氢型变色树脂使用时对温度的要求与溶胀性相关因素

氢型变色树脂使用时对温度的要求与溶胀性相关因素

变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水，在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点，是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂，出厂型为氢型，通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时，即与树脂携带的H+发生交换，树脂层开始失效，失效层颜色明显改变，指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色，Na+型时为玫瑰红色，产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

       变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前，将水中带入的游离氨除去，并将所有的阳离子全部转化为H+离子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

   变色阳树脂与H+电导仪联合使用，用于监测凝汽器泄漏量是否超标，决定凝结水是否需要处理，监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

变色树脂使用范围：监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。 

变色树脂使用方法： 

新购买的变色树脂是未处理的Na型树脂，必须经过以下方式处理才可以使用： 

（1）将新树脂放入容器中，以除盐水清洗2～3遍，至水清澈；如果树脂变干，则清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小时，以防止树脂因急剧膨胀而破裂。 

（2）将清洗干净的树脂装入实际交换柱中，以不少于10倍树脂体积的5HCl再生液动态逆流再生（与交换柱运行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保证再生液与树脂接触时间不小于30min； 

（3）再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱（冲洗流速10m/h～20m/h），冲洗时间不低于12h； 

（4）再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。 

（5）失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理，再生步骤同(2)~(4)。 

变色树脂的储存:需要长期储存的树脂，应再生成氢型树脂后储存。 

氢型变色树脂使用时对温度的要求与溶胀性相关因素

　　一、离子交换树脂使用时对温度的要求

　　离子交换树脂有一定的耐热性。当使用温度超过其所能承受的温度，树脂易因热分解而遭到破坏。通常，阳离子交换树脂可耐温80～100℃，弱碱性阴离子交换树脂能耐温100℃；强碱性阴离子交换树脂能耐温60℃。当用于除硅时适宜的温度在40℃以下。交联度是苯乙烯系树脂的重要性质之一。交联度是指在苯乙烯树脂中，所含二乙烯苯(俗称“交联剂")的质量百分率。

　　树脂的交联度小，对水的溶胀性好，则树脂的交联网孔大，交换速度快，但树脂的强度低。反之，当树脂的交联度高时，其交联网孔小，树脂的强度高，但对水的溶胀性差，反应速度慢。化学水处理使用的苯乙烯系树脂，其交联度一般在4-14之间，以交联度在7左右的性能比较理想。

离子交换树脂

　　二、离子交换树脂的溶胀性与相关因素

　　当将干离子交换树脂浸入到水中时，其体积常常要变大，这种现象称为离子交换树脂的“溶胀"。

离子交换树脂

　　三、影响离子交换树脂“溶胀"的因素有

　　(1)交联度。高交联度树脂的“溶胀"能力较低。

　　(2)活性基团。活性基团越易电离，树脂的溶胀度就越大。如强酸性、强碱性的交换容量大的树脂，溶胀率也大。

　　(3)溶液浓度。溶液中电解质浓度越大，树脂内外溶液的渗透压差反而减小，树脂的溶胀就小。所以对于“失水"的树脂，应先将其浸泡在饱和食盐水中，使树脂缓慢膨胀，使其不易破碎，就是基于上述道理。通常，强酸性阳离子交换树脂由Na型变为H型，强碱性阴离子交换树脂由Cl型变为OH型，体积约增加5。

离子交换树脂

　　四、溶胀性对离子交换树脂的使用影响

　　离子交换树脂的这种“溶胀"，使用时会产生不良影响。

　　(1)易破碎。由于离子交换树脂具有的溶胀性，因而在交换或再生的过程中，发生胀缩现象，多次的胀缩就容易使树脂颗粒破碎。另外，树脂产生溶胀时，机械强度也会降低。

　　(2)由于树脂在交换床中的这种胀缩，会在树脂层中产生沟道，从而导致水流在床层内分布不均，而产生“偏流"。