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指示劑變色陽離子交換樹脂的離子交換容量與反應(yīng)

發(fā)布時間: 2022-01-06  點(diǎn)擊次數(shù): 592次

指示劑變色陽離子交換樹脂的離子交換容量與反應(yīng)

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及時指示失效點(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,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+型時為墨綠色,Na+型時為玫瑰紅色,產(chǎn)品色差十分明顯。同時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。

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,難以及時判斷是水質(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進(jìn)行再生處理,可以及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)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(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,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(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(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)。 

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂,應(yīng)再生成氫型樹脂后儲存。 


指示劑變色陽離子交換樹脂的離子交換容量與反應(yīng)
                 

  離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能,表現(xiàn)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(dāng)量數(shù),meq/g(干)或meq/mL(濕);當(dāng)離子為一價時,毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對二價或多價離子,前者為后者乘離子價數(shù))。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(shù)量(重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)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(guān)。

  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(xué)基團(tuán)再生復(fù)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(jié)構(gòu)不同而異?,F(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計算,在具體設(shè)計中,需憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,并在實際運(yùn)行時復(fù)核之。

離子交換樹脂

  離子樹脂交換容量的測定一般以無機(jī)離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小,能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi),與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。而在實際應(yīng)用時,溶液中常含有高分子有機(jī)物,它們的尺寸較大,難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低于用無機(jī)離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。

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