氫型變色樹脂使用時對溫度的要求與溶脹性相關因素

氫型變色樹脂使用時對溫度的要求與溶脹性相關因素

變色數脂可以用來監測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點，是在線監測儀表直觀和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡便、不污染水質的優點。

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象發生。

   變色陽樹脂與H+電導儀聯合使用，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、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發電廠化學監督重要和為倚重的化學表計。

變色樹脂使用范圍：監測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率，是保證水汽質量，控制火電廠水汽系統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，可以及時發現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。 

氫型變色樹脂使用時對溫度的要求與溶脹性相關因素

　　一、離子交換樹脂使用時對溫度的要求

　　離子交換樹脂有一定的耐熱性。當使用溫度超過其所能承受的溫度，樹脂易因熱分解而遭到破壞。通常，陽離子交換樹脂可耐溫80～100℃，弱堿性陰離子交換樹脂能耐溫100℃；強堿性陰離子交換樹脂能耐溫60℃。當用于除硅時適宜的溫度在40℃以下。交聯度是苯乙烯系樹脂的重要性質之一。交聯度是指在苯乙烯樹脂中，所含二乙烯苯(俗稱“交聯劑")的質量百分率。

　　樹脂的交聯度小，對水的溶脹性好，則樹脂的交聯網孔大，交換速度快，但樹脂的強度低。反之，當樹脂的交聯度高時，其交聯網孔小，樹脂的強度高，但對水的溶脹性差，反應速度慢。化學水處理使用的苯乙烯系樹脂，其交聯度一般在4-14之間，以交聯度在7左右的性能比較理想。

離子交換樹脂

　　二、離子交換樹脂的溶脹性與相關因素

　　當將干離子交換樹脂浸入到水中時，其體積常常要變大，這種現象稱為離子交換樹脂的“溶脹"。

離子交換樹脂

　　三、影響離子交換樹脂“溶脹"的因素有

　　(1)交聯度。高交聯度樹脂的“溶脹"能力較低。

　　(2)活性基團。活性基團越易電離，樹脂的溶脹度就越大。如強酸性、強堿性的交換容量大的樹脂，溶脹率也大。

　　(3)溶液濃度。溶液中電解質濃度越大，樹脂內外溶液的滲透壓差反而減小，樹脂的溶脹就小。所以對于“失水"的樹脂，應先將其浸泡在飽和食鹽水中，使樹脂緩慢膨脹，使其不易破碎，就是基于上述道理。通常，強酸性陽離子交換樹脂由Na型變為H型，強堿性陰離子交換樹脂由Cl型變為OH型，體積約增加5。

離子交換樹脂

　　四、溶脹性對離子交換樹脂的使用影響

　　離子交換樹脂的這種“溶脹"，使用時會產生不良影響。

　　(1)易破碎。由于離子交換樹脂具有的溶脹性，因而在交換或再生的過程中，發生脹縮現象，多次的脹縮就容易使樹脂顆粒破碎。另外，樹脂產生溶脹時，機械強度也會降低。

　　(2)由于樹脂在交換床中的這種脹縮，會在樹脂層中產生溝道，從而導致水流在床層內分布不均，而產生“偏流"。