指示劑變色陽離子交換樹脂的基本內(nèi)容與失效控制方法

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(shí)及時(shí)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(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(jì)。

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(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(shí)，難以及時(shí)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(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： 

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(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5HCl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。 

指示劑變色陽離子交換樹脂的基本內(nèi)容與失效控制方法

　　離子交換樹脂的基本內(nèi)容

　　當(dāng)離子交換樹脂在浸入水中時(shí)出現(xiàn)體積變大的現(xiàn)象，我們稱之為溶脹。樹脂是親水性高分子化合物，在交換或再生過程中會發(fā)生脹縮現(xiàn)象，而多次的脹縮就會導(dǎo)致顆粒破裂。影響離子交換樹脂的因素有：

　　1、交聯(lián)度。高交聯(lián)度樹脂的溶脹能力較低。

　　2、活性基團(tuán)：活性基團(tuán)易電離，即交換容量愈高，樹脂的溶脹性越大。

離子交換樹脂

　　3、溶液濃度。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"換水"的樹脂，應(yīng)將其先浸泡在飽和食鹽中，使樹脂緩慢膨脹，不致破碎，就是基于上述道理。

　　一般講，強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂由Na型變成H型，強(qiáng)堿陰離子交換樹脂由CL型變成OH型，其體積均增加約5。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的失效控制方法

　　檢測和控制原理：強(qiáng)酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序?yàn)椋篎e3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+。由此可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力弱，所以當(dāng)離子交換時(shí)樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，H+后被其他陽離子置換下來，當(dāng)保護(hù)層穿透時(shí)，首先泄漏的是下層的Na+；因此監(jiān)督陽離子交換器失效是以漏鈉為標(biāo)準(zhǔn)的；其反應(yīng)方程為(A代表金屬陽離子，R為樹脂基團(tuán))：An++nRH=RnA+nH+HCO3-+H+=H2O+CO2↑。

離子交換樹脂

　　羅門哈斯強(qiáng)酸型樹脂對水中各種陰離子的吸附順序?yàn)椋篠O42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3-。由此可知，HSiO3-的吸附能力弱，所以當(dāng)離子交換時(shí)樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，OH-被其他陰離子置換下來，當(dāng)保護(hù)層穿透時(shí)，首先泄漏的是下層的HSiO3-；因此監(jiān)督陰離子交換器失效是以漏硅為標(biāo)準(zhǔn)的；其反應(yīng)方程為(B代表酸根陰離子，R為樹脂基團(tuán))：Bm-+mROH=RmB+mOH-。