指示劑變色樹脂的物理性質與特性
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水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導儀前,將水中帶入的游離氨除去,并將所有的陽離子全部轉化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。
變色陽樹脂與H+電導儀聯(lián)合使用,用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標,決定凝結水是否需要處理,監(jiān)測給水、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發(fā)電廠化學監(jiān)督重要和為倚重的化學表計。
變色樹脂使用范圍:監(jiān)測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率,是保證水汽質量,控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結垢的重要手段。
由于水汽中氨的濃度、取樣流速經常變化,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,使氫電導率測量值偏低;當H型交換柱*失效,大量銨離子透過,氫電導率測量值又偏高。因此,當交換柱失效后引起氫電導率變化時,難以及時判斷是水質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行再生處理,可以及時發(fā)現(xiàn)水質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)進行氫電導率的測定。
(5)失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進行再生處理,再生步驟同(2)~(4)。
變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂,應再生成氫型樹脂后儲存。
指示劑變色樹脂的物理性質與特性
離子交換樹脂是一種可再生的樹脂,由于其明顯的顏色和粒徑差別能夠使其被較好的分離,來達到理想的再生效果。對于大部分可再生樹脂而言,尤其是在硼泄漏的運行系統(tǒng)中,非常低的離子電荷就會導致樹脂產生抱團現(xiàn)象。以下是離子交換樹脂的物理性質。
離子交換樹脂
離子交換樹脂的顆粒尺寸
離子交換樹脂通常制成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者,反應速度較大,但細顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力。特別是濃糖液粘度高,這種影響更顯著。因此,樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下,會明顯增大流體通過的阻力,降低流量和生產能力。
樹脂顆粒大小的測定通常用濕篩法,將樹脂在充分吸水膨脹后進行篩分,累計其在20、30、40、50……目篩網上的留存量,以90%粒子可以通過其相對應的篩孔直徑,稱為樹脂的“有效粒徑"。樹脂顆粒是否均勻以均勻系數(shù)表示。它是在測定樹脂的“有效粒徑"坐標圖上取累計留存量為40%粒子,相對應的篩孔直徑與有效粒徑的比例。
離子交換樹脂
離子交換樹脂的密度
樹脂在干燥時的密度稱為真密度。濕樹脂每單位體積(連顆粒間空隙)的重量稱為視密度。樹脂的密度與它的交聯(lián)度和交換基團的性質有關。通常,交聯(lián)度高的樹脂的密度較高,強酸性或強堿性樹脂的密度高于弱酸或弱堿性者,而大孔型樹脂的密度則較低。
離子交換樹脂的溶解性
離子交換樹脂應為不溶性物質。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質,及樹脂分解生成的物質,會在工作運行時溶解出來。交聯(lián)度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大。
離子交換樹脂
離子交換的膨脹度
離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。當樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉為Na+,陰樹脂由Cl-轉為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。在設計離子交換裝置時,必須考慮樹脂的膨脹度,以適應生產運行時樹脂中的離子轉換發(fā)生的樹脂體積變化。
離子交換的耐用性
離子交換樹脂在使用時會產生轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長期使用后會有少量的損耗和破碎現(xiàn)象,故在生產樹脂時要考慮到它的機械強度和耐磨性。