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變色樹脂的基本組成與物理結(jié)構(gòu)
閱讀：516 發(fā)布時間：2024-8-14變色樹脂的基本組成與物理結(jié)構(gòu)
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,，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補充。具有穩(wěn)定可靠,、使用簡便,、不污染水質(zhì)的優(yōu)點。
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)垢的重要手段之一。
由于水汽中氨的濃度,、取樣流速經(jīng)常變化,，加上機組啟停等原因，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：
新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）將新樹脂放入容器中,，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10NaCl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際交換柱中,，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運行水流方向相反）,，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。
變色樹脂的基本組成與物理結(jié)構(gòu)
離子交換樹脂的基本組成
離子交換樹脂的基體,，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類,，它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成具有長分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物,。苯乙烯系樹脂是先使用的,，丙烯酸系樹脂則用得較后。
離子交換樹脂
這兩類樹脂的吸附性能都很好,，但有不同特點,。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數(shù)離子型色素，脫色容量大,，而且吸附物較易洗脫,，便于再生，在糖廠中可用作主要的脫色樹脂,。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質(zhì),，善于吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負(fù)電的或不帶電的)；但在再生時較難洗脫,。因此,，糖液先用丙烯酸樹脂進(jìn)行粗脫色，再用苯乙烯樹脂進(jìn)行精脫色,，可充分發(fā)揮兩者的長處,。
離子交換樹脂
樹脂的交聯(lián)度，即樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),，對樹脂的性質(zhì)有很大影響,。通常，交聯(lián)度高的樹脂聚合得比較緊密,，堅牢而耐用,，密度較高,，內(nèi)部空隙較少，對離子的選擇性較強,；而交聯(lián)度低的樹脂孔隙較大,，脫色能力較強，反應(yīng)速度較快,，但在工作時的膨脹性較大,，機械強度稍低，比較脆而易碎,。工業(yè)應(yīng)用的離子樹脂的交聯(lián)度一般不低于4,；用于脫色的樹脂的交聯(lián)度一般不高于8；單純用于吸附無機離子的樹脂,，其交聯(lián)度可較高,。
離子交換樹脂
離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu)
離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹脂的高分子骨架,，在干燥的情況下內(nèi)部沒有毛細(xì)孔,。它在吸水時潤脹，在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙,，通常稱為顯微孔,。濕潤樹脂的平均孔徑為2～4nm(2×10-6～4×10-6mm)。這類樹脂較適合用于吸附無機離子,，它們的直徑較小,，一般為0.3～0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機物質(zhì),，因后者的尺寸較大,，如蛋白質(zhì)分子直徑為5～20nm，不能進(jìn)入這類樹脂的顯微孔隙中,。