变色离子交换树脂的技术原理与方法

变色离子交换树脂的技术原理与方法

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技术原理与方法据研究分析，树脂软化水的能力跟树脂的化学成分有关，如果想把水纯化处理，就应该选取强酸型树脂，这类树脂可以去除水中钙镁离子。换句话说，酸度也会降到PH3。在实作方面，美国DOWEX树脂阳离子交换树脂以3L水加入300G食盐(NaCl)再生处理后，具有软水功能;以3L水加入0.5L盐酸(HCl，30浓度)，则有降酸功能。

软化水树脂

　　阴离子交换树脂分别以50G苛性碱(NaOH)与150G碳酸钠(Na2aCO3)再生，则有去除硝酸盐，维持PH值在8.2-8.4间之功效。一般阴离子交换树脂多用在海水缸。阴阳离子交换树脂一起使用，则可去除水中阴阳离子，制造不含盐类的纯水。一般市售(RO专卖)的阳离子交换树脂为钠型阳离子交换树脂，其功能除软水外，理论上也略带降酸功效，只是不明显而已。

软化水树脂

　　不过水质软化主要是水中的钙镁离子移置，这是阳离子交换树脂的作用，阴离子交换树脂应该没有此作用理论上，1L钠型阳离子交换树脂可处理6000L软水，以3尺缸150L水量计，用RO过滤桶每周换水1/3=50L，约120周=两年。再生方法是每公升树脂用10L纯水加300G食盐浸泡，浸泡过程每单位食盐水约以15分钟流经树脂的缓慢速度，全程需时45分钟左右。

软化水树脂

　　比方说，10L分三次，每次3.3L食盐水浸泡1L树脂，流速在15MIN内通过树脂，再进行第二次与第三次3.3L食盐水浸泡程序。处理完后的树脂需用清水将食盐水冲洗掉采用钠型的阳离子树脂会从PH7.4升到PH8.采用氢型的阳离子树脂会从PH7.4降到PH5.5所以用钠型的阳离子是会升高PH值的放到水缸中即使打了CO2也只能降到PH7.3但是用氢型的阳离子则会降低PH值得放到水缸中即使不打CO2也可维持在PH6.6特别需要强调的是，如果是用在草缸中使用，不建议直接放在过滤器中，因为缸中的元素如铁质等水草必须元素会被树脂先交换掉才交换钙镁等造成硬水的元素所以应该先在养水缸中将自来水以氢型DOWEX树脂先制成PH值约在4.5的软水后在加入黑水。