在(zai)線監測變色陽(yang)樹(shu)脂(zhi)的特(te)性及(ji)分(fen)析原(yuan)理

在(zai)線監測變色陽(yang)樹(shu)脂(zhi)的特(te)性及(ji)分(fen)析原(yuan)理

變(bian)色數(shu)脂可(ke)以(yi)用(yong)來監(jian)測陽(yang)床或(huo)陰床出(chu)水，在(zai)陽(yang)床或(huo)陰床臨(lin)近(jin)失(shi)效(xiao)時及(ji)時指(zhi)示(shi)失(shi)效(xiao)點，是(shi)在(zai)線監測儀表直觀和有(you)效(xiao)的補充(chong)。具(ju)有(you)穩(wen)定(ding)可(ke)靠、使(shi)用(yong)簡便(bian)、不汙(wu)染水質的(de)優(you)點。

變色(se)陽(yang)樹(shu)脂(zhi)是(shi)壹(yi)種帶(dai)有(you)指示(shi)劑(ji)的陽(yang)離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)，出(chu)廠型為氫(qing)型，通過變(bian)色(se)陽(yang)樹(shu)脂(zhi)的水如(ru)果(guo)含有(you)Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等(deng)各(ge)種(zhong)陽(yang)離(li)子時，即(ji)與(yu)樹(shu)脂(zhi)攜(xie)帶(dai)的(de)H+發生交換(huan)，樹(shu)脂(zhi)層開始(shi)失(shi)效(xiao)，失(shi)效(xiao)層顏(yan)色(se)明顯改變(bian)，指(zhi)示水中有(you)陽(yang)離(li)子泄露(lu)。H+型時為(wei)墨綠(lv)色(se)，Na+型時為(wei)玫(mei)瑰紅(hong)色，產品(pin)色(se)差十(shi)分明(ming)顯(xian)。同時還(hai)具(ju)有(you)良好(hao)的(de)交換(huan)容(rong)量和(he)物理穩(wen)定(ding)性。

       變(bian)色陽(yang)樹(shu)脂(zhi)壹般(ban)用(yong)在(zai)火(huo)電廠凝結水、除氧(yang)器(qi)、省(sheng)煤器(qi)、主(zhu)蒸汽(qi)等(deng)H+電導(dao)儀前，將(jiang)水中帶(dai)入(ru)的遊(you)離氨除去(qu)，並(bing)將所有(you)的陽(yang)離(li)子全部(bu)轉(zhuan)化為H+離(li)子，避免(mian)了(le)Ca2+、Mg2+、Na+泄漏(lou)進入(ru)凝結水而(er)電導(dao)儀顯(xian)示值(zhi)反(fan)倒降(jiang)低的現(xian)象發生。

   變(bian)色(se)陽(yang)樹(shu)脂(zhi)與H+電導(dao)儀聯(lian)合(he)使(shi)用(yong)，用(yong)於監測凝汽(qi)器(qi)泄漏(lou)量是(shi)否(fou)超標，決定(ding)凝結水是(shi)否(fou)需(xu)要處(chu)理，監測給水、蒸汽(qi)水質品(pin)質(zhi)是(shi)否(fou)滿(man)足(zu)標準要(yao)求。是(shi)火(huo)力發電廠化學(xue)監督重(zhong)要和為(wei)倚(yi)重(zhong)的化學(xue)表計(ji)。

變(bian)色樹(shu)脂(zhi)使(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)：監(jian)測和控制(zhi)給(gei)水、凝結水和蒸(zheng)汽(qi)的氫(qing)電導(dao)率，是(shi)保(bao)證水汽(qi)質量(liang)，控制(zhi)火(huo)電廠水汽(qi)系(xi)統腐(fu)蝕結垢的(de)重(zhong)要手段(duan)。 

由(you)於水汽(qi)中氨(an)的濃(nong)度、取樣流速經(jing)常變化，加上(shang)機組(zu)啟停(ting)等(deng)原(yuan)因，難(nan)以判(pan)斷H型交換(huan)柱(zhu)何時失(shi)效(xiao)。H型交換(huan)柱(zhu)失(shi)效(xiao)初期(qi)，由於少量銨離子穿透，使(shi)氫(qing)電導(dao)率測量值(zhi)偏(pian)低；當(dang)H型交換(huan)柱(zhu)*失(shi)效(xiao)，大量(liang)銨離子透過(guo)，氫(qing)電導(dao)率測量值(zhi)又偏(pian)高。因此，當(dang)交換(huan)柱(zhu)失(shi)效(xiao)後(hou)引起氫(qing)電導(dao)率變化時，難(nan)以及(ji)時判(pan)斷是(shi)水質惡(e)化還是(shi)交換(huan)柱(zhu)失(shi)效(xiao)。目前國(guo)外采(cai)取的解決辦(ban)法(fa)是(shi)采(cai)用(yong)變色陽(yang)離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)，失(shi)效(xiao)層與(yu)未(wei)失(shi)效(xiao)層顏(yan)色(se)不同，可(ke)以(yi)在(zai)H型交換(huan)柱(zhu)失(shi)效(xiao)前及(ji)時進(jin)行(xing)再(zai)生處(chu)理，可(ke)以(yi)及(ji)時發現(xian)水質惡(e)化問(wen)題(ti)並(bing)及(ji)時采(cai)取解決措(cuo)施。 

變(bian)色樹(shu)脂(zhi)使(shi)用(yong)方法： 

購(gou)買(mai)的變(bian)色(se)樹(shu)脂(zhi)是(shi)未(wei)處(chu)理的Na型樹(shu)脂(zhi)，必須(xu)經(jing)過(guo)以下(xia)方式處(chu)理才可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)： 

（1）將樹(shu)脂(zhi)放入(ru)容器(qi)中，以(yi)除鹽(yan)水清洗2～3遍(bian)，至水清澈；如(ru)果(guo)樹(shu)脂(zhi)變幹，則(ze)清洗前需(xu)要加(jia)入(ru)10%NaCl溶液(ye)浸(jin)泡2小(xiao)時，以(yi)防(fang)止樹(shu)脂(zhi)因急劇(ju)膨(peng)脹(zhang)而(er)破(po)裂(lie)。 

（2）將清洗幹凈(jing)的(de)樹(shu)脂(zhi)裝入(ru)實際(ji)交換(huan)柱(zhu)中，以(yi)不少(shao)於10倍(bei)樹(shu)脂(zhi)體(ti)積的(de)5%HCl再(zai)生液(ye)動態(tai)逆(ni)流再(zai)生（與(yu)交換(huan)柱(zhu)運(yun)行水流方向(xiang)相(xiang)反），再(zai)生流(liu)速(su)控制(zhi)3m/h～5m/h，保(bao)證再(zai)生液(ye)與(yu)樹(shu)脂(zhi)接(jie)觸時間不小(xiao)於30min； 

（3）再(zai)生液(ye)進(jin)完後(hou)以除(chu)鹽(yan)水按交換(huan)柱(zhu)運(yun)行水流方向(xiang)大(da)流量(liang)沖(chong)洗交換(huan)柱(zhu)（沖(chong)洗流速10m/h～20m/h），沖(chong)洗時間不低於12h； 

（4）再(zai)生完(wan)畢(bi)、清洗幹凈(jing)的(de)氫(qing)交換(huan)柱(zhu)可(ke)裝入(ru)實際(ji)系(xi)統進(jin)行氫(qing)電導(dao)率的測定(ding)。 

（5）失(shi)效(xiao)的變(bian)色樹(shu)脂(zhi)氫(qing)型交換(huan)柱(zhu)可(ke)直接(jie)進行再(zai)生處(chu)理，再(zai)生步驟(zhou)同(2)~(4)。 

變(bian)色(se)樹(shu)脂(zhi)的儲存(cun):需(xu)要長(chang)期儲存(cun)的樹(shu)脂(zhi)，應再(zai)生成(cheng)氫(qing)型樹(shu)脂(zhi)後(hou)儲存(cun)。 

在(zai)線監測變色陽(yang)樹(shu)脂(zhi)的特(te)性及(ji)分(fen)析原(yuan)理
                 

　　溶(rong)解性

　　離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)應為(wei)不溶(rong)性(xing)物質，但樹(shu)脂(zhi)在(zai)合(he)成過程中夾(jia)雜(za)的(de)聚合(he)度較低的物(wu)質及(ji)樹(shu)脂(zhi)使(shi)用(yong)過程中受高溫影(ying)響或被(bei)氧(yang)化會化學(xue)降(jiang)解而(er)生成(cheng)的(de)物質，會在(zai)運(yun)行時溶(rong)解(jie)出(chu)來，稱(cheng)為(wei)膠溶(rong)。交聯(lian)度較低和含活(huo)性基團(tuan)多的樹(shu)脂(zhi)，溶解(jie)傾(qing)向(xiang)較(jiao)大。離(li)子交換(huan)器(qi)剛(gang)投入(ru)運(yun)行時發生出(chu)水帶(dai)色(se)現(xian)象(xiang)就是(shi)樹(shu)脂(zhi)膠溶(rong)現象。

離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)

　　膨(peng)脹(zhang)度

　　離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)含有(you)大量(liang)親(qin)水基團(tuan)，與水接(jie)觸即吸(xi)水膨(peng)脹(zhang)。溶液中電解(jie)質濃(nong)度越大(da)，樹(shu)脂(zhi)內外(wai)溶液的滲透壓(ya)差(cha)反而(er)減小(xiao)，樹(shu)脂(zhi)的溶(rong)脹(zhang)就小(xiao)，所以對(dui)於“失(shi)水"的樹(shu)脂(zhi)，應將(jiang)其先(xian)浸(jin)泡在(zai)飽(bao)和食(shi)鹽(yan)水中，使(shi)樹(shu)脂(zhi)緩(huan)慢膨(peng)脹(zhang)，不致(zhi)破(po)碎(sui)。當(dang)樹(shu)脂(zhi)中的(de)離子變換(huan)時，如(ru)陽(yang)離(li)子樹(shu)脂(zhi)由H+轉(zhuan)為Na+，陰樹(shu)脂(zhi)由C1-OH-轉(zhuan)為OH-，都(dou)因離子直徑(jing)增大(da)而(er)發生膨(peng)脹(zhang)，增大樹(shu)脂(zhi)的體(ti)積。通常，交聯(lian)度低的樹(shu)脂(zhi)的膨(peng)脹(zhang)度較大(da)。在(zai)設計(ji)離(li)子交換(huan)器(qi)本(ben)體(ti)高度與再(zai)生裝置(zhi)及(ji)配水裝置(zhi)時，必(bi)須(xu)考慮(lv)樹(shu)脂(zhi)的轉(zhuan)型膨(peng)脹(zhang)率體(ti)積改變(bian)率(lv)，以適(shi)應生產運(yun)行時樹(shu)脂(zhi)層中的(de)離子轉型發生的(de)樹(shu)脂(zhi)體(ti)積變(bian)化。樹(shu)脂(zhi)轉型體(ti)積改變(bian)率(lv)越小(xiao)越好(hao)，在(zai)浮(fu)動床中這(zhe)樣容(rong)易控制(zhi)樹(shu)脂(zhi)層裝填(tian)高樹(shu)脂(zhi)層度及(ji)填(tian)床率(lv)，使(shi)落(luo)床、成(cheng)床時樹(shu)脂(zhi)層基本(ben)不亂(luan)。此(ci)外，對固定(ding)床的(de)中排再(zai)生裝置(zhi)設計(ji)有(you)利。

離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)

　　耐(nai)用(yong)性

　　樹(shu)脂(zhi)顆粒使(shi)用(yong)時有(you)轉移、摩(mo)擦(ca)、膨(peng)脹(zhang)和收(shou)縮(suo)等(deng)變(bian)化，長期(qi)使(shi)用(yong)後(hou)會有(you)少量(liang)損(sun)耗和(he)破(po)碎(sui)，當(dang)樹(shu)脂(zhi)破(po)碎(sui)嚴(yan)重(zhong)時，將(jiang)會(hui)造成(cheng)水流阻力(li)的(de)急劇(ju)增(zeng)加，從而(er)使(shi)設備出(chu)力達(da)不到要(yao)求，影(ying)響正常運(yun)行，故(gu)樹(shu)脂(zhi)要有(you)較高的機械(xie)強(qiang)度和耐(nai)磨(mo)性(xing)。交聯(lian)度低的樹(shu)脂(zhi)較易碎(sui)裂，但樹(shu)脂(zhi)的耐(nai)用(yong)性更主要地決定(ding)於交聯(lian)結構的(de)均(jun)勻程度及(ji)其強(qiang)度。如(ru)大(da)孔樹(shu)脂(zhi)，具有(you)較高的交聯(lian)度者，結構穩(wen)定(ding)，能耐(nai)反(fan)復(fu)再(zai)生，壹(yi)般(ban)交換(huan)器(qi)內(nei)樹(shu)脂(zhi)使(shi)用(yong)後(hou)其機械(xie)強(qiang)度應保(bao)證每(mei)年(nian)的(de)耗損(sun)率(lv)不超(chao)過(guo)3%~7%。樹(shu)脂(zhi)的損(sun)耗超(chao)過(guo)正常值(zhi)時，除(chu)了(le)檢(jian)查(zha)樹(shu)脂(zhi)的流(liu)失(shi)情況，還應(ying)考慮(lv)樹(shu)脂(zhi)是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)破(po)損(sun)問(wen)題(ti)。

離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)

　　樹(shu)脂(zhi)的交聯(lian)度

　　樹(shu)脂(zhi)的骨架是(shi)靠交聯(lian)劑(ji)連接(jie)在(zai)壹(yi)起的。交聯(lian)度是(shi)指(zhi)交聯(lian)劑(ji)所占有(you)的份(fen)數(shu)，壹般(ban)用(yong)交聯(lian)劑(ji)占單(dan)體(ti)質(zhi)量百分數(shu)來表示(shi)。例(li)如(ru)，聚苯(ben)乙烯樹(shu)脂(zhi)用(yong)二乙烯苯(ben)做(zuo)交聯(lian)劑(ji)，其用(yong)量占單體(ti)總(zong)料量(liang)的8%時，這(zhe)種(zhong)樹(shu)脂(zhi)的交聯(lian)度為8%。低交聯(lian)度為2%~4%，中交聯(lian)度為7%~8%，高交聯(lian)度為12%~20%；交聯(lian)度直接(jie)影(ying)響樹(shu)脂(zhi)的性(xing)能。交聯(lian)度越高，樹(shu)脂(zhi)的機械(xie)強(qiang)度就越大(da)，對(dui)離子的選(xuan)擇(ze)性(xing)越強(qiang)，但離子的交換(huan)速(su)度就越慢。這是(shi)因為交聯(lian)度高，表明(ming)樹(shu)脂(zhi)的結構緊(jin)密，孔隙(xi)率(lv)低，同時樹(shu)脂(zhi)在(zai)水中溶(rong)脹(zhang)率也低，因而(er)水中的(de)離子在(zai)樹(shu)脂(zhi)內擴(kuo)散速度小(xiao)，影(ying)響了(le)離(li)子間的交換(huan)能(neng)力。