氫型變色樹脂的結(jié)構(gòu)與使用后顏色變深的說明
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(chǔ)存:需要長期儲(chǔ)存的樹脂,應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。
氫型變色樹脂的結(jié)構(gòu)與使用后顏色變深的說明
一、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)
離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團(tuán)兩部分組成。
1、高分子骨架高分子骨架也稱母體結(jié)構(gòu)。樹脂是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不溶于酸或堿的高分子化合物。高分子骨架按其聚合單體,可以分為苯乙烯型和丙烯酸型等。
離子交換樹脂
2、活性基團(tuán)?;钚曰鶊F(tuán)是由牢固地結(jié)合在高分子骨架上不能自由移動(dòng)的官能團(tuán)離子和可以自由移動(dòng)的可交換離子兩部分組成的:
①官能團(tuán)離子。官能團(tuán)離子決定著離子交換樹脂的“酸性"或“堿性"和交換能力的強(qiáng)弱。官能團(tuán)是強(qiáng)酸性的,就叫強(qiáng)酸性離子交換樹脂。官能團(tuán)離子是強(qiáng)酸性的,就叫強(qiáng)堿性離子交換樹脂。同樣,按官能團(tuán)離子的性質(zhì),還有弱酸的、弱堿和其他類型的離子交換樹脂。
②可交換離子現(xiàn)代交換理論,把離子交換樹脂看作是一種膠體型物質(zhì),高分子骨架是“膠核",活性基團(tuán)則作為高分子骨架的“雙電層"。其中官能團(tuán)和部分交換離子組成“吸附層",另一部分可交換離子組成“擴(kuò)散層"。由于可交換離子是可以自由移動(dòng)的,因而可以與水中同符號(hào)的離子發(fā)生交換反應(yīng)。如果離子交換樹脂上的可交換離子為陽離子,就叫H型陽離子交換樹脂。同樣,如果可交換離子為陰離子,就叫OH型陰離子交換樹脂。其余可依此類推。
離子交換樹脂
二、離子交換樹脂使用后顏色變深的說明
離子交換樹脂是一種半透明或透明的球狀物。依其組成的不同,其顏色也不一樣。苯乙烯系樹脂均呈黃色;丙烯酸系樹脂有的為無色透明,有的則呈乳白色。一般講,交聯(lián)劑多,原料中雜質(zhì)多,制出的樹脂顏色則深。離子交換樹脂在使用一般時(shí)間后,由于水中鐵或有機(jī)物的污染,顏色會(huì)變深。失效的離子交換樹脂的顏色,比再生好后的樹脂的顏色要稍深一些。因此,有時(shí)候從樹脂顏色的變化上,可以間接看出樹脂的“失效"程度。
離子交換樹脂
三、離子交換樹脂的粒度及均勻性對(duì)水處理的影響
樹脂粒度的大小,對(duì)水處理工藝有較大的影響。樹脂粒度過大,離子交換速度則會(huì)減慢;樹脂粒度過小,又會(huì)使水通過樹脂層的壓力損失增大。樹脂的粒度應(yīng)均勻,否則,由于小顆粒樹脂堵塞了大顆粒樹脂間的孔隙,水流會(huì)不均并使阻力增大。另外,樹脂粒度不均勻也會(huì)使反洗操作不易控制;反洗流速過大,會(huì)沖掉小顆粒樹脂;而反洗流速過小,又不能松動(dòng)大顆粒樹脂,使反洗效果變差。通常,化學(xué)水處理使用的樹脂粒度應(yīng)以20~40目為宜。