在线监测变色阳树脂的交换容量与分解能力

在线监测变色阳树脂的交换容量与分解能力

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。 

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： 

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10%NaCl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5%HCl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。 

在线监测变色阳树脂的交换容量与分解能力
                 

　　交换容量是指单位树脂中可交换离子的多少。它是离子交换树脂的一个重要技术指标。全交换容量是指离子交换树脂中全部活性基团的总数。树脂活性基团的总数越多，树脂的全交换能力越大。对于同一种离子交换树脂来讲，其全交换容量是一个固定值。不因工作条件的改变而改变。全交换容量一般用mmol/g(干)树脂或mmol/mL树脂来表示。工作交换容量是指离子交换树脂在运行条件下的有效交换容量。工作交换容量与工作条件有关，如进水离子浓度、交换终点及再生程度等都会影响树脂的工作交换容量。

离子交换树脂

　　离子交换树脂的中性盐分解能力

　　由于强酸H型阳离子交换树脂或强碱OH型阴离子交换树脂在水中的电离能力很强，所以当它们遇到水中的中性盐时，可以与这些“中性盐"反应，并生成强酸或强碱。离子交换树脂的这种能力称为中性盐分解能力。这种能力越强，对水中的中性盐的交换能力越强。弱酸阳树脂或弱碱阴树脂的“中性盐"分解能力就极弱。所以这也是区别离子交换树脂交换能力“强"、“弱"的一个重要标志。

离子交换树脂

　　原水含盐量高，水中的离子量就多，水中离子与树脂的接触、扩散和交换的机率也就越高，树脂的工作交换容量也就越大。但是，树脂工作交换容量的大小与制水量是两个不同的含义。原水含盐量高，树脂的工作交换容量大，但制水量少，交换床的工作周期也短。

离子交换树脂

　　原水温度对离子交换影晌

　　原水温度对离子交换影响较大。提高水温可以加快离子交换过程，提高离子交换效果。同时由于温度的提高，离子的热运动加快，单位时间内离子接触树脂颗粒表面的次数增多，离子交换机率也相应增大，故可以促进离子交换树脂对水中离子的吸附速度。但是，同时也应注意到：过高的水温会使树脂对离子的吸附强度降低，同时还会影响树脂的化学稳定性。因此化学水处理要求入床水的温度为35~40℃。