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指示剂变色树脂的密度与因素

更新时间:2023-08-15 点击量:225

指示剂变色树脂的密度与因素

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。 

指示剂变色树脂的密度与因素

  离子交换树脂的密度意义

  为使用方便,离子交换树脂的密度有下述两种表示方法:

  1、湿真密度。湿真密度是指离子交换树脂在水中充分膨胀后的真密度。这里的“颗粒体积"不包括树脂颗粒间的孔隙。湿真密度同反洗分层情况和树脂沉降性能有关。其相对密度值二般在1.04~1.30之间,其中阳树脂一般为1.24~1.29,阴树脂一般为1-06~1.11。

  2、湿视密度。湿视密度也有称“湿堆密度",指离子交换树脂在水中充分膨胀后的堆积密度。这里的“堆体积"包括离子交换树脂颗粒问的孔隙。湿视密度常用来计算交换床需要装树脂的量。一般讲,阳离子交换树脂拘湿视密度为0.65~0.85,阴树脂的则为0.60~0.80。

离子交换树脂

  离子交换树脂使用时对温度的要求

  离子交换树脂有一定的耐热性。当使用温度超过其所能承受的温度,树脂易因热分解而遭到破坏。通常,阳离子交换树脂可耐温80~100℃,弱碱性阴离子交换树脂能耐温100℃;强碱性阴离子交换树脂能耐温60℃。当用于除硅时适宜的温度在40℃以下。交联度是苯乙烯系树脂的重要性质之一。交联度是指在苯乙烯树脂中,所含二乙烯苯的质量百分率。

  树脂的交联度小,对水的溶胀性好,则树脂的交联网孔大,交换速度快,但树脂的强度低。反之,当树脂的交联度高时,其交联网孔小,树脂的强度高,但对水的溶胀性差,反应速度慢。化学水处理使用的苯乙烯系树脂,其交联度一般在4-14之间,以交联度在7左右的性能比较理想。

离子交换树脂

  离子交换树脂的溶胀性与因素

  当将干离子交换树脂浸入到水中时,其体积常常要变大,这种现象称为离子交换树脂的“溶胀"。影响离子交换树脂“溶胀"的因素有:

  1、交联度。高交联度树脂的“溶胀"能力较低。

离子交换树脂

  2、活性基团。活性基团越易电离,树脂的溶胀度就越大。如强酸性、强碱性的交换容量大的树脂,溶胀率也大。

  3、溶液浓度。溶液中电解质浓度越大,树脂内外溶液的渗透压差反而减小,树脂的溶胀就小。所以对于“失水"的树脂,应先将其浸泡在饱和食盐水中,使树脂缓慢膨胀,使其不易破碎,就是基于上述道理。通常,强酸性阳离子交换树脂由Na型变为H型,强碱性阴离子交换树脂由Cl型变为OH型,体积约增加5。