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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

發(fā)布時間: 2022/11/13  點擊次數(shù): 407次      文件下載    

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(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,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)是否滿足標準要求。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。

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(dǎo)率測量值偏低;當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,當交換柱失效后引起氫電導(dǎo)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(dǎo)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(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

  當離子交換樹脂在浸入水中時出現(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:活性基團易電離,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,強酸性陽離子交換樹脂由Na型變成H型,強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:強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+。由此可知,水中金屬離子Na+被吸附的能力弱,所以當離子交換時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,當保護層穿透時,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準的;其反應(yīng)方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂基團):An++nRH=RnA+nH+HCO3-+H+=H2O+CO2↑。

離子交換樹脂

  羅門哈斯強酸型樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3-。由此可知,HSiO3-的吸附能力弱,所以當離子交換時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,當保護層穿透時,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準的;其反應(yīng)方程為(B代表酸根陰離子,R為樹脂基團):Bm-+mROH=RmB+mOH-。

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