化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
變色樹脂的處理與離子交換容量
閱讀：333 發(fā)布時間：2024-7-17變色樹脂的處理與離子交換容量
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(bǔ)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(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：
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。
變色樹脂的處理與離子交換容量離子交換技術(shù)有相當(dāng)長的歷史,，某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤經(jīng)過磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑,。但是，隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,，研究制成了許多種性能優(yōu)良的離子交換樹脂,，并開發(fā)了多種新的應(yīng)用方法，離子交換技術(shù)迅速發(fā)展,，在許多行業(yè)特別是產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用,。近年國內(nèi)外生產(chǎn)的樹脂品種達(dá)數(shù)百種，年產(chǎn)量數(shù)十萬噸,。
離子交換樹脂
在工業(yè)應(yīng)用中,，離子交換樹脂的優(yōu)點主要是處理能力大，脫色范圍廣,，脫色容量高,，能除去各種不同的離子，可以反復(fù)再生使用,，工作壽命長，運行費用較低(雖然一次投入費用較大),。以離子交換樹脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù),，如色譜分離法、離子排斥法,、電滲析法等,，各具的功能，可以進(jìn)行各種特殊的工作,，是其他方法難以做到的,。離子交換技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中。
離子交換樹脂
離子交換樹脂的離子交換容量
離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能,，表現(xiàn)在它的“離子交換容量",，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)，meq/g(干)或meq/mL(濕);當(dāng)離子為一價時,，毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對二價或多價離子,，前者為后者乘離子價數(shù)),。它又有“總交換容量"、“工作交換容量"和 “再生交換容量"等三種表示方式,。
1,、總交換容量，表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量,。
2,、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力,，它與樹脂種類和總交換容量,，以及具體工作條件如溶液的組成、流速,、溫度等因素有關(guān),。
離子交換樹脂
3、再生交換容量,，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度,。
通常，再生交換容量為總交換容量的50～90(一般控制70～80),，而工作交換容量為再生交換容量的30～90(對再生樹脂而言),，后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實際使用中,，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,，但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異。現(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計算,，在具體設(shè)計中,，需憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并在實際運行時復(fù)核之,。
離子樹脂交換容量的測定一般以無機(jī)離子進(jìn)行,。這些離子尺寸較小，能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi),，與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng),。而在實際應(yīng)用時，溶液中常含有高分子有機(jī)物,，它們的尺寸較大,，難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中，因而實際的交換容量會低于用無機(jī)離子測出的數(shù)值,。這種情況與樹脂的類型,、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。