在線監(jiān)測變色陽樹脂的離子交換除硅原理與除硅技術

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(zhì)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(zhì)品質(zhì)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(zhì)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(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進行再生處理，可以及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)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)測變色陽樹脂的離子交換除硅原理與除硅技術硅(SiO2)作為弱酸，在水中以與硅酸氫根(HSiO3)離子平衡的形式存在。離子形態(tài)的硅可用強堿陰樹脂在OH型循環(huán)操作中除去。既然兩種形態(tài)的硅以平衡的形式存在，那么可將硅從溶液中幾乎去除。當硅以離子狀態(tài)存在，并與硅酸氫根形成平衡時，硅的化合物被稱作活性硅。硅在水中也可以聚合物形式存在，通常稱作膠體硅。這種長鏈的硅化合物實際上不具有帶電荷的離子特性，因而不能通過離子交換工藝去除。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的硅和鍋爐給水

　　在高壓鍋爐中硅是一個難題。硅有足夠的揮發(fā)性，這樣高壓鍋爐會產(chǎn)生硅的蒸汽攜帶。當汽輪機的蒸汽壓力降低時，硅會以玻璃態(tài)形式沉積在汽輪機的葉片上，從而降低汽機效率。兩種形態(tài)的硅，包括膠體硅和活性硅，都能產(chǎn)生這種問題。因為膠體硅在高溫高壓下也會分解、揮發(fā)。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的除硅技術

　　強堿陰樹脂實際上能夠有效去除所有活性硅，在很多應用中可以達到ppb級。相關的DOWEX™離子交換樹脂的工程手冊可以幫助你預測在一定的運行條件下活性硅的去除率。然而，膠體硅不能通過離子交換機理去除。離子交換樹脂的確可以通過機械過濾去除一些膠體硅，但是樹脂在這個過程中不是非常有效。膜處理實際上能夠去除所有膠體硅。反滲透和超濾在這方面都有效果。反滲透的一個另外的優(yōu)勢是對活性硅也有顯著的去除率(98+)。

離子交換樹脂

　　后，澄清池的絮凝技術在去除膠體硅方面也非常有效。這項技術的大困難在于當?shù)叵滤a(chǎn)生很高的徑流時，會發(fā)生膠體硅的“尖峰"泄漏現(xiàn)象。如果沒有檢測到這種現(xiàn)象并采取措施時，硅就不能被嚴格地除掉。為有效去除膠體硅，要求在操作單元操作過程時要小心謹慎。