电厂在线监测变色树脂的氧化及降解技术说明

电厂在线监测变色树脂的氧化及降解技术说明

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。 

电厂在线监测变色树脂的氧化及降解技术说明
                 

　　树脂的化学稳定性可以用其耐受氧化剂作用的能力表示。阳树脂被氧化后主要发生骨架的断链，而阴树脂则主要表现为季胺基团的降解。阳树脂被氧化后主要表现为骨架断链，生成低分子的磺酸化合物以及羧酸基团。

　　阳树脂遇到的氧化剂主要是游离氯与水反应生成的氧，过去原水中的游离氯主要来自生活用水的。近年来，由于天然水中有机物含量和的增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以达到和降低COD的作用，因此再生过程中，如果使用质量差的工业盐酸或副产品盐酸，其中含有氧化剂也会对阳树脂造成损害。一般要求进入化学除盐设备的原水中，游离氯的含量应小于0.1mg/L。

　　防止阳树脂被氧化的方法：

　　(1)活性炭过滤，防止阳树脂被氧化的常用方法是通过活性炭过滤。活性炭脱除游离氯的原理不单纯是吸附作用，而是一种表面上的化学反应。为了脱除游离氯，可以使用较高的过滤流速(约50m/h)。同时活性炭吸着游离氯时具有很高的吸着容量。

　　(2)选用高交联度的阳树脂。随着树脂交联度的增大，其抗氧化性能增强。阳树脂被氧化后，由于断链使骨架疏松，体积膨胀含水量增大。

　　大孔型阳树脂因为交联度高，具有较好的抗氧化性能。但是随着树脂交联度的增加，其交换容量降低，在实际中很少使用。

　　强碱阴树脂的降解：

　　强碱阴树脂遭受氧化后，主要表现为季胺基团的逐渐降解，而不会发生骨架的断链。强碱阴树脂的降解主要是季胺基团按顺序分解为叔、仲、伯胺，甚至非碱性物质。在化学除盐工艺中，其主要表现为中性盐分解容量，特别是硅交换容量的降低。强碱阴树脂在运行中遇到的氧化剂主要是水中溶解氧，再生过程中遇到的氧化剂主要是碱中所含的ClO3-和FeO42-。季胺基团受氧化的反应，强碱Ⅰ型阴树脂的抗氧化性能优于强碱Ⅱ型。强碱阴树脂在长期使用中，其交换容量会逐渐降低。

　　防止强碱阴树脂降解的方法

　　(1)使用真空除气器，减少阴床进水中的含氧量。

　　(2)做好碱液贮存及输送设备的防腐工作，降低再生液的含铁量。

　　(3)采用隔膜法制造的纯碱，降低碱液中NaClO3的含量(可降低至6-7mg/L)。

　　(4)控制再生液温度：Ⅰ型阴树脂不得高于40℃;Ⅱ型阴树脂不得高于35℃。

　　(5)树脂应以氯型在低温下保存。