变色离子交换树脂的化学性能与稳定性

变色离子交换树脂的化学性能与稳定性

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之一。 

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： 

新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）将新树脂放入容器中，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10NaCl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5HCl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。 

变色离子交换树脂的化学性能与稳定性

　　离子交换树脂的交联度

　　树脂的骨架是靠交联剂连接在一起的。交联度是指交联剂所占有的份数，一般用交联剂占单体质量百分数来表示。例如，聚苯乙烯树脂用二乙烯苯做交联剂，其用量占单体总料量的8时，这种树脂的交联度为8。低交联度为2~4，中交联度为7~8，高交联度为12~20；交联度直接影响树脂的性能。交联度越高，树脂的机械强度就越大，对离子的选择性越强，但离子的交换速度就越慢。这是因为交联度高，表明树脂的结构紧密，孔隙率低，同时树脂在水中溶胀率也低，因而水中的离子在树脂内扩散速度小，影响了离子间的交换能力。

离子交换树脂

　　离子交换树脂的构成

　　树脂的热稳定性与构成树脂结构中的各部分成分密切相关。钠型树脂比氢型、氢氧型都稳定。如钠型聚苯乙烯树旨，能在120℃下使用，而其氢型只能在，100℃以下使用。强碱性聚苯乙烯树脂可在60℃下使用。带有经基的酚醛阴树脂只允许在30℃下长期使用。提高水温能同时加快内扩散和膜扩散，离子交换设备运行时，一般水温保持在20~40℃。

离子交换树脂

　　离子交换树脂的化学稳定性

　　1、耐酸碱性能。一般无机离子交换剂是不耐酸碱的，只能在pH≤8.5条件下使用。有机合成强酸、强碱性树脂可在pH=1~14中使用。弱酸阳树脂可在pH>4时使用，弱碱阴树脂应在pH<9时使用。一般树脂的抗酸性优于抗碱性。

离子交换树脂

　　2、抗氧化性能。各种氧化剂如氯、次氯酸、双氧水、氧、臭氧等会对树脂有不同程度的破坏作用，在使用前需要除去。不同类型的树脂，受到损坏的程度不同。就其抗氧化的能力来讲，交联度高的树脂优于交联度低的树脂；聚苯乙烯类树脂优于丽醛阴树脂只允许在30℃下长期使用。提高水温能同时加快内扩散和膜扩散，离子交换设备运行时，一般水温保持在20-40℃。