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變色樹脂的交換容量與性質(zhì)

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(zhì)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(chǎn)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(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，并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽樹脂與H+電導(dǎo)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(jié)水是否需要處理，監(jiān)測給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標準要求。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。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測和控制給水、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(dǎo)率測量值偏低；當H型交換柱失效，大量銨離子透過，氫電導(dǎo)率測量值又偏高。因此，當交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時，難以及時判斷是水質(zhì)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(zhì)惡化問題并及時采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

新購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經(jīng)過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，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5HCl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(dǎo)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(yīng)再生成氫型樹脂后儲存。 

變色樹脂的交換容量與性質(zhì)離子交換樹脂進行離子交換反應(yīng)的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量"，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數(shù)，meq/g(干)或meq/mL(濕)；當離子為一價時，毫克當量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數(shù))。它又有“總交換容量"、“工作交換容量"和“再生交換容量"等三種表示方式。

　　1、總交換容量，表示每單位數(shù)量樹脂能進行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團的總量。

離子交換樹脂

　　2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。

　　3、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(xué)基團再生復(fù)原的程度。

　　通常，再生交換容量為總交換容量的50～90，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(jié)構(gòu)不同而異?，F(xiàn)仍未能分別進行計算，在具體設(shè)計中，需憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行修正，并在實際運行時復(fù)核之。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的性質(zhì)

　　離子交換樹脂商品一般是制成直徑為0.4～0.6毫米的球狀顆粒；在水中能溶脹,但不溶于任何溶劑，加熱不熔。

　?、購娝嵝詷渲?。它的酸性接近硫酸，能與鹽發(fā)生復(fù)分解作用，在任何pH的溶液里都能使用。

　?、谥械人嵝詷渲?。這類樹脂的酸性接近磷酸，能與高價金屬鹽發(fā)生不同程度的交換作用。

離子交換樹脂

　　③弱酸性樹脂。這類樹脂的化學(xué)性質(zhì)與乙酸相似，酸性比較弱，不易與鹽類起交換作用；但在堿性溶液里，能與多價金屬離子發(fā)生復(fù)分解作用，對二價金屬離子如銅、鈷、鎳、鋅、汞等有較高的結(jié)合力。在使用時，要考慮它的鹽型能起水解作用。高使用溫度在120℃左右，容易為強酸再生。

　?、軓妷A性樹脂。這類樹脂的堿性相當于苛性堿，能除去水溶液里很弱的酸如硼酸、硅酸、碳酸、低分子量的有機酸等。這類樹脂的羥基與氮原子結(jié)合能力很弱，故易與金屬鹽起復(fù)分解作用，形成堿性很強的溶液。羥型樹脂對熱不穩(wěn)定，若為強堿Ⅰ型樹脂，使用溫度不能超過60℃；若為Ⅱ型樹脂(b)，不能超過40℃。因此，這類樹脂不使用時，一般以氯型保存，不能以羥型保存。強堿性樹脂可以在任何H溶液里進行交換。