變色離子交換樹脂的化學(xué)性能與穩(wěn)定性

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。 

變色離子交換樹脂的化學(xué)性能與穩(wěn)定性

　　離子交換樹脂的交聯(lián)度

　　樹脂的骨架是靠交聯(lián)劑連接在一起的。交聯(lián)度是指交聯(lián)劑所占有的份數(shù)，一般用交聯(lián)劑占單體質(zhì)量百分數(shù)來表示。例如，聚苯乙烯樹脂用二乙烯苯做交聯(lián)劑，其用量占單體總料量的8時，這種樹脂的交聯(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)度直接影響樹脂的性能。交聯(lián)度越高，樹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，表明樹脂的結(jié)構(gòu)緊密，孔隙率低，同時樹脂在水中溶脹率也低，因而水中的離子在樹脂內(nèi)擴散速度小，影響了離子間的交換能力。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的構(gòu)成

　　樹脂的熱穩(wěn)定性與構(gòu)成樹脂結(jié)構(gòu)中的各部分成分密切相關(guān)。鈉型樹脂比氫型、氫氧型都穩(wěn)定。如鈉型聚苯乙烯樹旨，能在120℃下使用，而其氫型只能在，100℃以下使用。強堿性聚苯乙烯樹脂可在60℃下使用。帶有經(jīng)基的酚醛陰樹脂只允許在30℃下長期使用。提高水溫能同時加快內(nèi)擴散和膜擴散，離子交換設(shè)備運行時，一般水溫保持在20~40℃。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性

　　1、耐酸堿性能。一般無機離子交換劑是不耐酸堿的，只能在pH≤8.5條件下使用。有機合成強酸、強堿性樹脂可在pH=1~14中使用。弱酸陽樹脂可在pH>4時使用，弱堿陰樹脂應(yīng)在pH<9時使用。一般樹脂的抗酸性優(yōu)于抗堿性。

離子交換樹脂

　　2、抗氧化性能。各種氧化劑如氯、次氯酸、雙氧水、氧、臭氧等會對樹脂有不同程度的破壞作用，在使用前需要除去。不同類型的樹脂，受到損壞的程度不同。就其抗氧化的能力來講，交聯(lián)度高的樹脂優(yōu)于交聯(lián)度低的樹脂；聚苯乙烯類樹脂優(yōu)于麗醛陰樹脂只允許在30℃下長期使用。提高水溫能同時加快內(nèi)擴散和膜擴散，離子交換設(shè)備運行時，一般水溫保持在20-40℃。