電廠在線監(jiān)測變色樹脂的性質(zhì)與膨脹度

變色數(shù)脂可以用來監(jiān)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(diǎn)，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

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(fā)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(chǎn)品色差十分明顯。同時還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前，將水中帶入的游離氨除去，并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標(biāo)，決定凝結(jié)水是否需要處理，監(jiān)測給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測和控制給水、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率，是保證水汽質(zhì)量，控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經(jīng)常變化，加上機(jī)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(dǎo)率測量值偏低；當(dāng)H型交換柱失效，大量銨離子透過，氫電導(dǎo)率測量值又偏高。因此，當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時，難以及時判斷是水質(zhì)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(jìn)行再生處理，可以及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)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(jīng)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(shí)際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運(yùn)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(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)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(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測定。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進(jìn)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(yīng)再生成氫型樹脂后儲存。 

電廠在線監(jiān)測變色樹脂的性質(zhì)與膨脹度

　　離子交換樹脂的性質(zhì)

　　1、多孔性樹脂為疏松的，多孔的網(wǎng)絡(luò)物質(zhì)，而活性基團(tuán)一般都處以樹脂網(wǎng)孔內(nèi)，外來離子必須進(jìn)入網(wǎng)孔內(nèi)才能進(jìn)行離子交換。

　　2、不溶性。樹脂在水中及稀酸、稀堿和一般有機(jī)溶劑中都不溶解，以維持其立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

離子交換樹脂

　　3、穩(wěn)定性。離子交換樹脂具有強(qiáng)穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，母體本身不與酸、堿起作用。例如強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂(國產(chǎn)732樹脂)很穩(wěn)定，可使用幾百次，其交換能量改變不大，又可長時間浸泡于5氫氧化鈉中，1高錳酸鉀中，雙氧水，0.1N硝酸，耐熱性較好，可在100℃左右處理。

　　4、離子交換性。離子交換樹脂必須具備相當(dāng)數(shù)量的可交換離子或帶電基團(tuán)，這些離子和基團(tuán)的類型決定了離子交換劑的類型，而基團(tuán)的總數(shù)和他們的親和性決定樹脂的交換總量。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的膨脹度

　　離子交換樹脂含有大量親水基團(tuán)，與水接觸即吸水膨脹。溶液中電解質(zhì)濃度越大，樹脂內(nèi)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(yīng)將其先浸泡在飽和食鹽水中，使樹脂緩慢膨脹，不致破碎。當(dāng)樹脂中的離子變換時，如陽離子樹脂由H+轉(zhuǎn)為Na+，陰樹脂由C1-OH-轉(zhuǎn)為OH-，都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹，增大樹脂的體積。

離子交換樹脂

　　通常，交聯(lián)度低的樹脂的膨脹度較大。在設(shè)計離子交換器本體高度與再生裝置及配水裝置時，必須考慮樹脂的轉(zhuǎn)型膨脹率體積改變率，以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時樹脂層中的離子轉(zhuǎn)型發(fā)生的樹脂體積變化。樹脂轉(zhuǎn)型體積改變率越小越好，在浮動床中這樣容易控制樹脂層裝填高樹脂層度及填床率，使落床、成床時樹脂層基本不亂。此外，對固定床的中排再生裝置設(shè)計有利。