指示劑變色樹脂的交換容量分析

變色數脂可以用來監測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨(lin) 近失效時及時指示失效點，是在線監測儀(yi) 表直觀和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡便、不汙染水質的優(you) 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(wei) 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(yu) 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(wei) 墨綠色，Na+型時為(wei) 玫瑰紅色，產(chan) 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(yi) 前，將水中帶入的遊離氨除去，並將所有的陽離子全部轉化為(wei) H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀(yi) 顯示值反倒降低的現象發生。

   變色陽樹脂與(yu) H+電導儀(yi) 聯合使用，用於(yu) 監測凝汽器泄漏量是否超標，決(jue) 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(wei) 倚重的化學表計。

變色樹脂使用範圍：監測和控製給水、凝結水和蒸汽的氫電導率，是保證水汽質量，控製火電廠水汽係統腐蝕結垢的重要手段之一。 

由於(yu) 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，由於(yu) 少量銨離子穿透，使氫電導率測量值偏低；當H型交換柱失效，大量銨離子透過，氫電導率測量值又偏高。因此，當交換柱失效後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(jue) 辦法是采用變色陽離子交換樹脂，失效層與(yu) 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並及時采取解決(jue) 措施。 

變色樹脂使用方法： 

新購買(mai) 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）將新樹脂放入容器中，以除鹽水清洗2～3遍，至水清澈；如果樹脂變幹，則清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小時，以防止樹脂因急劇膨脹而破裂。 

（2）將清洗幹淨的樹脂裝入實際交換柱中，以不少於(yu) 10倍樹脂體(ti) 積的5HCl再生液動態逆流再生（與(yu) 交換柱運行水流方向相反），再生流速控製3m/h～5m/h，保證再生液與(yu) 樹脂接觸時間不小於(yu) 30min； 

（3）再生液進完後以除鹽水按交換柱運行水流方向大流量衝(chong) 洗交換柱（衝(chong) 洗流速10m/h～20m/h），衝(chong) 洗時間不低於(yu) 12h； 

（4）再生完畢、清洗幹淨的氫交換柱可裝入實際係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(chu) 存:需要長期儲(chu) 存的樹脂，應再生成氫型樹脂後儲(chu) 存。 

指示劑變色樹脂的交換容量分析離子交換樹脂交換容量是指樹脂能夠交換出離子物質的量，它是代表樹脂質量的重要指標之一。

　　離子交換樹脂交換容量分析

　　(1)總交換容量。指每單位量的樹脂(g或L，在100℃幹燥至質量恒定)能夠交換的離子總量(離子交換樹脂內(nei) 部可交換的活性基因的數量)。

　　(2)再生交換容量。表示每克幹樹脂在一定再生劑量條件下，所取得的再生樹脂交換容量，表明樹脂中原有化學基團再生複原程度，表示樹脂的再生效率。由於(yu) 樹脂的結構不同(主要是活性基數目不同)，強酸性與(yu) 弱酸性陽離子交換樹脂的交換容量也不相同。一般而言，弱酸性的活性基數目通常多於(yu) 強酸強酸性，故總交換容量較高，約為(wei) 7. 0 ~10. 5mmol/g。

　　相對之下，強酸性僅(jin) 約為(wei) 3. 2~4. 5mmo1/g，但在實際應用中，弱酸性的工作交換容量卻不一定高於(yu) 強酸性，例如，pH值低於(yu) 5時，弱酸性的工作交換容量為(wei) 零。在pH值為(wei) 6.5時，兩(liang) 者的工作交換容量相似;但在堿性溶液中，弱酸性遠高於(yu) 強酸性。在再生容量方麵，弱酸性則通常高於(yu) 強酸性，故弱酸性的使用壽命會(hui) 更長一些。通常，再生交換容量為(wei) 總交換容量的50~90(一般控製70~s80，而工作交換容量為(wei) 再生交換容量的30-90(對再生樹脂而言)，後一比率也稱為(wei) 樹脂的利用率。

　　(3)工作交換容量。是指離子交換劑在濕視密度和實際應用的工作條件下，從(cong) 工作開始到離子開始泄漏(穿透點)時，離子交換樹脂所能達到的實際交換容量。它與(yu) 樹脂種類和總交換容量以及具體(ti) 工作條件，如水質、I流速、溫度、再生條件、殘餘(yu) 容量等因素有關(guan) 。

　　工作交換容量一般為(wei) 全交換容量的so/-7o。以鈉陽離子交換(軟化)為(wei) 例，鈉陽離子交換劑層運行時，含有鈣、鎂離子的硬水由上而下通過鈉型樹脂層，因樹脂層對各種陽離子的選擇性不同，被吸著的離子在樹脂層中產(chan) 生分層，其分布狀況如圖3-3所示。

　　在運行過程中，進水水質H1出水水質H2以及Ca+ , Mg+、Na+會(hui) 不斷向下終，樹脂層的高度基本上可分為(wei) 失效二、保護層。實際上各層界麵並不是很明顯，有程度不同的混層現象發生，直到樹脂失效(以鈉離子或鈣、鎂離子的泄漏為(wei) 控製指標)。在圖3-3中，0-A-B-Q1的麵積即是離子交換劑的工作交換容量部分，從(cong) B點開始離子泄漏如繼續運行，離子交換劑很快將全部失效，圖形末端的麵積Q1 -B-Q2即是離子交換劑層的保護層部分。