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氫型變色樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能和再生問題
閱讀：141 發(fā)布時(shí)間：2022-2-15| 提 供 商 | 廊坊森納特化工有限公司 | 資料大小 | 77.3KB |
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氫型變色樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能和再生問題
變色數(shù)脂可以用來(lái)監(jiān)測(cè)陽(yáng)床或陰床出水，在陽(yáng)床或陰床臨近失效時(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn),，是在線監(jiān)測(cè)儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡(jiǎn)便,、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。
變色陽(yáng)樹脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹脂,，出廠型為氫型,，通過變色陽(yáng)樹脂的水如果含有Na+、K+,、Ca2+,、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)離子時(shí),，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(yáng)離子泄露,。H+型時(shí)為墨綠色,，Na+型時(shí)為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯,。同時(shí)還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性,。
變色陽(yáng)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(yáng)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(yáng)樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測(cè)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(cè)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(jì),。
變色樹脂使用范圍：監(jiān)測(cè)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(shí)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(cè)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(cè)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(shí)，難以及時(shí)判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效,。目前國(guó)外采取的解決辦法是采用變色陽(yáng)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(shí)進(jìn)行再生處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時(shí)采取解決措施,。
變色樹脂使用方法：
購(gòu)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(shí),，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(dòng)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(shí)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(shí)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(cè)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(chǔ)存:需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存的樹脂,，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。
氫型變色樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能和再生問題
樹脂的交換能力
氫型陽(yáng)離子交換樹脂在水中可解離出氫離子(H+),，當(dāng)遇到金屬離子或其它陽(yáng)離子,，就發(fā)生互相交換作用，但交換后的樹脂,，就不再是氫型樹脂了,。例如，當(dāng)水中的陽(yáng)離子如鈣離子,、鎂離子的濃度相當(dāng)大時(shí),，磺酸型的陽(yáng)離子交換樹脂中的氫離子，可和鈣,、鎂離子進(jìn)行交換,，而形成「鈣型」或「鎂型」的陽(yáng)離子交換樹脂。
樹脂
如下式：2R-SO3H+Ca2+→(R-SO3)2Ca+2H+(鈣型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂)2R-SO3H+Mg2+→(R-SO3)2Mg+2H+(鎂型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂) 氫型陽(yáng)離子交換樹脂的交換能力與被交換的陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)有密切關(guān)系,。在常溫下,，低濃度水溶液中，交換能力隨離子價(jià)數(shù)增加而增加,，即價(jià)數(shù)越高的陽(yáng)離子被交換的傾向越大,。此外,，若價(jià)數(shù)相同，離子半徑越大的陽(yáng)離子被交換的傾向也越大,。如果離子交換樹脂是以自來(lái)水中經(jīng)常出現(xiàn)陽(yáng)離子列為參考對(duì)象,，則氫型陽(yáng)離子交換樹脂的交換能力順序可表示如下：
強(qiáng)酸性：Fe3+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>H+。
弱酸性：H+>Fe3+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+,。
樹脂
由上述交換能力順序可知：強(qiáng)酸性與弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂的母體,，對(duì)陽(yáng)離子交換能力順序*相同，的差異是：兩者對(duì)H+的交換能力不同,，強(qiáng)酸性對(duì)氫離子的親和力弱,，弱酸性對(duì)氫離子的親和力強(qiáng)，這個(gè)特性可能會(huì)深深影響它們?cè)谒莞椎淖饔门c功能,。雖然氫型弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂對(duì)氫離子的親合力強(qiáng),，但氫離子(H+)與氫氧離子(OH-)結(jié)合成水(H2O)的親合力更強(qiáng)，所以在堿性水質(zhì)中,，弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂中的H+會(huì)快速被OH-所消耗,，OH-主要來(lái)自KH硬度(HCO3-)的水解反應(yīng)：HCO3-+H2O←→ H2CO3 +OH-、H+所遺留之「活性位置」再改由其它陽(yáng)離子如Fe3+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+……等依序取代,，一直持續(xù)到HCO3-*被為止(KH=0),。
樹脂
因此弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂的主要作用區(qū)間是在于pH=5~14的水質(zhì)。由于HCO3-為暫時(shí)硬度的陰離子,，因此當(dāng)HCO3-*被后,，它的「當(dāng)量陽(yáng)離子」，如如鈣,、鎂等離子也同時(shí)*被取代,，故能所有暫時(shí)硬度的「當(dāng)量陽(yáng)離子」。氫型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂對(duì)氫離子(H+)的親合力弱,，使它在任何pH之下,，它都具有交換能力，因此可以*除去GH硬度(暫時(shí)硬度及硬度),。