指示劑變色陽離子交換樹脂的物理化學性質與再生交換容量
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水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導儀前,將水中帶入的游離氨除去,并將所有的陽離子全部轉化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。
變色陽樹脂與H+電導儀聯(lián)合使用,用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標,決定凝結水是否需要處理,監(jiān)測給水、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發(fā)電廠化學監(jiān)督重要和為倚重的化學表計。
變色樹脂使用范圍:監(jiān)測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率,是保證水汽質量,控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結垢的重要手段。
由于水汽中氨的濃度、取樣流速經常變化,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,使氫電導率測量值偏低;當H型交換柱*失效,大量銨離子透過,氫電導率測量值又偏高。因此,當交換柱失效后引起氫電導率變化時,難以及時判斷是水質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)水質惡化問題并及時采取解決措施。
變色樹脂使用方法:
購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂,必須經過以下方式處理才可以使用:
(1)將樹脂放入容器中,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10%NaCl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5%HCl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,應再生成氫型樹脂后儲存。
指示劑變色陽離子交換樹脂的物理化學性質與再生交換容量
離子交換樹脂的物理化學性質
離子交換樹脂的物理化學性質有交換容量、膨脹性、孔隙度、選擇性和機械強度等。當用樹脂從礦漿中提金時,對樹脂性能有嚴格的要求,其中主要的是:樹脂應有良好的不溶性和化學穩(wěn)定性,即不溶于酸或堿的水溶液中,這樣樹脂就能反復多次使用;樹脂應有比較高的機械強度、耐磨性和抗沖擊能力。強度小的樹脂容易被破壞,因而增加了樹脂消耗和金的流失。
離子交換樹脂
生產中常使用有效容量(也稱操作容量)的概念,它表示單位質量風干狀態(tài)下離子交換樹脂所吸附的有效離子數(shù)量。樹脂反復使用后,容量就會降低,一直降低到停止吸附失去離子交換性能。這是由于某些離子與樹脂生成穩(wěn)定絡合物或在樹脂上沉淀有難溶化合物等所致。樹脂浸入溶液后,其體積會增大1.5~2.0倍,陰離子交換樹脂的膨脹系數(shù)在2.0~3.0范圍內。
離子交換樹脂
離子交換樹脂的再生交換容量
再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。通常,再生交換容量為總交換容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交換容量為再生交換容量的30~90%(對再生樹脂而言),后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實際使用中,離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因樹脂結構不同而異?,F(xiàn)仍未能分別進行計算,在具體設計中,需憑經驗數(shù)據進行修正,并在實際運行時復核之。
離子交換樹脂
離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小,能自由擴散到樹脂體內,與它內部的全部交換基團起反應。而在實際應用時,溶液中常含有高分子有機物,它們的尺寸較大,難以進入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低于用無機離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結構尺寸及所處理的物質有關。