氫型變色樹脂的結(jié)構(gòu)與使用后顏色變深的說明

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，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)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，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)是否滿足標準要求。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)垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經(jīng)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： 

新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；如果樹脂變干，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）將清洗干凈的樹脂裝入實際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運行水流方向相反），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）再生液進完后以除鹽水按交換柱運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。 

氫型變色樹脂的結(jié)構(gòu)與使用后顏色變深的說明

　　一、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)

　　離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成。

　　1、高分子骨架高分子骨架也稱母體結(jié)構(gòu)。樹脂是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不溶于酸或堿的高分子化合物。高分子骨架按其聚合單體，可以分為苯乙烯型和丙烯酸型等。

離子交換樹脂

　　2、活性基團。活性基團是由牢固地結(jié)合在高分子骨架上不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成的：

　　①官能團離子。官能團離子決定著離子交換樹脂的“酸性"或“堿性"和交換能力的強弱。官能團是強酸性的，就叫強酸性離子交換樹脂。官能團離子是強酸性的，就叫強堿性離子交換樹脂。同樣，按官能團離子的性質(zhì)，還有弱酸的、弱堿和其他類型的離子交換樹脂。

　　②可交換離子現(xiàn)代交換理論，把離子交換樹脂看作是一種膠體型物質(zhì)，高分子骨架是“膠核"，活性基團則作為高分子骨架的“雙電層"。其中官能團和部分交換離子組成“吸附層"，另一部分可交換離子組成“擴散層"。由于可交換離子是可以自由移動的，因而可以與水中同符號的離子發(fā)生交換反應(yīng)。如果離子交換樹脂上的可交換離子為陽離子，就叫H型陽離子交換樹脂。同樣，如果可交換離子為陰離子，就叫OH型陰離子交換樹脂。其余可依此類推。

離子交換樹脂

　　二、離子交換樹脂使用后顏色變深的說明

　　離子交換樹脂是一種半透明或透明的球狀物。依其組成的不同，其顏色也不一樣。苯乙烯系樹脂均呈黃色；丙烯酸系樹脂有的為無色透明，有的則呈乳白色。一般講，交聯(lián)劑多，原料中雜質(zhì)多，制出的樹脂顏色則深。離子交換樹脂在使用一般時間后，由于水中鐵或有機物的污染，顏色會變深。失效的離子交換樹脂的顏色，比再生好后的樹脂的顏色要稍深一些。因此，有時候從樹脂顏色的變化上，可以間接看出樹脂的“失效"程度。

離子交換樹脂

　　三、離子交換樹脂的粒度及均勻性對水處理的影響

　　樹脂粒度的大小，對水處理工藝有較大的影響。樹脂粒度過大，離子交換速度則會減慢；樹脂粒度過小，又會使水通過樹脂層的壓力損失增大。樹脂的粒度應(yīng)均勻，否則，由于小顆粒樹脂堵塞了大顆粒樹脂間的孔隙，水流會不均并使阻力增大。另外，樹脂粒度不均勻也會使反洗操作不易控制；反洗流速過大，會沖掉小顆粒樹脂;而反洗流速過小，又不能松動大顆粒樹脂，使反洗效果變差。通常，化學(xué)水處理使用的樹脂粒度應(yīng)以20～40目為宜。