火电厂指示剂变色阳离子交换树脂电再生可行性探讨

火电厂指示剂变色阳离子交换树脂电再生可行性探讨

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。 

火电厂指示剂变色阳离子交换树脂电再生可行性探讨
                 

　　近年来，EDI内混合阴、阳离子交换树脂，不用化学药剂再生而是依靠电再生。这种技术取得了良好的经济和环保效益，同时也提示我们，既然EDI内树脂依靠电再生，那能否利用电能直接再生失效的树脂这一题目。同时，近年来又有人提出将水电离来再生失效的离子交换树脂，这种方法只消耗电能。假如该技术能运用到实践中往，则避免了酸碱再生的弊端，将产生重大意义。

离子交换树脂

　　树脂理化性能严重下降

　　在实验中发现，随着实验次数的增多，树脂破碎程度逐渐明显，这将影响到树脂的再生效果。因此，作了有关树脂理化性能测试。很明显，树脂的全交换容量和耐磨率大幅度下降。使用过的树脂在进行耐磨率实验时，基本没有完整的圆形颗粒，尽大部分已成粉末。而树脂理化性能的大幅度降低，必然导致再生效果不稳定，重现性不好。

离子交换树脂

　　原因分析

　　EDI中树脂是用电来再生的,它可以连续运行很长时间。本实验中却发现了诸多严重题目，下面通过对比混床再生与EDI中树脂电'>树脂电再生来分析原因。EDI中填充的是h型和OH型离子交换树脂,在EDI中制取纯水和超纯水时，电渗析可以忽略。只考虑离子交换作用。

　　当欲处理水从失效层流到工作层底部时，由于失效树脂已饱和，不可能再参与离子交换，故欲处理水中的离子，在通过失效树脂层时不被吸收，而是受直流电场的作用横向迁移，待到达工作层底部时，全部离子已经迁移出淡水室。由于在保护层中，电解质离子极少，易发生浓差极化，使水解离成h+和OH-，从而使保护层中的树脂保持为h型和OH型。而在失效层和工作层中，由于离子浓度相对较高，不易发生浓差极化，水解离现象基本不发生。

离子交换树脂

　　在混床电再生中，填充的树脂为*失效的盐型树脂，树脂处于乱层状态，无法形成保护层，故其再生是发生在整个再生室内。只有水解离产生h+和OH-的量足够多时，树脂才能达到充分的再生，而水解离本身是比较困难的。故要使所有树脂均再生好，需要足够的时间及较大的水解离速度。

　　混床再生过程中，水解离产生的h+和OH-与失效的阴、阳树脂发生置换反应使其再生。由于h+和OH-相对于其它阳离子和阴离子而言，其迁移速度较快，这必然导致一部分h+和OH-未再生失效的离子交换树脂，就已经迁移出再生室；另外，被置换下来的阴阳离子如不能及时迁移走，则可能再次进进离子交换树脂母体骨架活性团体的电势范围，又把h+和OH-置换出来。因此，树脂颗粒发生了再生-失效-再生的循环过程，导致树脂颗粒无数次的膨胀-收缩，从而使树脂易破裂，理化性能下降，再生效果不稳定。且h+是所有离子中迁移速度快的，直接迁移出再生室的h+大大多于OH-，从而导致阳离子再生效果低于阴离子。