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電廠在線監(jiān)測(cè)變色樹(shù)脂的基體組成與結(jié)構(gòu)
瀏覽次數(shù):393發(fā)布日期:2022-08-23

電廠在線監(jiān)測(cè)變色樹(shù)脂的基體組成與結(jié)構(gòu)

變色數(shù)脂可以用來(lái)監(jiān)測(cè)陽(yáng)床或陰床出水,在陽(yáng)床或陰床臨近失效時(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn),是在線監(jiān)測(cè)儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡(jiǎn)便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

變色陽(yáng)樹(shù)脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,出廠型為氫型,通過(guò)變色陽(yáng)樹(shù)脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)離子時(shí),即與樹(shù)脂攜帶的H+發(fā)生交換,樹(shù)脂層開(kāi)始失效,失效層顏色明顯改變,指示水中有陽(yáng)離子泄露。H+型時(shí)為墨綠色,Na+型時(shí)為玫瑰紅色,產(chǎn)品色差十分明顯。同時(shí)還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽(yáng)樹(shù)脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前,將水中帶入的游離氨除去,并將所有的陽(yáng)離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽(yáng)樹(shù)脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用,用于監(jiān)測(cè)凝汽器泄漏量是否超標(biāo),決定凝結(jié)水是否需要處理,監(jiān)測(cè)給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計(jì)。

變色樹(shù)脂使用范圍:監(jiān)測(cè)和控制給水、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率,是保證水汽質(zhì)量,控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經(jīng)常變化,加上機(jī)組啟停等原因,難以判斷H型交換柱何時(shí)失效。H型交換柱失效初期,由于少量銨離子穿透,使氫電導(dǎo)率測(cè)量值偏低;當(dāng)H型交換柱*失效,大量銨離子透過(guò),氫電導(dǎo)率測(cè)量值又偏高。因此,當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時(shí),難以及時(shí)判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效。目前國(guó)外采取的解決辦法是采用變色陽(yáng)離子交換樹(shù)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(shí)進(jìn)行再生處理,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問(wèn)題并及時(shí)采取解決措施。 

變色樹(shù)脂使用方法: 

購(gòu)買(mǎi)的變色樹(shù)脂是未處理的Na型樹(shù)脂,必須經(jīng)過(guò)以下方式處理才可以使用: 

(1)將樹(shù)脂放入容器中,以除鹽水清洗2~3遍,至水清澈;如果樹(shù)脂變干,則清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小時(shí),以防止樹(shù)脂因急劇膨脹而破裂。 

(2)將清洗干凈的樹(shù)脂裝入實(shí)際交換柱中,以不少于10倍樹(shù)脂體積的5%HCl再生液動(dòng)態(tài)逆流再生(與交換柱運(yùn)行水流方向相反),再生流速控制3m/h~5m/h,保證再生液與樹(shù)脂接觸時(shí)間不小于30min; 

(3)再生液進(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)行水流方向大流量沖洗交換柱(沖洗流速10m/h~20m/h),沖洗時(shí)間不低于12h; 

(4)再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測(cè)定。 

(5)失效的變色樹(shù)脂氫型交換柱可直接進(jìn)行再生處理,再生步驟同(2)~(4)。 

變色樹(shù)脂的儲(chǔ)存:需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存的樹(shù)脂,應(yīng)再生成氫型樹(shù)脂后儲(chǔ)存。 


電廠在線監(jiān)測(cè)變色樹(shù)脂的基體組成與結(jié)構(gòu)
                 

  離子交換樹(shù)脂的集體組成

  離子交換樹(shù)脂的基體,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類(lèi),它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng),形成具有長(zhǎng)分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物。苯乙烯系樹(shù)脂是先使用的,丙烯酸系樹(shù)脂則用得較后。

  這兩類(lèi)樹(shù)脂的吸附性能都很好,但有不同特點(diǎn)。丙烯酸系樹(shù)脂能交換吸附大多數(shù)離子型色素,脫色容量大,而且吸附物較易洗脫,便于再生,在糖廠中可用作主要的脫色樹(shù)脂。苯乙烯系樹(shù)脂擅長(zhǎng)吸附芳香族物質(zhì),善于吸附糖汁中的多酚類(lèi)色素(包括帶負(fù)電的或不帶電的);但在再生時(shí)較難洗脫。因此,糖液先用丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行粗脫色,再用苯乙烯樹(shù)脂進(jìn)行精脫色,可充分發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處。

離子交換樹(shù)脂

  樹(shù)脂的交聯(lián)度,即樹(shù)脂基體聚合時(shí)所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),對(duì)樹(shù)脂的性質(zhì)有很大影響。通常,交聯(lián)度高的樹(shù)脂聚合得比較緊密,堅(jiān)牢而耐用,密度較高,內(nèi)部空隙較少,對(duì)離子的選擇性較強(qiáng);而交聯(lián)度低的樹(shù)脂孔隙較大,脫色能力較強(qiáng),反應(yīng)速度較快,但在工作時(shí)的膨脹性較大,機(jī)械強(qiáng)度稍低,比較脆而易碎。工業(yè)應(yīng)用的離子樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不低于4%;用于脫色的樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不高于8%;單純用于吸附無(wú)機(jī)離子的樹(shù)脂,其交聯(lián)度可較高

  除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外,離子交換樹(shù)脂還可由其他有機(jī)單體聚合制成。如酚醛系、環(huán)氧系、乙烯吡啶系、脲醛系等。

離子交換樹(shù)脂

  離子交換樹(shù)脂的物理結(jié)構(gòu)

  離子樹(shù)脂常分為凝膠型和大孔型兩類(lèi)。凝膠型樹(shù)脂的高分子骨架,在干燥的情況下內(nèi)部沒(méi)有毛細(xì)孔。它在吸水時(shí)潤(rùn)脹,在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙,通常稱(chēng)為顯微孔。濕潤(rùn)樹(shù)脂的平均孔徑為2~4nm(2×10-6~4×10-6mm)。這類(lèi)樹(shù)脂較適合用于吸附無(wú)機(jī)離子,它們的直徑較小,一般為0.3~0.6nm。這類(lèi)樹(shù)脂不能吸附大分子有機(jī)物質(zhì),因后者的尺寸較大,如蛋白質(zhì)分子直徑為5~20nm,不能進(jìn)入這類(lèi)樹(shù)脂的顯微孔隙中。

離子交換樹(shù)脂

  大孔型樹(shù)脂是在聚合反應(yīng)時(shí)加入致孔劑,形成多孔海綿狀構(gòu)造的骨架,內(nèi)部有大量性的微孔,再導(dǎo)入交換基團(tuán)制成。它并存有微細(xì)孔和大網(wǎng)孔,潤(rùn)濕樹(shù)脂的孔徑達(dá)100~500nm,其大小和數(shù)量都可以在制造時(shí)控制??椎赖谋砻娣e可以增大到超過(guò)1000m2/g。這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件,縮短了離子擴(kuò)散的路程,還增加了許多鏈節(jié)活性中心,通過(guò)分子間的范德華引力產(chǎn)生分子吸附作用,能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質(zhì),擴(kuò)大它的功能。一些不帶交換功能團(tuán)的大孔型樹(shù)脂也能夠吸附、分離多種物質(zhì),例如化工廠廢水中的酚類(lèi)物。

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