在線監(jiān)測變色陽樹脂的反洗膨脹率與主要分類
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水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導儀前,將水中帶入的游離氨除去,并將所有的陽離子全部轉化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。
變色陽樹脂與H+電導儀聯(lián)合使用,用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標,決定凝結水是否需要處理,監(jiān)測給水、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發(fā)電廠化學監(jiān)督重要和為倚重的化學表計。
變色樹脂使用范圍:監(jiān)測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率,是保證水汽質量,控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結垢的重要手段之一。
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,使氫電導率測量值偏低;當H型交換柱失效,大量銨離子透過,氫電導率測量值又偏高。因此,當交換柱失效后引起氫電導率變化時,難以及時判斷是水質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,應再生成氫型樹脂后儲存。
在線監(jiān)測變色陽樹脂的反洗膨脹率與主要分類
離子交換樹脂的反洗樹脂膨脹率
順流再生設備反洗與逆流再生設備反洗(包括小反洗與大反洗)都是從樹脂層下部進水,使樹脂層松動并沖洗去除截留在樹脂層表面的懸浮物和碎樹脂,以提高樹脂的再生效率。混床通過反洗使陽、陰樹脂分層。反洗時,樹脂層處于懸浮狀u",增加了樹脂層的孔隙度,相應層高要比原來增加,設計設備本體總高度要考慮反洗樹脂膨脹高度。不同樹脂、不同水溫在同樣反洗強度下,樹脂膨脹率(也稱展開率)是不同的,目前一般反洗樹脂膨脹率都控制在80~100左右。
離子交換樹脂
為了防止反洗流量控制不當,造成樹脂流失可采取在反洗排水管上裝反先流量控制器的措施。由于離子交換器的反洗流量小于運行進、出水量,因此可在進、出水裝置上裝設濾網(wǎng)或采用雙流量水帽,這種水帽內(nèi)裝有一個小球,反洗時小球上浮改變出水面積,控制反洗流量。反洗結束后,樹脂還處于懸浮狀態(tài),需要重力沉降后進行再生。對陽樹脂約需5min,陰樹脂約需10min。一般為避免稀釋再生劑采用放水沉降。鈉離子交換器采用鹽溶解器再生時,不采用放水沉降,因鹽溶解器匆期鹽液體濃度很高。
離子交換樹脂
樹脂的主要兩大分類
1、弱酸陽離子交換樹脂
弱酸陽離子交換樹脂的工作交換容量受再生劑比耗、平均出水硬度、Na+濃度(平均出水Na+濃度約等于進水Na+濃度)、鈣硬比(在一般天然水質條件下,平均出水鈣離子濃度與硬度之比小于0-3)、進水pH值(進水pH值降到6.5時。在經(jīng)濟比耗下,弱酸樹脂的工作交換容量可達到2000-2600,實際應用中選擇范圍為1800~2300mol/m3。
在脫堿軟化系統(tǒng)中的單流式陽離子交換器采用D113弱酸陽離子交換#HN,低再生劑用量有一個限度,如再生劑用量偏低會造成底層樹脂的反交換,使出水硬度持續(xù)偏高而不合格,需要延長清洗時間,D113工作交換容量與自用水率。
離子交換樹脂
2、弱堿陰離子交換樹脂
弱堿陰離子交換樹脂工作交換容量受再生劑比耗(為使樹脂免受有機物污染,不應小于1.2)、進水有機物污染指數(shù)(污染指數(shù)高即有機物含量高而酸度低)、進水COZ濃度、樹脂顆粒直徑等因素影響。弱堿樹脂層周期出水平均Si0和COZ濃度與進水基本相等。正洗水耗過大,會使工作交換容量降低。使用中,因污染和交換基因降解,工作交換容量會逐年下降,弱堿陰離子交換樹脂的工作交換容量實際應用中選擇范圍為800^-1200mol/m3。