電廠在線監(jiān)測變色樹脂的氧化及降解技術(shù)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(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(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(chǔ)存:需要長期儲(chǔ)存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。 

電廠在線監(jiān)測變色樹脂的氧化及降解技術(shù)說明
                 

　　樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性可以用其耐受氧化劑作用的能力表示。陽樹脂被氧化后主要發(fā)生骨架的斷鏈，而陰樹脂則主要表現(xiàn)為季胺基團(tuán)的降解。陽樹脂被氧化后主要表現(xiàn)為骨架斷鏈，生成低分子的磺酸化合物以及羧酸基團(tuán)。

　　陽樹脂遇到的氧化劑主要是游離氯與水反應(yīng)生成的氧，過去原水中的游離氯主要來自生活用水的。近年來，由于天然水中有機(jī)物含量和的增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以達(dá)到和降低COD的作用，因此再生過程中，如果使用質(zhì)量差的工業(yè)鹽酸或副產(chǎn)品鹽酸，其中含有氧化劑也會(huì)對(duì)陽樹脂造成損害。一般要求進(jìn)入化學(xué)除鹽設(shè)備的原水中，游離氯的含量應(yīng)小于0.1mg/L。

　　防止陽樹脂被氧化的方法：

　　(1)活性炭過濾，防止陽樹脂被氧化的常用方法是通過活性炭過濾。活性炭脫除游離氯的原理不單純是吸附作用，而是一種表面上的化學(xué)反應(yīng)。為了脫除游離氯，可以使用較高的過濾流速(約50m/h)。同時(shí)活性炭吸著游離氯時(shí)具有很高的吸著容量。

　　(2)選用高交聯(lián)度的陽樹脂。隨著樹脂交聯(lián)度的增大，其抗氧化性能增強(qiáng)。陽樹脂被氧化后，由于斷鏈?zhǔn)构羌苁杷桑w積膨脹含水量增大。

　　大孔型陽樹脂因?yàn)榻宦?lián)度高，具有較好的抗氧化性能。但是隨著樹脂交聯(lián)度的增加，其交換容量降低，在實(shí)際中很少使用。

　　強(qiáng)堿陰樹脂的降解：

　　強(qiáng)堿陰樹脂遭受氧化后，主要表現(xiàn)為季胺基團(tuán)的逐漸降解，而不會(huì)發(fā)生骨架的斷鏈。強(qiáng)堿陰樹脂的降解主要是季胺基團(tuán)按順序分解為叔、仲、伯胺，甚至非堿性物質(zhì)。在化學(xué)除鹽工藝中，其主要表現(xiàn)為中性鹽分解容量，特別是硅交換容量的降低。強(qiáng)堿陰樹脂在運(yùn)行中遇到的氧化劑主要是水中溶解氧，再生過程中遇到的氧化劑主要是堿中所含的ClO3-和FeO42-。季胺基團(tuán)受氧化的反應(yīng)，強(qiáng)堿Ⅰ型陰樹脂的抗氧化性能優(yōu)于強(qiáng)堿Ⅱ型。強(qiáng)堿陰樹脂在長期使用中，其交換容量會(huì)逐漸降低。

　　防止強(qiáng)堿陰樹脂降解的方法

　　(1)使用真空除氣器，減少陰床進(jìn)水中的含氧量。

　　(2)做好堿液貯存及輸送設(shè)備的防腐工作，降低再生液的含鐵量。

　　(3)采用隔膜法制造的純堿，降低堿液中NaClO3的含量(可降低至6-7mg/L)。

　　(4)控制再生液溫度：Ⅰ型陰樹脂不得高于40℃;Ⅱ型陰樹脂不得高于35℃。

　　(5)樹脂應(yīng)以氯型在低溫下保存。