火電廠指示劑變色陽離子交換樹脂電再生可行性探討

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(shí)及時(shí)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(shí)，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(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(jì)。

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(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(shí)，難以及時(shí)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(shí)進(jìn)行再生處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時(shí)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(shí)，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(shí)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(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。 

火電廠指示劑變色陽離子交換樹脂電再生可行性探討
                 

　　近年來，EDI內(nèi)混合陰、陽離子交換樹脂，不用化學(xué)藥劑再生而是依靠電再生。這種技術(shù)取得了良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益，同時(shí)也提示我們，既然EDI內(nèi)樹脂依靠電再生，那能否利用電能直接再生失效的樹脂這一題目。同時(shí)，近年來又有人提出將水電離來再生失效的離子交換樹脂，這種方法只消耗電能。假如該技術(shù)能運(yùn)用到實(shí)踐中往，則避免了酸堿再生的弊端，將產(chǎn)生重大意義。

離子交換樹脂

　　樹脂理化性能嚴(yán)重下降

　　在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增多，樹脂破碎程度逐漸明顯，這將影響到樹脂的再生效果。因此，作了有關(guān)樹脂理化性能測試。很明顯，樹脂的全交換容量和耐磨率大幅度下降。使用過的樹脂在進(jìn)行耐磨率實(shí)驗(yàn)時(shí)，基本沒有完整的圓形顆粒，盡大部分已成粉末。而樹脂理化性能的大幅度降低，必然導(dǎo)致再生效果不穩(wěn)定，重現(xiàn)性不好。

離子交換樹脂

　　原因分析

　　EDI中樹脂是用電來再生的,它可以連續(xù)運(yùn)行很長時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)中卻發(fā)現(xiàn)了諸多嚴(yán)重題目，下面通過對比混床再生與EDI中樹脂電'>樹脂電再生來分析原因。EDI中填充的是h型和OH型離子交換樹脂,在EDI中制取純水和超純水時(shí)，電滲析可以忽略。只考慮離子交換作用。

　　當(dāng)欲處理水從失效層流到工作層底部時(shí)，由于失效樹脂已飽和，不可能再參與離子交換，故欲處理水中的離子，在通過失效樹脂層時(shí)不被吸收，而是受直流電場的作用橫向遷移，待到達(dá)工作層底部時(shí)，全部離子已經(jīng)遷移出淡水室。由于在保護(hù)層中，電解質(zhì)離子極少，易發(fā)生濃差極化，使水解離成h+和OH-，從而使保護(hù)層中的樹脂保持為h型和OH型。而在失效層和工作層中，由于離子濃度相對較高，不易發(fā)生濃差極化，水解離現(xiàn)象基本不發(fā)生。

離子交換樹脂

　　在混床電再生中，填充的樹脂為*失效的鹽型樹脂，樹脂處于亂層狀態(tài)，無法形成保護(hù)層，故其再生是發(fā)生在整個(gè)再生室內(nèi)。只有水解離產(chǎn)生h+和OH-的量足夠多時(shí)，樹脂才能達(dá)到充分的再生，而水解離本身是比較困難的。故要使所有樹脂均再生好，需要足夠的時(shí)間及較大的水解離速度。

　　混床再生過程中，水解離產(chǎn)生的h+和OH-與失效的陰、陽樹脂發(fā)生置換反應(yīng)使其再生。由于h+和OH-相對于其它陽離子和陰離子而言，其遷移速度較快，這必然導(dǎo)致一部分h+和OH-未再生失效的離子交換樹脂，就已經(jīng)遷移出再生室；另外，被置換下來的陰陽離子如不能及時(shí)遷移走，則可能再次進(jìn)進(jìn)離子交換樹脂母體骨架活性團(tuán)體的電勢范圍，又把h+和OH-置換出來。因此，樹脂顆粒發(fā)生了再生-失效-再生的循環(huán)過程，導(dǎo)致樹脂顆粒無數(shù)次的膨脹-收縮，從而使樹脂易破裂，理化性能下降，再生效果不穩(wěn)定。且h+是所有離子中遷移速度快的，直接遷移出再生室的h+大大多于OH-，從而導(dǎo)致陽離子再生效果低于陰離子。