變色樹(shù)脂的分類(lèi)及結(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(xiàn)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(chǎng)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(chǎng)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(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠(chǎng)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(chǎng)水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段之一。
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:
新購(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)將新樹(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10NaCl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5HCl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。
變色樹(shù)脂的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)
一、苯乙烯系離子交換樹(shù)脂
1、苯乙烯系磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。如將白球用濃硫酸處理,引入活性基團(tuán)-S03H,則可制得磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
2、苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂。它的制造方法是先將聚苯乙烯氯甲基化,然后胺化。強(qiáng)堿性陰離子交換劑分Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型是用三甲胺胺化而得,Ⅱ型則是用二甲基乙醇基胺胺化而得。Ⅰ型的堿性比Ⅱ型強(qiáng),Ⅱ型的交換容量比工型的大。如用仲胺或伯胺處理,則生成的是弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。
離子交換樹(shù)脂
二、丙烯酸系離子交換樹(shù)脂
丙烯酸系樹(shù)脂的基體是由丙烯酸甲(或甲基丙烯酸甲醋)和二乙烯苯共聚而成。
1、丙烯酸系竣酸樹(shù)脂。當(dāng)將上述基體進(jìn)行水解時(shí),就可獲得丙烯酸系梭樹(shù)脂。梭酸型樹(shù)脂是弱酸性陽(yáng)離子交換劑。
2、丙烯酸系陰離子交換樹(shù)脂。當(dāng)將上述基體用多胺進(jìn)行胺化時(shí),就可獲得丙烯酸系陰離子交換樹(shù)脂,這樣制得的產(chǎn)品是弱喊性。因?yàn)樗拿恳粋€(gè)活性基團(tuán)中有一個(gè)仲胺基和一個(gè)伯胺基,故其交換容量很大。
離子交換樹(shù)脂
三、離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)類(lèi)型
1、凝膠型樹(shù)脂。用普通聚合法制成的離子樹(shù)脂都是由許多不規(guī)則的網(wǎng)狀高分子構(gòu)成的,類(lèi)似凝膠,故稱(chēng)凝膠型樹(shù)脂。凝膠型樹(shù)脂的孔眼由高分子鏈和交聯(lián)劑相鍵合而形成,普通凝膠型樹(shù)脂的孔眼孔徑平均為1~2nm,這些孔眼不是其原有的,而是當(dāng)它浸人水中時(shí),由于活性基團(tuán)發(fā)生水化而顯示出來(lái)的。這種樹(shù)脂的缺點(diǎn)是,抗氧化性和機(jī)械強(qiáng)度差,易受有機(jī)物污染等。
離子交換樹(shù)脂
2、大孔型樹(shù)脂。大孔型樹(shù)脂因其孔眼比凝膠型的大得多而得名,而大孔型的孔徑在20~100nm以上。大孔型樹(shù)脂實(shí)際上由許多小塊凝膠型樹(shù)脂構(gòu)成,孔眼存在于這些小塊凝膠之間。大孔樹(shù)脂的交聯(lián)度通常要比凝膠型樹(shù)脂的大,因?yàn)檫@樣可制得抗氧化性好和機(jī)械強(qiáng)度高的樹(shù)脂。對(duì)于大孔樹(shù)脂來(lái)說(shuō),由于其大孔中反應(yīng)緩慢的過(guò)程。由于大孔型樹(shù)脂中的孔大,離子交換反應(yīng)的速度加快,而且能抗有機(jī)物的污染(因?yàn)楸唤亓舻挠袡C(jī)物容易在再生時(shí)通過(guò)這些孔道除去)。大孔型樹(shù)脂的交換容量較低,再生時(shí)酸、堿的用量較大。