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氫型變色樹脂的特征和形成

來(lái)源:廊坊森納特化工有限公司   2024年07月15日 13:41  

氫型變色樹脂的特征和形成

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)樹脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹脂,出廠型為氫型,通過(guò)變色陽(yáng)樹脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)離子時(shí),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(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。 

變色樹脂使用方法: 

新購(gòu)買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂,必須經(jīng)過(guò)以下方式處理才可以使用: 

(1)將新樹脂放入容器中,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10NaCl溶液浸泡2小時(shí),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(shí)際交換柱中,以不少于10倍樹脂體積的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)。 

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

氫型變色樹脂的特征和形成離子交換樹脂是一種合成的有機(jī)高分子聚合物,樹脂是一種疏松的具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的惰性固體,不溶于水,也不溶于電解質(zhì)溶液。這種高聚物的主要特征是它帶有許多可以在溶液中電離的離子基團(tuán)-官能團(tuán)(例如磺酸基-SO3-H+,羧基-COO-H+,胺基R4N+X-等),所以我們可以把離子交換樹脂看成一種高分子電解質(zhì)。


離子交換樹脂

  國(guó)產(chǎn)732強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂是常見的苯乙烯苯磺酸樹脂,它是先由含有一個(gè)乙烯基的單體-苯乙烯和含有兩個(gè)乙烯基的單體-二乙烯苯通過(guò)加成聚合反應(yīng)形成共聚體,然后由硫酸磺化,即在聚合體內(nèi)引進(jìn)磺酸基-SO3H,反應(yīng)如下:這種離子交換樹脂,具有三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在網(wǎng)狀的骨架之間具有一定大小的空隙,可以允許游離的離子自由運(yùn)動(dòng),樹脂的可電離的離子基團(tuán)均勻地分布在這個(gè)網(wǎng)狀的空間內(nèi)。

離子交換樹脂

  如果將樹脂浸泡在水溶液中,這些官能團(tuán)即開始電離,產(chǎn)生游離的離子在樹脂相內(nèi)形成一種類似高分子電解質(zhì)的“溶液”。此時(shí),如果外來(lái)離子擴(kuò)散進(jìn)入樹脂相,置換了官能團(tuán)中離解的離子,離子交換反應(yīng)就發(fā)生了。外來(lái)離子M+自溶液中擴(kuò)散進(jìn)入樹脂相與樹脂中的官能團(tuán)上的H+進(jìn)行交換,于是M+吸附在樹脂上而H+就離開樹脂相進(jìn)入溶液中,這就是所謂發(fā)生了離子交換,所以離子交換過(guò)程也可以看成是一個(gè)在樹脂上進(jìn)行的吸附和解吸過(guò)程。

離子交換樹脂

  目前有機(jī)離子交換樹脂已發(fā)展到數(shù)百種,一般說(shuō)來(lái),制備的比較好的樹脂應(yīng)基本是球形。用顯微鏡觀察可見到各種樹脂都有部分顆粒出現(xiàn)裂隙,但程度不同,有單個(gè)裂縫的球形顆粒不應(yīng)超過(guò)30。

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