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淺析指示劑變色樹脂被污染現(xiàn)象

變色數(shù)脂可以用來監(jiān)測(cè)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(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(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(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(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。 

淺析指示劑變色樹脂被污染現(xiàn)象化學(xué)穩(wěn)定性好、交換能力大、機(jī)械強(qiáng)度高是離子交換樹脂的優(yōu)勢(shì)，因此在鍋爐用水、純凈水、除鹽水等行業(yè)生產(chǎn)中，得到了廣泛的應(yīng)用。但是樹脂在使用的過程中，會(huì)受到有害雜質(zhì)的污染。而此時(shí)，如果不及時(shí)采取有效措施來拯救樹脂，那么樹脂就可能因此而失效。以下是對(duì)樹脂被污染后的處理方法及預(yù)防措施：

　　離子交換樹脂表面被鐵化物覆蓋或樹脂內(nèi)部的交換孔道被鐵雜質(zhì)等堵塞，使樹脂的工作交換容量和再生交換容量明顯降低，但樹脂結(jié)構(gòu)無變化，這種現(xiàn)象叫樹脂的鐵“中毒"。

　   污染原因分析

　　造成樹脂鐵“中毒"的原因主要有4方面：①水源是含鐵量高的地下水或被鐵污染的地表水②進(jìn)水管道或交換器內(nèi)部被腐蝕產(chǎn)生了鐵化物③再生劑中含有鐵雜質(zhì)④水中含有大分子有機(jī)物。

　　陽離子交換樹脂的鐵“中毒"一般只發(fā)生在以食鹽為再生劑的軟化水過程中，主要有兩種情況，一種是當(dāng)鐵以膠態(tài)或懸浮鐵化物的形式進(jìn)入鈉離子交換器后，被樹脂吸附，并在樹脂表面形成一層鐵化物的覆蓋層，阻止了水中的離子與樹脂進(jìn)行有效接觸，另一種是鐵以Fe2+形式進(jìn)入交換器，與樹脂進(jìn)行交換反應(yīng)，使Fe2+占據(jù)在交換位置上，因Fe2+很容易被氧化成高價(jià)鐵化物，沉積在樹脂內(nèi)部，堵塞了交換孔道。

　　陰樹脂發(fā)生鐵“中毒"的主要原因也有以下兩種：一是再生陰樹脂的堿純度達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，特別是液態(tài)堿中含有鐵的化合物較多時(shí)，更容易使陰樹脂中毒，二是水中含有大分子有機(jī)物時(shí)，容易與鐵形成螯合物(即有機(jī)鐵)，它可以與強(qiáng)堿性陰樹脂進(jìn)行交換反應(yīng)，集結(jié)在交換基團(tuán)的位置上，堵塞樹脂的交換孔道，使交換容量和再生容量下降，再生效率降低，再生劑與清洗水耗量增加，進(jìn)一步導(dǎo)致樹脂鐵“中毒"。

　   污染鑒別方法

　　1、外觀顏色鑒別

　　發(fā)生鐵“中毒"的樹脂，從外觀上看，顏色由透明的黃色(陽樹脂)或乳白色(陰樹脂)明顯變深，嚴(yán)重者甚至呈黑色。

　　2、試驗(yàn)鑒別

　　通過測(cè)定水的含鐵量來判定樹脂鐵“中毒"的程度，這是一種較為準(zhǔn)確的方法。

　　方法如下：

　　將“中毒"樹脂用清水洗凈，浸泡在10的食鹽水中再生約30min，傾去鹽水再用蒸餾水(或除鹽水)洗滌2～3次，從中取出一部分樹脂放入試管或玻璃瓶中，隨后加入6mol/L的鹽酸(體積約為樹脂的2倍)，蓋嚴(yán)振蕩15min后，然后取出酸液注入另一潔凈試管中，滴入飽和的溶液，從試液生成普魯士藍(lán)的顏色深淺(由淡藍(lán)色至棕黑色)，可以判斷樹脂鐵“中毒"的程度。

　　需要說明的是，只用測(cè)定離子交換樹脂交換容量的方法來判斷樹脂是否鐵“中毒"是片面的，這個(gè)結(jié)果是不準(zhǔn)確的，因?yàn)殍F“中毒"僅僅是降低樹脂的工作交換容量，而對(duì)于全交換容量是幾乎沒有影響的。