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變色樹脂的交換劑層阻力與膨脹率

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(shí)及時(shí)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(shí)，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(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(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(jì)。

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。 

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(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(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(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(shí)進(jìn)行再生處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時(shí)采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

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10%NaCl溶液浸泡2小時(shí)，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5%HCl再生液動(dòng)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(shí)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(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(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(chǔ)存:需要長期儲(chǔ)存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。 

變色樹脂的交換劑層阻力與膨脹率
                 

　　1、交換劑層阻力

　　順流離子交換器通過床層的阻力損失數(shù)據(jù)一般由試驗(yàn)得出，也可由經(jīng)驗(yàn)公式估算。

離子交換樹脂

　　2、反洗樹脂膨脹率

　　順流再生設(shè)備反洗與逆流再生設(shè)備反洗(包括小反洗與大反洗)都是從樹脂層下部進(jìn)水，使樹脂層松動(dòng)并沖洗去除截留在樹脂層表面的懸浮物和碎樹脂，以提高樹脂的再生效率。混床通過反洗使陽、陰樹脂分層。反洗時(shí)，樹脂層處于懸浮狀u"，增加了樹脂層的孔隙度，相應(yīng)層高要比原來增加，設(shè)計(jì)設(shè)備本體總高度要考慮反洗樹脂膨脹高度。不同樹脂、不同水溫在同樣反洗強(qiáng)度下，樹脂膨脹率是不同的，目前一般反洗樹脂膨脹率都控制在80%~左右。

　　為了防止反洗流量控制不當(dāng)，造成樹脂流失可采取在反洗排水管上裝反先流量控制器的措施。由于離子交換器的反洗流量小于運(yùn)行進(jìn)、出水量，因此可在進(jìn)、出水裝置上裝設(shè)濾網(wǎng)或采用雙流量水帽，這種水帽內(nèi)裝有一個(gè)小球，反洗時(shí)小球上浮改變出水面積，控制反洗流量。反洗結(jié)束后，樹脂還處于懸浮狀態(tài)，需要重力沉降后進(jìn)行再生。對(duì)陽樹脂約需5min，陰樹脂約需10min。一般為避免稀釋再生劑采用放水沉降。鈉離子交換器采用鹽溶解器再生時(shí)，不采用放水沉降，因鹽溶解器匆期鹽液體濃度很高。

離子交換樹脂

　　3、離子交換器的運(yùn)行周期T

　　運(yùn)行周期為單臺(tái)離子交換器從再生投人運(yùn)行后到失效為止所經(jīng)過的時(shí)間。運(yùn)行周期與每臺(tái)離子交換器的出力、系統(tǒng)組合(并聯(lián)母管制與串聯(lián)單元制)、再生需要時(shí)間、再生方式等因素有關(guān)。除鹽系統(tǒng)再生總需時(shí)間約4h，每臺(tái)離子交換器的運(yùn)行周期不應(yīng)小于8h(具體根據(jù)自動(dòng)操作或手動(dòng)操作條件決定)，這樣單臺(tái)離子交換器一天再生不超過2次。運(yùn)行周期的計(jì)算。

離子交換樹脂

　　4、離子交換劑工作交換容量

　　離子交換劑工作交換容量與交換劑性能、運(yùn)行條件、再生方式、進(jìn)水水質(zhì)、失效終點(diǎn)等因素有關(guān)，在設(shè)計(jì)選擇系統(tǒng)時(shí)，主要采用相近的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和制造廠提供的資料。強(qiáng)型樹脂的工作交換容量。在一級(jí)除鹽系統(tǒng)中，也有采用工作交換容量大的丙烯酸系陰離子，這是在交聯(lián)丙烯酸骨架上帶有季餒基〔-N(CH3)30H]的強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，商品牌號(hào)為213，其理化性能與應(yīng)用。