儀表變色樹脂的反應(yīng)與再生問(wèn)題剖析

第第頁(yè)儀表變色樹脂的反應(yīng)與再生問(wèn)題剖析儀表變色樹脂的反應(yīng)與再生問(wèn)題剖析SNT001BS變色樹脂使用方法這是一類帶有指示劑功能的強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂，既能與水中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換反應(yīng)，又具有明顯的變色特性。不但有明顯的變色特性（再生型和失效型分別為玫瑰紅色和黃色或藍(lán)色），交換本領(lǐng)也比一般樹脂強(qiáng)。重要用于測(cè)定蒸汽和凝結(jié)水處置混床出水的陽(yáng)離子電導(dǎo)率，常用于電廠汽輪機(jī)內(nèi)冷水的監(jiān)測(cè)，及電子儀表、食品醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。變色樹脂用于測(cè)定蒸汽和凝結(jié)水處置混床出水的氫電導(dǎo)率時(shí)，樹脂裝于直徑50mm的透亮交換柱中，水中的陽(yáng)離子被樹脂交換轉(zhuǎn)化成氫離子，大大提高了監(jiān)測(cè)水中陽(yáng)離子的靈敏度。同時(shí)，樹脂失效時(shí)顏色發(fā)生了明顯的變更，指示出交換柱的工作狀態(tài)。以利于現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)。一、性能指標(biāo)：SNT001BS外觀：墨綠色球狀顆粒粒度：（粒徑0.45～1.25mm）≥95交換容量：≥5.10mmol/gd含水量：50～60濕真密度：1.07～1.29g/ml濕視密度：0.79～0.87g/ml二、操作條件：使用溫度：100℃小床層深度：300mm運(yùn)行流速：1.03.0BV/小時(shí)（BV：樹脂體積）三、樹脂失效后，可以倒出樹脂進(jìn)行收集，換新樹脂連續(xù)運(yùn)行。多次收集多的樹脂可以一起再生。再生方法：1、裝填好樹脂后，通過(guò)鹽酸溶液濃度為35、體積為樹脂體積的35倍進(jìn)行再生、2、再生流速依照0.52.0BV/小時(shí)。通酸時(shí)間為1個(gè)小時(shí)以上。3、然后以25BV/小時(shí)流速用除鹽水進(jìn)行清洗。洗至PH中性為至備用。4、一般使用量很少、再生時(shí)的酸及除鹽水人工費(fèi)，得不償失。使用單位都是依照一次性的使用。變色陽(yáng)離子交換樹脂變色樹脂使用范圍：監(jiān)測(cè)和掌控給水、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率，是保證水汽質(zhì)量，掌控火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的緊要手段之一、由于水汽中氨的濃度、取樣流速常常變更，加上機(jī)組啟停等原因，難以判定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)率變更時(shí)，難以適時(shí)判定是水質(zhì)惡化還是交換柱失效。目前國(guó)外實(shí)行的解決方法是采納變色陽(yáng)離子交換樹脂，失效層與未失效層顏色不同，可以在H型交換柱失效前適時(shí)進(jìn)行再生處置，可以適時(shí)發(fā)覺(jué)水質(zhì)惡化問(wèn)題并適時(shí)實(shí)行解決措施。儀表變色樹脂的反應(yīng)與再生問(wèn)題剖析一、交換本領(lǐng)氫型陽(yáng)離子交換樹脂在水中可解離出氫離子（H+），當(dāng)碰到金屬離子或其它陽(yáng)離子，就發(fā)生相互交換作用，但交換后的樹脂，就不再是氫型樹脂了。例如，當(dāng)水中的陽(yáng)離子如鈣離子、鎂離子的濃度相當(dāng)大時(shí)，磺酸型的陽(yáng)離子交換樹脂中的氫離子，可和鈣、鎂離子進(jìn)行交換，而形成鈣型或鎂型的陽(yáng)離子交換樹脂，如下式：2RSO3H+Ca2+→（RSO3）2Ca+2H+（鈣型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹脂）2RSO3H+Mg2+→（RSO3）2Mg+2H+（鎂型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂）氫型陽(yáng)離子交換樹脂的交換本領(lǐng)與被交換的陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)有緊密關(guān)系。在常溫下，低濃度水溶液中，交換本領(lǐng)隨離子價(jià)數(shù)加添而加添，即價(jià)數(shù)越高的陽(yáng)離子被交換的傾向越大。另外，若價(jià)數(shù)相同，離子半徑越大的陽(yáng)離子被交換的傾向也越大。假如以自來(lái)水中常常顯現(xiàn)陽(yáng)離子列為參考對(duì)象。離子交換樹脂二、交換容量離子交換樹脂進(jìn)行離子的交換反應(yīng)的性能，重要由交換容量表現(xiàn)出來(lái)。所謂交換容量是指每克干樹脂所能交換離子的毫克當(dāng)量數(shù)，以mol/g為單位。當(dāng)離子為一價(jià)時(shí)（如K+），其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù)，對(duì)于二價(jià)（如Ca2+）或更多價(jià)離子（如Fe3+），其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù)乘以其離子價(jià)數(shù)。交換容量又分為總交換容量、操作交換容量和再生容量等三種表示方法?？偨粨Q容量表示每克干樹脂所能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基總量，屬于理論性計(jì)量。操作交換容量表示每克干樹脂在某肯定條件下的離子交換本領(lǐng)，屬于操作性計(jì)量，它與樹脂種類、總交換容量，以及實(shí)在操作條件（如接觸時(shí)間、溫度）等因素有關(guān)，可用于顯示操作效率。再生容量表示每克干樹脂在肯定的再生劑量條件下，所取得的再生樹脂之交換容量，可用于顯示樹脂再生效率。由于樹脂的結(jié)構(gòu)不同（重要是活性基數(shù)目不同），強(qiáng)酸性與弱酸性陽(yáng)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(shù)目通常多于于強(qiáng)酸性，故總交換容量較高約7.0～10.5mol/g，相形之下，強(qiáng)酸性僅約3.2～4.5mol/g而已，但在實(shí)際應(yīng)用中，弱酸性的操作交換容量卻不肯定高于強(qiáng)酸性，例如，pH值低于5時(shí)，弱酸性的操作交換容量為零，根本無(wú)交換作用。在pH值為6.5時(shí)，兩者的操作交換容量相像；但在堿性溶液中，弱酸性遠(yuǎn)高于強(qiáng)酸性。在再生容量方面，弱酸性則通常高于強(qiáng)酸性，故弱酸性的使用壽命會(huì)更長(zhǎng)一些。離子交換樹脂三、再生離子相對(duì)濃度高處與低處對(duì)樹脂的交換性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)水溶液中氫離子的濃度相當(dāng)大時(shí)，鈣型或鎂型的陽(yáng)離子交換樹脂中的鈣離子或鎂離子，可與氫離子進(jìn)行交換，重新成為氫型陽(yáng)離子交換樹脂。換言之，交換反應(yīng)也可以反方向進(jìn)行。由于離子交換過(guò)程是可逆的，因此當(dāng)交換樹脂交換了肯定量的離子后，可用相對(duì)濃度較高的氫離子再取代下來(lái)，使之一再重復(fù)被循環(huán)使用，這種作用稱為再生。其反應(yīng)式如下：（RSO3）2Ca+2H+→2RSO3H+Ca2+（RCOO）2Ca+2H+→2RCOOH+Ca2+當(dāng)氫型樹脂中的氫離子，都被其它硬度離子交換后，這些樹脂就沒(méi)有軟化水質(zhì)作用，此時(shí)之狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。再生操作重要目的就是將已經(jīng)實(shí)現(xiàn)飽和狀態(tài)的樹脂，利用再生劑洗出所交換來(lái)的陽(yáng)離子，讓樹脂重新再回復(fù)到原有的交換容量，或所期望的容量程度，或原有的樹脂型態(tài)等。無(wú)論是強(qiáng)酸性或弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂，都可以使用稀硫酸或稀鹽酸作為再生劑，但一般認(rèn)為以稀硫酸作為再生劑，效果可能會(huì)好一些。由于樹脂若吸附有機(jī)物的話，稀硫酸較稀鹽酸更能解析出有機(jī)物，所以一般工藝多采納稀硫酸為再生劑。不過(guò)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可能由于硫酸的取得較為困難，所以多使用鹽酸作為再生劑居多。離子交換樹脂四、影響再生特性的重要因素氫型樹脂的再生特性與它的類型和結(jié)構(gòu)有緊密關(guān)系，強(qiáng)酸性氫型樹脂的再生比較困難，需要的再生酸液的劑量比理論值高很多，而且必須較長(zhǎng)的接觸時(shí)間。相形之下，弱酸性氫型樹脂的再生則比較簡(jiǎn)單，需要的再生酸液的劑量?jī)H比理論值高一些，也不需要長(zhǎng)的接觸時(shí)間。一般認(rèn)為，在硫酸或鹽酸的用量為其總交換容量的二倍時(shí)，每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時(shí)間是：強(qiáng)酸性約30～60分；弱酸性約30～45分。另外，氫型樹脂的再生特性也與它們的「交聯(lián)度」有關(guān)。所謂交聯(lián)度乃是定量樹脂中所含的交聯(lián)劑（如苯乙烯）的質(zhì)量百分率。通常交聯(lián)度低的樹脂，其特征是聚合密度較低，內(nèi)部空隙較多，網(wǎng)孔大，對(duì)水的溶脹性好，但對(duì)離子選擇較弱，交換反應(yīng)速度快，較易再生，因此每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時(shí)間較短。反之，交聯(lián)度高的樹脂，則需要較長(zhǎng)再生酸液與樹脂接觸的時(shí)間。無(wú)論強(qiáng)酸性或弱酸性氫型樹脂的「交聯(lián)度」均可以在制造時(shí)掌控。由于氫型樹脂的網(wǎng)孔不但供給了良好的離子交換條件，而且也像活性碳一般，能產(chǎn)生分子吸附作用，也可能吸附各種有機(jī)物，因此簡(jiǎn)單受到有機(jī)物污染，而影響其操作效率，也使得其再生操作發(fā)生困難。假如樹脂