当前位置:网站首页技术文章 > 变色离子交换树脂的化学性能

变色离子交换树脂的化学性能

更新时间:2022-12-15 点击量:319

变色离子交换树脂的化学性能

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之一。 

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: 

新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)将新树脂放入容器中,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10NaCl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5HCl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。 

变色离子交换树脂的化学性能

  一、离子交换树脂的交联度

  树脂的骨架是靠交联剂连接在一起的。交联度是指交联剂所占有的份数,一般用交联剂占单体质量百分数来表示。例如,聚苯乙烯树脂用二乙烯苯做交联剂,其用量占单体总料量的8时,这种树脂的交联度为8。低交联度为2~4,中交联度为7~8,高交联度为12~20;交联度直接影响树脂的性能。交联度越高,树脂的机械强度就越大,对离子的选择性越强,但离子的交换速度就越慢。这是因为交联度高,表明树脂的结构紧密,孔隙率低,同时树脂在水中溶胀率也低,因而水中的离子在树脂内扩散速度小,影响了离子间的交换能力。

离子交换树脂

  二、离子交换树脂的稳定性

  树脂的热稳定性与构成树脂结构中的各部分成分密切相关。钠型树脂比氢型、氢氧型都稳定。如钠型聚苯乙烯树旨,能在120℃下使用,而其氢型只能在,100℃以下使用。强碱性聚苯乙烯树脂可在60℃下使用。带有经基的酚醛阴树脂只允许在30℃下长期使用。提高水温能同时加快内扩散和膜扩散,离子交换设备运行时,一般水温保持在20~40℃。

离子交换树脂

  三、离子交换树脂的化学稳定性。

  1、耐酸碱性能。一般无机离子交换剂是不耐酸碱的,只能在pH≤8.5条件下使用。有机合成强酸、强碱性树脂可在pH=1~14中使用。弱酸阳树脂可在pH >4时使用,弱碱阴树脂应在pH<9时使用。一般树脂的抗酸性优于抗碱性。

离子交换树脂

  2、抗氧化性能。各种氧化剂如氯、次氯酸、双氧水、氧、臭氧等会对树脂有不同程度的破坏作用,在使用前需要除去。不同类型的树脂,受到损坏的程度不同。就其抗氧化的能力来讲,交联度高的树脂优于交联度低的树脂;聚苯乙烯类树脂优于丽醛阴树脂只允许在30℃下长期使用。提高水温能同时加快内扩散和膜扩散,离子交换设备运行时,一般水温保持在20-40℃。