在線(xiàn)監測變色陽(yáng)樹(shù)脂的特性及分析原理

變色數脂可以用來(lái)監測陽(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)監測儀表直觀(guān)和有效的補充。具有穩定可靠、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定性。

       變色陽(yáng)樹(shù)脂一般用在火電廠(chǎng)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(yáng)離子全部轉化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現象發(fā)生。

   變色陽(yáng)樹(shù)脂與H+電導儀聯(lián)合使用，用于監測凝汽器泄漏量是否超標，決定凝結水是否需要處理，監測給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿(mǎn)足標準要求。是火力發(fā)電廠(chǎng)化學(xué)監督重要和為倚重的化學(xué)表計。

變色樹(shù)脂使用范圍：監測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率，是保證水汽質(zhì)量，控制火電廠(chǎng)水汽系統腐蝕結垢的重要手段。 

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，使氫電導率測量值偏低；當H型交換柱*失效，大量銨離子透過(guò)，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(shí)，難以及時(shí)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(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)際系統進(jìn)行氫電導率的測定。 

（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)脂的儲存:需要長(cháng)期儲存的樹(shù)脂，應再生成氫型樹(shù)脂后儲存。 

在線(xiàn)監測變色陽(yáng)樹(shù)脂的特性及分析原理
                 

　　溶解性

　　離子交換樹(shù)脂應為不溶性物質(zhì)，但樹(shù)脂在合成過(guò)程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì)及樹(shù)脂使用過(guò)程中受高溫影響或被氧化會(huì )化學(xué)降解而生成的物質(zhì)，會(huì )在運行時(shí)溶解出來(lái)，稱(chēng)為膠溶。交聯(lián)度較低和含活性基團多的樹(shù)脂，溶解傾向較大。離子交換器剛投入運行時(shí)發(fā)生出水帶色現象就是樹(shù)脂膠溶現象。

離子交換樹(shù)脂

　　膨脹度

　　離子交換樹(shù)脂含有大量親水基團，與水接觸即吸水膨脹。溶液中電解質(zhì)濃度越大，樹(shù)脂內外溶液的滲透壓差反而減小，樹(shù)脂的溶脹就小，所以對于“失水"的樹(shù)脂，應將其先浸泡在飽和食鹽水中，使樹(shù)脂緩慢膨脹，不致破碎。當樹(shù)脂中的離子變換時(shí)，如陽(yáng)離子樹(shù)脂由H+轉為Na+，陰樹(shù)脂由C1-OH-轉為OH-，都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹，增大樹(shù)脂的體積。通常，交聯(lián)度低的樹(shù)脂的膨脹度較大。在設計離子交換器本體高度與再生裝置及配水裝置時(shí)，必須考慮樹(shù)脂的轉型膨脹率體積改變率，以適應生產(chǎn)運行時(shí)樹(shù)脂層中的離子轉型發(fā)生的樹(shù)脂體積變化。樹(shù)脂轉型體積改變率越小越好，在浮動(dòng)床中這樣容易控制樹(shù)脂層裝填高樹(shù)脂層度及填床率，使落床、成床時(shí)樹(shù)脂層基本不亂。此外，對固定床的中排再生裝置設計有利。

離子交換樹(shù)脂

　　耐用性

　　樹(shù)脂顆粒使用時(shí)有轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化，長(cháng)期使用后會(huì )有少量損耗和破碎，當樹(shù)脂破碎嚴重時(shí)，將會(huì )造成水流阻力的急劇增加，從而使設備出力達不到要求，影響正常運行，故樹(shù)脂要有較高的機械強度和耐磨性。交聯(lián)度低的樹(shù)脂較易碎裂，但樹(shù)脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結構的均勻程度及其強度。如大孔樹(shù)脂，具有較高的交聯(lián)度者，結構穩定，能耐反復再生，一般交換器內樹(shù)脂使用后其機械強度應保證每年的耗損率不超過(guò)3%~7%。樹(shù)脂的損耗超過(guò)正常值時(shí)，除了檢查樹(shù)脂的流失情況，還應考慮樹(shù)脂是否存在破損問(wèn)題。

離子交換樹(shù)脂

　　樹(shù)脂的交聯(lián)度

　　樹(shù)脂的骨架是靠交聯(lián)劑連接在一起的。交聯(lián)度是指交聯(lián)劑所占有的份數，一般用交聯(lián)劑占單體質(zhì)量百分數來(lái)表示。例如，聚苯乙烯樹(shù)脂用二乙烯苯做交聯(lián)劑，其用量占單體總料量的8%時(shí)，這種樹(shù)脂的交聯(lián)度為8%。低交聯(lián)度為2%~4%，中交聯(lián)度為7%~8%，高交聯(lián)度為12%~20%；交聯(lián)度直接影響樹(shù)脂的性能。交聯(lián)度越高，樹(shù)脂的機械強度就越大，對離子的選擇性越強，但離子的交換速度就越慢。這是因為交聯(lián)度高，表明樹(shù)脂的結構緊密，孔隙率低，同時(shí)樹(shù)脂在水中溶脹率也低，因而水中的離子在樹(shù)脂內擴散速度小，影響了離子間的交換能力。