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變色樹脂的離子交換容量與再生
瀏覽次數:88發布日期:2022-08-23

變色樹脂的離子交換容量與再生

變色數脂可以用來監測陽床或陰床出水,在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點,是在線監測儀表直觀和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡便、不污染水質的優點。

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,產品色差十分明顯。同時還具有良好的交換容量和物理穩定性。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結水、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,并將所有的陽離子全部轉化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現象發生。

   變色陽樹脂與H+電導儀聯合使用,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、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發電廠化學監督重要和為倚重的化學表計。

變色樹脂使用范圍:監測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率,是保證水汽質量,控制火電廠水汽系統腐蝕結垢的重要手段。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經常變化,加上機組啟停等原因,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,使氫電導率測量值偏低;當H型交換柱完全失效,大量銨離子透過,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,難以及時判斷是水質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行再生處理,可以及時發現水質惡化問題并及時采取解決措施。 

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,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際交換柱中,以不少于10倍樹脂體積的5%HCl再生液動態逆流再生(與交換柱運行水流方向相反),再生流速控制3m/h~5m/h,保證再生液與樹脂接觸時間不小于30min; 

(3)再生液進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),沖洗時間不低于12h; 

(4)再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實際系統進行氫電導率的測定。 

(5)失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進行再生處理,再生步驟同(2)~(4)。 

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂,應再生成氫型樹脂后儲存。 


變色樹脂的離子交換容量與再生
                 

  離子交換樹脂進行離子交換反應的性能,表現在它的“離子交換容量",即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數,meq/g(干)或meq/mL(濕);當離子為一價時,毫克當量數即是毫克分子數(對二價或多價離子,前者為后者乘離子價數)。它又有“總交換容量"、“工作交換容量"和“再生交換容量"等三種表示方式。

離子交換樹脂

  1、總交換容量,表示每單位數量(重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。

  2、工作交換容量,表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹脂種類和總交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關。

  3、再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。

離子交換樹脂

  通常,再生交換容量為總交換容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交換容量為再生交換容量的30~90%(對再生樹脂而言),后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實際使用中,離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因樹脂結構不同而異?,F仍未能分別進行計算,在具體設計中,需憑經驗數據進行修正,并在實際運行時復核之。

  離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小,能自由擴散到樹脂體內,與它內部的全部交換基團起反應。而在實際應用時,溶液中常含有高分子有機物,它們的尺寸較大,難以進入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低于用無機離子測出的數值。這種情況與樹脂的類型、孔的結構尺寸及所處理的物質有關。

離子交換樹脂

  離子交換樹脂的再生方法

  當樹脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染嚴重時需強化再生,其方法是在容器內加入高于樹脂層10CM的3%-5%鹽酸溶液浸泡2-4小時,然后進行淋洗通柱。繼用3-4倍樹脂體積同濃度的鹽酸溶液通柱,然后用凈水洗至接近中性;再用3%-5%的氫氧化鈉溶液浸泡4小時。后淋洗通柱,用同濃度的3-4倍樹脂體積的氫氧化鈉溶液通柱,后用凈水清洗至PH值為中性備用。

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