指示剂变色阳离子交换树脂的工艺流程与种类
变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水,在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点,是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。
变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂,出厂型为氢型,通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时,即与树脂携带的H+发生交换,树脂层开始失效,失效层颜色明显改变,指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色,Na+型时为玫瑰红色,产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。
变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前,将水中带入的游离氨除去,并将所有的阳离子全部转化为H+离子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。
变色阳树脂与H+电导仪联合使用,用于监测凝汽器泄漏量是否超标,决定凝结水是否需要处理,监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。
变色树脂使用范围:监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率,是保证水汽质量,控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。
由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化,加上机组启停等原因,难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期,由于少量铵离子穿透,使氢电导率测量值偏低;当H型交换柱失效,大量铵离子透过,氢电导率测量值又偏高。因此,当交换柱失效后引起氢电导率变化时,难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂,失效层与未失效层颜色不同,可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理,可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。
变色树脂使用方法:
新购买的变色树脂是未处理的Na型树脂,必须经过以下方式处理才可以使用:
(1)将新树脂放入容器中,以除盐水清洗2~3遍,至水清澈;如果树脂变干,则清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小时,以防止树脂因急剧膨胀而破裂。
(2)将清洗干净的树脂装入实际交换柱中,以不少于10倍树脂体积的5HCl再生液动态逆流再生(与交换柱运行水流方向相反),再生流速控制3m/h~5m/h,保证再生液与树脂接触时间不小于30min;
(3)再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱(冲洗流速10m/h~20m/h),冲洗时间不低于12h;
(4)再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。
(5)失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理,再生步骤同(2)~(4)。
变色树脂的储存:需要长期储存的树脂,应再生成氢型树脂后储存。
指示剂变色阳离子交换树脂的工艺流程与种类混床是混合离子交换柱的简称,是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床树脂,就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。
一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。混床处理工艺的设备包括混合离子交换器和体外再生设备。其中体外再生设备主要包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树脂贮存塔、混杂树脂塔和酸碱再生设备。国内混床处理工艺主要特点体现在树脂分离再生工艺上。树脂的分离再生工艺有三种。
混床树脂
一、混床树脂的预处理
1、阳离子交换树脂的预处理:将树脂置于洁净的容器中,用清水漂洗,直到排水清晰为止。用水浸泡树脂12~24小时,使树脂充分膨胀。如为干树脂,应先用饱和氯化钠溶液浸泡,再逐步稀释氯化钠溶液,以免树脂突然急剧膨胀而破碎。用树脂体积2倍量的2~5HCl溶液浸泡树脂2~4小时,并不时搅拌。然后用低纯水洗涤树脂,直至溶液PH接近于4,再用2~5NaOH溶液处理,处理后用水洗至微碱性,再一次用5HCl溶液处理,使树脂变为氢型,后用纯水洗至PH=4,无Cl-即可。
2、阴离子交换树脂预处理:与阳离子树脂相同,只是在树脂用NaOH处理时,可用5~8NaOH溶液,用量增加一些,使树脂变为OH型后不要再用HCl处理。如果树脂量少,及要求较高时,在水洗后,增加一步醇洗,效果会更好一些。
混床树脂
二、混床树脂的装柱
将交换柱洗去油污杂质,用去离子水冲洗干净,在柱中先装入半柱水,然后将树脂和水一起倒入柱中。装柱时应注意柱中的水不能漏干,否则,树脂间形成气泡,影响交换效率。
混床树脂
三、混床树脂的清洗、出水
装柱完成后,先用纯水按出水顺序流过交换柱,初出水含有装柱过程混入的杂质应弃去,待出水达到要求后,即可通入原水,进行正常的制水。