氫型變色樹脂的結(jié)構(gòu)與均勻性

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。 

氫型變色樹脂的結(jié)構(gòu)與均勻性
                 

　　樹脂主要由高分子骨架和活性基團(tuán)兩部分組成。

離子交換樹脂

　　(1)高分子骨架也稱母體結(jié)構(gòu)。它是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不溶于酸或堿的高分子化合物。高分子骨架按其聚合單體，可以分為苯乙烯型和丙烯酸型等。

　　(2)活性基團(tuán)。活性基團(tuán)是由牢固地結(jié)合在高分子骨架上不能自由移動的官能團(tuán)離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成的：

離子交換樹脂

　　①官能團(tuán)離子。官能團(tuán)離子決定著離子交換樹脂的“酸性"或“堿性"和交換能力的強(qiáng)弱。官能團(tuán)是強(qiáng)酸性的，就叫強(qiáng)酸性離子交換樹脂。官能團(tuán)離子是強(qiáng)酸性的，就叫強(qiáng)堿性離子交換樹脂。同樣，按官能團(tuán)離子的性質(zhì)，還有弱酸的、弱堿和其他類型的離子交換樹脂。

　　②可交換離子現(xiàn)代交換理論，把離子交換樹脂看作是一種膠體型物質(zhì)，高分子骨架是“膠核"，活性基團(tuán)則作為高分子骨架的“雙電層"。其中官能團(tuán)和部分交換離子組成“吸附層"，另一部分可交換離子組成“擴(kuò)散層"。由于可交換離子是可以自由移動的，因而可以與水中同符號的離子發(fā)生交換反應(yīng)。如果離子交換樹脂上的可交換離子為陽離子，就叫H型陽離子交換樹脂。同樣，如果可交換離子為陰離子，就叫OH型陰離子交換樹脂。其余可依此類推。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的粒度及均勻性

　　樹脂粒度的大小，對水處理工藝有較大的影響。樹脂粒度過大，離子交換速度則會減慢;樹脂粒度過小，又會使水通過樹脂層的壓力損失增大。樹脂的粒度應(yīng)均勻，否則，由于小顆粒樹脂堵塞了大顆粒樹脂間的孔隙，水流會不均并使阻力增大。另外，樹脂粒度不均勻也會使反洗操作不易控制;反洗流速過大，會沖掉小顆粒樹脂;而反洗流速過小，又不能松動大顆粒樹脂，使反洗效果變差。通常，化學(xué)水處理使用的樹脂粒度應(yīng)以20～40目為宜。