交換樹脂,，出廠型為氫型，通過變色陽樹脂的水如果含有Na+,、K+,、Ca2+、Mg2+,、Fe2+等各種陽離子時,，即與樹脂攜帶的H+發(fā)生交換，樹脂層開始失效,，失效層顏色明顯改變,，指示水中有陽離子泄露,。H+型時為墨綠色，Na+型時為玫瑰紅色,，產(chǎn)品色差十分明顯,。同時還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水,、除氧器,、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前,，將水中帶入的游離氨除去,，并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子，避免了Ca2+,、Mg2+,、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用,，用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標(biāo),，決定凝結(jié)水是否需要處理，監(jiān)測給水,、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測和控制給水,、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率,，是保證水汽質(zhì)量，控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段,。 

由于水汽中氨的濃度,、取樣流速經(jīng)常變化，加上機(jī)組啟停等原因,，難以判斷H型交換柱何時失效,。H型交換柱失效初期，由于少量銨離子穿透,，使氫電導(dǎo)率測量值偏低,；當(dāng)H型交換柱*失效，大量銨離子透過,，氫電導(dǎo)率測量值又偏高,。因此，當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時,，難以及時判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效,。目前國外采取的解決辦法是采用變色陽離子交換樹脂，失效層與未失效層顏色不同,，可以在H型交換柱失效前及時進(jìn)行再生處理,，可以及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時采取解決措施,。 

變色樹脂使用方法： 

購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經(jīng)過以下方式處理才可以使用： 

（1）將樹脂放入容器中,，以除鹽水清洗2～3遍,，至水清澈；如果樹脂變干,，則清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小時，以防止樹脂因急劇膨脹而破裂,。 

（2）將清洗干凈的樹脂裝入實(shí)際交換柱中,，以不少于10倍樹脂體積的5%HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運(yùn)行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h,，保證再生液與樹脂接觸時間不小于30min,； 

（3）再生液進(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)行水流方向大流量沖洗交換柱（沖洗流速10m/h～20m/h），沖洗時間不低于12h,； 

（4）再生完畢,、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測定。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進(jìn)行再生處理,，再生步驟同(2)~(4),。 

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲存,。 

在線監(jiān)測變色陽樹脂的特性及分析原理
                 

　　溶解性

　　離子交換樹脂應(yīng)為不溶性物質(zhì),，但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì)及樹脂使用過程中受高溫影響或被氧化會化學(xué)降解而生成的物質(zhì)，會在運(yùn)行時溶解出來,，稱為膠溶,。交聯(lián)度較低和含活性基團(tuán)多的樹脂，溶解傾向較大,。離子交換器剛投入運(yùn)行時發(fā)生出水帶色現(xiàn)象就是樹脂膠溶現(xiàn)象,。

離子交換樹脂

　　膨脹度

　　離子交換樹脂含有大量親水基團(tuán)，與水接觸即吸水膨脹,。溶液中電解質(zhì)濃度越大,，樹脂內(nèi)外溶液的滲透壓差反而減小，樹脂的溶脹就小,，所以對于“失水"的樹脂,，應(yīng)將其先浸泡在飽和食鹽水中，使樹脂緩慢膨脹,，不致破碎,。當(dāng)樹脂中的離子變換時，如陽離子樹脂由H+轉(zhuǎn)為Na+,，陰樹脂由C1-OH-轉(zhuǎn)為OH-,，都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹,，增大樹脂的體積。通常,，交聯(lián)度低的樹脂的膨脹度較大,。在設(shè)計離子交換器本體高度與再生裝置及配水裝置時，必須考慮樹脂的轉(zhuǎn)型膨脹率體積改變率,，以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時樹脂層中的離子轉(zhuǎn)型發(fā)生的樹脂體積變化,。樹脂轉(zhuǎn)型體積改變率越小越好，在浮動床中這樣容易控制樹脂層裝填高樹脂層度及填床率,，使落床,、成床時樹脂層基本不亂。此外,，對固定床的中排再生裝置設(shè)計有利,。

離子交換樹脂

　　耐用性

　　樹脂顆粒使用時有轉(zhuǎn)移、摩擦,、膨脹和收縮等變化,，長期使用后會有少量損耗和破碎，當(dāng)樹脂破碎嚴(yán)重時,，將會造成水流阻力的急劇增加,，從而使設(shè)備出力達(dá)不到要求，影響正常運(yùn)行,，故樹脂要有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性,。交聯(lián)度低的樹脂較易碎裂，但樹脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的均勻程度及其強(qiáng)度,。如大孔樹脂,，具有較高的交聯(lián)度者，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,，能耐反復(fù)再生,，一般交換器內(nèi)樹脂使用后其機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)保證每年的耗損率不超過3%~7%。樹脂的損耗超過正常值時,，除了檢查樹脂的流失情況,，還應(yīng)考慮樹脂是否存在破損問題。

離子交換樹脂

　　樹脂的交聯(lián)度

　　樹脂的骨架是靠交聯(lián)劑連接在一起的,。交聯(lián)度是指交聯(lián)劑所占有的份數(shù),，一般用交聯(lián)劑占單體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示。例如,，聚苯乙烯樹脂用二乙烯苯做交聯(lián)劑,，其用量占單體總料量的8%時，這種樹脂的交聯(lián)度為8%。低交聯(lián)度為2%~4%,，中交聯(lián)度為7%~8%,，高交聯(lián)度為12%~20%；交聯(lián)度直接影響樹脂的性能,。交聯(lián)度越高,，樹脂的機(jī)械強(qiáng)度就越大，對離子的選擇性越強(qiáng),，但離子的交換速度就越慢,。這是因?yàn)榻宦?lián)度高，表明樹脂的結(jié)構(gòu)緊密,，孔隙率低,，同時樹脂在水中溶脹率也低，因而水中的離子在樹脂內(nèi)擴(kuò)散速度小,，影響了離子間的交換能力,。