指示劑變色樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)與污染處理

變色數(shù)脂可以用來(lái)監(jiān)測(cè)陽(yáng)床或陰床出水，在陽(yáng)床或陰床臨近失效時(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測(cè)儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡(jiǎn)便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

變色陽(yáng)樹(shù)脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，出廠型為氫型，通過(guò)變色陽(yáng)樹(shù)脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)離子時(shí)，即與樹(shù)脂攜帶的H+發(fā)生交換，樹(shù)脂層開(kāi)始失效，失效層顏色明顯改變，指示水中有陽(yáng)離子泄露。H+型時(shí)為墨綠色，Na+型時(shí)為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯。同時(shí)還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽(yáng)樹(shù)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(yáng)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(yáng)樹(shù)脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測(cè)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(cè)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(jì)。

變色樹(shù)脂使用范圍：監(jiān)測(cè)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)垢的重要手段之一。 

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(shí)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(cè)量值偏低；當(dāng)H型交換柱失效，大量銨離子透過(guò)，氫電導(dǎo)率測(cè)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(shí)，難以及時(shí)判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效。目前國(guó)外采取的解決辦法是采用變色陽(yáng)離子交換樹(shù)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(shí)進(jìn)行再生處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問(wèn)題并及時(shí)采取解決措施。 

變色樹(shù)脂使用方法： 

新購(gòu)買的變色樹(shù)脂是未處理的Na型樹(shù)脂，必須經(jīng)過(guò)以下方式處理才可以使用： 

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

（2）將清洗干凈的樹(shù)脂裝入實(shí)際交換柱中，以不少于10倍樹(shù)脂體積的5HCl再生液動(dòng)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(shù)脂接觸時(shí)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(shí)間不低于12h； 

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測(cè)定。 

（5）失效的變色樹(shù)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(shù)脂的儲(chǔ)存:需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存的樹(shù)脂，應(yīng)再生成氫型樹(shù)脂后儲(chǔ)存。 

指示劑變色樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)與污染處理離子交換樹(shù)脂結(jié)構(gòu)主要由高分子骨架和活性基團(tuán)兩部分組成。

　　1、高分子骨架也稱母體結(jié)構(gòu)，它具有狀結(jié)構(gòu)，是不溶于酸或堿的高分子物質(zhì)。高分子骨架按其聚合單體可以分為苯乙烯系、酚醛系及丙烯酸系等。

　　2、活性基團(tuán)它牢固地結(jié)合在高分子骨架上，由不能自由移動(dòng)的官能團(tuán)離子和可以自由移動(dòng)的可交換離子兩部分組成。其中：

離子交換樹(shù)脂

　　①官能團(tuán)離子決定離子交換樹(shù)脂的“酸"、“堿"性和交換能力的強(qiáng)弱。官能團(tuán)離子是強(qiáng)酸的(-SO3-)，就叫強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂；是強(qiáng)堿的(≡N+)，就叫強(qiáng)堿性離子交換樹(shù)脂。同樣，按官能團(tuán)離子的性質(zhì)，還可以有弱酸(-COO-)，弱堿(-NH2+)和其他類型的樹(shù)脂。

　　②可交換離子。現(xiàn)代交換理論把離子交換樹(shù)脂看做是一種膠體型物質(zhì)：高分子骨架是“膠核"，活性基團(tuán)作為高分子骨架表面的“雙電層"，官能團(tuán)和部分可交換離子組成吸附層，另一部分可交換離子組成擴(kuò)散層。由于可交換離子組成吸附層，另一部分可交換離子組成擴(kuò)散層。由于可交換離子是可以自由移動(dòng)的，因而可以與水中同符號(hào)的離子發(fā)生交換反應(yīng)。

離子交換樹(shù)脂

　　離子交換樹(shù)脂受有機(jī)物污染的處理方法

　　苯乙烯系強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂易受有機(jī)物污染，其征狀為：

　　1、樹(shù)脂顏色變深。

　　2、工作交換容量下降。

　　3、出水電導(dǎo)率增大。

　　4、出水pH值降低。

　　5、出水二氧化硅含量增大。

　　6、清洗水量增加。

離子交換樹(shù)脂

　　防止有機(jī)物污染的基本措施是在預(yù)處理中將水中有機(jī)物盡量除去，并采用抗污染樹(shù)脂，如大孔弱堿陰樹(shù)脂，丙烯酸系陰樹(shù)脂對(duì)抗有機(jī)物污染很有效。常用復(fù)蘇方法為堿性鹽法。即用10NaCl+4-6NaOH混合液，用量為3個(gè)床體積，以緩慢的流速通過(guò)樹(shù)脂層，當(dāng)?shù)?個(gè)床體積通過(guò)入后，浸泡樹(shù)脂8小時(shí)或放置過(guò)夜，再通入第3床體積混合液。混合液需加溫至40-50度。若在混合液中加1左右磷酸鈉或硝酸鈉，或結(jié)合壓縮空氣攪拌樹(shù)脂層，則效果更佳。

　　當(dāng)用堿性鹽法效果不佳時(shí)，可以考慮用次氯酸鈉溶液清洗。此時(shí)，在陰單床或混床系統(tǒng)，先用至少一個(gè)床體積的10NaCl溶液通過(guò)樹(shù)脂層，使樹(shù)脂失效。次氯酸鈉溶液濃度為有效氯含量1，用量為3個(gè)樹(shù)脂床體積。第2個(gè)床體積溶液在樹(shù)脂床內(nèi)浸泡4小時(shí)，溶液不用加熱。后，微量的次氯酸鈉必須淋洗(沖洗)干凈，包括下水道中的廢液。