指示劑變色陽離子交換樹脂對有機物污染的影響
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。
指示劑變色陽離子交換樹脂對有機物污染的影響
有機物污染對強堿陰樹脂的影響
1、強堿陰樹脂對有機物的吸著力。天然水中的有機物(以富維酸和腐殖酸為代表)經過h+交換及除碳后,因ph值的降低,有機物幾乎全部以分子狀態(tài)存在于陰床進水中。因為腐殖酸分子量大,疏水性強,與強堿陰樹脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有較強的吸附能力-范德華力。同時,這些大分子的有機酸都含有多個羧酸基團,與oh型強堿陰樹脂的季胺基官能團也具有較強的化學親和力,因此使有機酸被強堿樹脂牢固地吸著于顆粒表面。
強堿陰樹脂
強堿陰樹脂的骨架改為親水性的丙烯酸與二乙烯苯的聚合物,減少了骨架對有機酸吸附的范德華力,會使有機酸的吸著率略有降低。如將oh型強堿陰樹脂改為cl型,則因改變了有機酸與強堿陰樹脂的oh之間的酸堿中和反應,使化學親和力下降,樹脂對有機物的吸著率也會降低。這種基團型態(tài)對有機物吸著的影響大于骨架材質的影響。
2、有機物的再生洗脫。新的凝膠型強堿陰樹脂的對有機物的吸著率很高(95),洗脫率卻很低(15)。隨著運行周期的增加,吸著率基本不變,洗脫率雖從15上升到60以上。但是,到樹脂工作交換容量開始降低時,洗脫率也只有60,這說明有機物仍不斷地在樹脂上積聚,它會進一步降低樹脂的工作交換容量,并使出水質量惡化。
強堿陰樹脂
3、有機物特性的影響。分子量比較大的腐殖酸,一方面由于分子量大,親水性較差,另一方面因為所含的-cooh較少,所以它們主要是以范德華力吸附于樹脂的骨架上,難于洗脫。富維酸則因分子量小,含有的-cooh多,所以多以化學親和力與樹脂的多個交換基團相結合,再生過程中較容易被洗脫。
強堿陰樹脂
對天然水中的有機物根據(jù)其在水中的溶解度,可以分為懸浮的、膠體的和溶解的三種。對于以物理吸附作用附著于樹脂表面的懸浮有機物,可以使用加強過濾或對污染的樹脂進行空氣擦洗、超聲波清洗等方法去除。膠體的有機物一般是帶有負電荷的,它們的粒徑在0.2-1.0nm之間,對樹脂的污染既是物理性的,又是化學性的,可通過混凝澄清或超過濾的方法去除。溶解性的有機物是污染強堿陰樹脂的主要成分,它們以范德華力和化學親和力吸著于強堿陰樹脂,洗脫率低,終影響樹脂的工作交換容量和出水質量。