在線監(jiān)測變色陽樹脂的離子交換除硅原理與除硅技術(shù)

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(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

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(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(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(biāo)，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(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)率測量值偏低；當(dāng)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(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(shí)進(jìn)行再生處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時(shí)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(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:需要長期儲(chǔ)存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。 

在線監(jiān)測變色陽樹脂的離子交換除硅原理與除硅技術(shù)硅(SiO2)作為弱酸，在水中以與硅酸氫根(HSiO3)離子平衡的形式存在。離子形態(tài)的硅可用強(qiáng)堿陰樹脂在OH型循環(huán)操作中除去。既然兩種形態(tài)的硅以平衡的形式存在，那么可將硅從溶液中幾乎去除。當(dāng)硅以離子狀態(tài)存在，并與硅酸氫根形成平衡時(shí)，硅的化合物被稱作活性硅。硅在水中也可以聚合物形式存在，通常稱作膠體硅。這種長鏈的硅化合物實(shí)際上不具有帶電荷的離子特性，因而不能通過離子交換工藝去除。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的硅和鍋爐給水

　　在高壓鍋爐中硅是一個(gè)難題。硅有足夠的揮發(fā)性，這樣高壓鍋爐會(huì)產(chǎn)生硅的蒸汽攜帶。當(dāng)汽輪機(jī)的蒸汽壓力降低時(shí)，硅會(huì)以玻璃態(tài)形式沉積在汽輪機(jī)的葉片上，從而降低汽機(jī)效率。兩種形態(tài)的硅，包括膠體硅和活性硅，都能產(chǎn)生這種問題。因?yàn)槟z體硅在高溫高壓下也會(huì)分解、揮發(fā)。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的除硅技術(shù)

　　強(qiáng)堿陰樹脂實(shí)際上能夠有效去除所有活性硅，在很多應(yīng)用中可以達(dá)到ppb級。相關(guān)的DOWEX™離子交換樹脂的工程手冊可以幫助你預(yù)測在一定的運(yùn)行條件下活性硅的去除率。然而，膠體硅不能通過離子交換機(jī)理去除。離子交換樹脂的確可以通過機(jī)械過濾去除一些膠體硅，但是樹脂在這個(gè)過程中不是非常有效。膜處理實(shí)際上能夠去除所有膠體硅。反滲透和超濾在這方面都有效果。反滲透的一個(gè)另外的優(yōu)勢是對活性硅也有顯著的去除率(98+)。

離子交換樹脂

　　后，澄清池的絮凝技術(shù)在去除膠體硅方面也非常有效。這項(xiàng)技術(shù)的大困難在于當(dāng)?shù)叵滤a(chǎn)生很高的徑流時(shí)，會(huì)發(fā)生膠體硅的“尖峰”泄漏現(xiàn)象。如果沒有檢測到這種現(xiàn)象并采取措施時(shí)，硅就不能被嚴(yán)格地除掉。為有效去除膠體硅，要求在操作單元操作過程時(shí)要小心謹(jǐn)慎。