指示劑變色陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的類(lèi)別與再生方法
變色數脂可以用來(lái)監測陽(yáng)床或陰床出水,在陽(yáng)床或陰床臨近失效時(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn),是在線(xiàn)監測儀表直觀(guān)和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡(jiǎn)便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。
變色陽(yáng)樹(shù)脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,出廠(chǎng)型為氫型,通過(guò)變色陽(yáng)樹(shù)脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)離子時(shí),即與樹(shù)脂攜帶的H+發(fā)生交換,樹(shù)脂層開(kāi)始失效,失效層顏色明顯改變,指示水中有陽(yáng)離子泄露。H+型時(shí)為墨綠色,Na+型時(shí)為玫瑰紅色,產(chǎn)品色差十分明顯。同時(shí)還具有良好的交換容量和物理穩定性。
變色陽(yáng)樹(shù)脂一般用在火電廠(chǎng)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(yáng)離子全部轉化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現象發(fā)生。
變色陽(yáng)樹(shù)脂與H+電導儀聯(lián)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(zhì)品質(zhì)是否滿(mǎn)足標準要求。是火力發(fā)電廠(chǎng)化學(xué)監督重要和為倚重的化學(xué)表計。
變色樹(shù)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(zhì)量,控制火電廠(chǎng)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(jīng)常變化,加上機組啟停等原因,難以判斷H型交換柱何時(shí)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(guò),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(shí),難以及時(shí)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(yáng)離子交換樹(shù)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(shí)進(jìn)行再生處理,可以及時(shí)發(fā)現水質(zhì)惡化問(wèn)題并及時(shí)采取解決措施。
變色樹(shù)脂使用方法:
新購買(mǎi)的變色樹(shù)脂是未處理的Na型樹(shù)脂,必須經(jīng)過(guò)以下方式處理才可以使用:
(1)將新樹(shù)脂放入容器中,以除鹽水清洗2~3遍,至水清澈;如果樹(shù)脂變干,則清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小時(shí),以防止樹(shù)脂因急劇膨脹而破裂。
(2)將清洗干凈的樹(shù)脂裝入實(shí)際交換柱中,以不少于10倍樹(shù)脂體積的5HCl再生液動(dòng)態(tài)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(shù)脂接觸時(shí)間不小于30min;
(3)再生液進(jìn)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(shí)間不低于12h;
(4)再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統進(jìn)行氫電導率的測定。
(5)失效的變色樹(shù)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(shù)脂的儲存:需要長(cháng)期儲存的樹(shù)脂,應再生成氫型樹(shù)脂后儲存。
指示劑變色陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的類(lèi)別與再生方法離子交換樹(shù)脂還可以根據其基體的種類(lèi)分為苯乙烯系樹(shù)脂和丙烯酸系樹(shù)脂。樹(shù)脂中化學(xué)活性基團的種類(lèi)決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和類(lèi)別。首先區分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類(lèi),它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換。陽(yáng)離子樹(shù)脂又分為強酸性和弱酸性?xún)深?lèi),陰離子樹(shù)脂又分為強堿性和弱堿性?xún)深?lèi)(或再分出中強酸和中強堿性類(lèi))。
離子交換樹(shù)脂
離子交換樹(shù)脂按性能可分為七類(lèi)
1、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂的活性交換基團為酸性,它的陽(yáng)離子可被溶液中的陽(yáng)離子所交換。
2、陰離子交換樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂的活性交換基團為堿性,它的陰離子可被溶液中的陰離子所交換。
3、螯合樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂特殊的活性基團,可與某些金屬離子形成螯合物,在交換過(guò)程中能選擇性地交換某些金屬離子,所以對化學(xué)分離又重要意義。
離子交換樹(shù)脂
4、大孔樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂是在聚合時(shí)加入適當的致孔劑,使在網(wǎng)狀固化和鏈節單元形成的過(guò)程中,填墊惰性分子,預先留下孔道,它們不參與反應,在股價(jià)形成后提出致孔劑,留下孔道。
5、氧化還原樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂含可逆的氧化還原基團,可與溶液中離子發(fā)生電子轉移,主要用于氧化還原而不引入雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度,除去溶液中溶解的氧氣。
6、萃淋樹(shù)脂。也稱(chēng)萃取樹(shù)脂,使一種含有液態(tài)萃取劑的樹(shù)脂,是以苯乙烯-二乙烯苯為股價(jià)的大孔結構和有機萃取劑的共聚物,兼有離子交換法和萃取法的優(yōu)點(diǎn)。
離子交換樹(shù)脂
各類(lèi)樹(shù)脂再生方法
再生劑的種類(lèi)應根據樹(shù)脂的離子類(lèi)型來(lái)選用,并適當地選擇價(jià)格較低的酸、堿或鹽。
1、大孔吸附樹(shù)脂簡(jiǎn)單再生的方法是用不同濃度的溶劑按性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀堿溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強酸性陽(yáng)樹(shù)脂可用10NaCl溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍(用NaCl量為117g/l樹(shù)脂);氫型強酸性樹(shù)脂用強酸再生,用硫酸時(shí)要防止被樹(shù)脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉淀物。為此,宜先通入1~2的稀硫酸再生。
3、氯型強堿性樹(shù)脂,主要以NaCl溶液來(lái)再生,但加入少量堿有助于將樹(shù)脂吸附的色素和有機物溶解洗出,故通常使用含10NaCl+0.2NaOH的堿鹽液再生,常規用量為每升樹(shù)脂用150~200gNaCl,及3~4gNaOH。OH型強堿陰樹(shù)脂則用4NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹(shù)脂(特別是弱堿性樹(shù)脂)宜在微酸性下工作。此時(shí)可通入稀鹽酸,使樹(shù)脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。