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指示劑變色樹脂的結構與污染處理

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(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(zhuǎn)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(zhì)品質(zhì)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(zhì)量，控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結垢的重要手段之一。 

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(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。 

指示劑變色樹脂的結構與污染處理離子交換樹脂結構主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成。

　　1、高分子骨架也稱母體結構，它具有狀結構，是不溶于酸或堿的高分子物質(zhì)。高分子骨架按其聚合單體可以分為苯乙烯系、酚醛系及丙烯酸系等。

　　2、活性基團它牢固地結合在高分子骨架上，由不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成。其中：

離子交換樹脂

　　①官能團離子決定離子交換樹脂的“酸"、“堿"性和交換能力的強弱。官能團離子是強酸的(-SO3-)，就叫強酸性離子交換樹脂；是強堿的(≡N+)，就叫強堿性離子交換樹脂。同樣，按官能團離子的性質(zhì)，還可以有弱酸(-COO-)，弱堿(-NH2+)和其他類型的樹脂。

　　②可交換離子。現(xiàn)代交換理論把離子交換樹脂看做是一種膠體型物質(zhì)：高分子骨架是“膠核"，活性基團作為高分子骨架表面的“雙電層"，官能團和部分可交換離子組成吸附層，另一部分可交換離子組成擴散層。由于可交換離子組成吸附層，另一部分可交換離子組成擴散層。由于可交換離子是可以自由移動的，因而可以與水中同符號的離子發(fā)生交換反應。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂受有機物污染的處理方法

　　苯乙烯系強堿性陰樹脂易受有機物污染，其征狀為：

　　1、樹脂顏色變深。

　　2、工作交換容量下降。

　　3、出水電導率增大。

　　4、出水pH值降低。

　　5、出水二氧化硅含量增大。

　　6、清洗水量增加。

離子交換樹脂

　　防止有機物污染的基本措施是在預處理中將水中有機物盡量除去，并采用抗污染樹脂，如大孔弱堿陰樹脂，丙烯酸系陰樹脂對抗有機物污染很有效。常用復蘇方法為堿性鹽法。即用10NaCl+4-6NaOH混合液，用量為3個床體積，以緩慢的流速通過樹脂層，當?shù)?個床體積通過入后，浸泡樹脂8小時或放置過夜，再通入第3床體積混合液。混合液需加溫至40-50度。若在混合液中加1左右磷酸鈉或硝酸鈉，或結合壓縮空氣攪拌樹脂層，則效果更佳。

　　當用堿性鹽法效果不佳時，可以考慮用次氯酸鈉溶液清洗。此時，在陰單床或混床系統(tǒng)，先用至少一個床體積的10NaCl溶液通過樹脂層，使樹脂失效。次氯酸鈉溶液濃度為有效氯含量1，用量為3個樹脂床體積。第2個床體積溶液在樹脂床內(nèi)浸泡4小時，溶液不用加熱。后，微量的次氯酸鈉必須淋洗(沖洗)干凈，包括下水道中的廢液。