在線監(jiān)測變色陽樹脂的物理和化學性能
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,并將所有的陽離子全部轉化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。
變色陽樹脂與H+電導儀聯(lián)合使用,用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標,決定凝結水是否需要處理,監(jiān)測給水、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發(fā)電廠化學監(jiān)督重要和為倚重的化學表計。
變色樹脂使用范圍:監(jiān)測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率,是保證水汽質量,控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結垢的重要手段之一。
由于水汽中氨的濃度、取樣流速經常變化,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,使氫電導率測量值偏低;當H型交換柱失效,大量銨離子透過,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,難以及時判斷是水質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,應再生成氫型樹脂后儲存。
在線監(jiān)測變色陽樹脂的物理和化學性能物理性能
1、外觀。呈透明或半透明,因其組成不同,顏色各異,如苯乙烯樹脂呈黃色,也有呈黑色和赤褐色的,但對性能影響不大。一般情況下,原料雜質多或交聯(lián)劑多,其顏色稍深(但樹脂在運行過程中,因為各種原因有時顏色也會變化);樹脂外形呈球狀,要求圓球率達到90以上。
2、粒度。顆粒的大小將影響交換速度、壓力損失、反洗效果等;顆粒大小不能相差太大,用于水處理的樹脂的顆粒以20-40目為宜;粒度的表示方法以有效粒徑和不均勻系數(shù)來表示。
3、密度。關系到水處理工藝和樹脂裝填量。密度的表示方法有:干真密度(一般1.6g/cm3左右)、濕真密度(一般1.04-1.30g/cm3之間)、視濕密度(一般在0.60-0.80g/cm3之間)。
4、含水率。樹脂的含水率越大,表示孔隙率越大,交聯(lián)度越小。
5、溶脹率。樹脂浸水之后要溶脹,它與交聯(lián)度、活性基團、交換容量、水中電解質密度、可交換離子的性質等有關。樹脂在交換與再生過程中會發(fā)生脹縮現(xiàn)象,多次脹縮樹脂易碎裂。
6、耐磨性。反映的是樹脂的機械強度,應保證每年樹脂耗量不超過7。
7、溶解性。離子交換樹脂內含有低聚合物要逐漸溶解,使用過程中也會發(fā)生膠溶。
8、耐熱性。陽樹脂耐溫100℃左右,強堿性陰可耐60℃,弱堿性陰樹脂可耐溫80℃;但在低于或等于0℃時,易結冰而破碎。
9、導電性。干的樹脂不導電,濕的樹脂可電導。
化學性能
1、交換反應具有可逆性,因此既可以交換,也可以再生,可反復使用。
2、具有酸、堿性,H+型陽樹脂和OH-型陰樹脂等的性能與電解質酸、堿相同,在水中能電離出H+和OH-的能力。
3、具有中和與水解性能,因離子交換樹脂具電解質性質,所以能與酸、堿進行中和反應,也能進行水解。
4、吸著各種離子的能力不一,具有選擇性。
5、離子交換樹脂交換容量,表示其交換離子量的多少,根據(jù)其形態(tài)可分為平衡交換容量、全交換容量、工作交換容量等。
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