氢型变色树脂的硬化原理与过程说明

氢型变色树脂的硬化原理与过程说明

变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水，在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点，是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂，出厂型为氢型，通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时，即与树脂携带的H+发生交换，树脂层开始失效，失效层颜色明显改变，指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色，Na+型时为玫瑰红色，产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

       变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前，将水中带入的游离氨除去，并将所有的阳离子全部转化为H+离子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

   变色阳树脂与H+电导仪联合使用，用于监测凝汽器泄漏量是否超标，决定凝结水是否需要处理，监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

变色树脂使用范围：监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段。 

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱*失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。 

变色树脂使用方法： 

购买的变色树脂是未处理的Na型树脂，必须经过以下方式处理才可以使用： 

（1）将树脂放入容器中，以除盐水清洗2～3遍，至水清澈；如果树脂变干，则清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小时，以防止树脂因急剧膨胀而破裂。 

（2）将清洗干净的树脂装入实际交换柱中，以不少于10倍树脂体积的5%HCl再生液动态逆流再生（与交换柱运行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保证再生液与树脂接触时间不小于30min； 

（3）再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱（冲洗流速10m/h～20m/h），冲洗时间不低于12h； 

（4）再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。 

（5）失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理，再生步骤同(2)~(4)。 

变色树脂的储存:需要长期储存的树脂，应再生成氢型树脂后储存。 

氢型变色树脂的硬化原理与过程说明
                 

　　一、酚醛树脂硬化过程：

　　阶段是热塑性树脂与乌洛托品发生反应，生成含二亚甲基氨基桥的中间产物：―CH2―NH―CH2―；第二阶段是这些产物继续与离子交换树脂分子反应，生成庞大的网状结构的热固性树脂，并分解出氨。硬化过程中，乌洛托品不仅与热塑性酚醛作用，而且与游离酚作用生成热固性树脂。此过程不要求任何催化剂，加热到一定温度即可进行。热塑性酚醛树脂+(CH2)6N4D→热固性树脂+氨：3C6H5OH+(CH2)6N4D→热固性树脂+ 8NH3。聚酰亚胺的硬化过程：它是一个不加硬化剂的聚合过程，其聚合过程亦分两步。步是聚酰亚胺预聚物在低温下熔化。第二步是将预聚物在较高温度下环化成不熔性聚酰亚胺。

树脂

　　二、硬化工艺：

　　硬化方法：树脂结合剂磨具有两种硬化方法，一次硬化法和二次硬化法。磨具在热压机上加热硬化30-40分钟即成为成品称为一次硬化法。它适用于小的、薄的及异形砂轮。为得到硬化*的产品，一些大规模的、厚度大的砂轮虽在热压机上进行了初步硬化，但仍需在电烘箱内进行二次补充硬化，方法这种称为二次硬化。

树脂

　　三、硬化规程：

　　1、硬化温度：

　　酚醛树脂结合剂磨具的硬化温度在180--190℃范围为佳。低于170℃，硬化不*，化学稳定性差；高于200℃，将损害磨具的机械性能，使磨具强度、硬度及耐水性下降。聚酰亚胺树脂结合剂金刚石磨具的硬化，需要在高温下生成环化聚酰亚胺链，以增加分子刚度，变为不熔塑料。故其硬化温度较高，可达230℃，温度太低，环化反应不易进行，制品强度低。

　　2、升温速度：

　　升温速度与结合剂种类、在热压机上的硬化时间、磨具形状、粒度等诸因素有关。

　　①热塑性酚醛树脂的聚合温度为100℃，而聚酰亚胺预聚温度更高，前者可在100℃前自由升温、后者是180℃前自由升温。前者在140℃后与硬化剂有固化反应，后者为180℃后预聚合、故均应慢速升温。

树脂

　　②在热压机上硬化时间较长的磨具，挥发物已基本排出，可快速升温；反之，二次硬化应慢速升温。

　　③磨具开头复杂、粒度细的应采取慢速升温;反之则可快速升温。

　　3、保温时间：

　　保温时间与硬化温度有关。硬化温度高、时间可短；反之则长。酚醛树脂磨具在180℃保温2-3小时即可，聚酰亚胺树脂磨具一般需在230℃保温4-5小时。软化水装置省盐，软化水装置效率高，空调软化水装置成本低，换热站软化水装置效果好。软化水装置顾名思义即降低水硬度的设备，主要除祛水中的钙、镁离子，软化水装置在软化水的过程中，不能降低水中的总含盐量。