氫型變色樹脂的結構與均勻性

變色數脂可以用來監測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點，是在線監測儀表直觀和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡便、不污染水質的優點。

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象發生。

   變色陽樹脂與H+電導儀聯合使用，用于監測凝汽器泄漏量是否超標，決定凝結水是否需要處理，監測給水、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發電廠化學監督重要和為倚重的化學表計。

變色樹脂使用范圍：監測和控制給水、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腐蝕結垢的重要手段。 

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，可以及時發現水質惡化問題并及時采取解決措施。 

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，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5%HCl再生液動態逆流再生（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。 

氫型變色樹脂的結構與均勻性
                 

　　樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成。

離子交換樹脂

　　(1)高分子骨架也稱母體結構。它是具有網狀結構，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。活性基團是由牢固地結合在高分子骨架上不能自由移動的官能團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官能團離子。官能團離子決定著離子交換樹脂的“酸性"或“堿性"和交換能力的強弱。官能團是強酸性的，就叫強酸性離子交換樹脂。官能團離子是強酸性的，就叫強堿性離子交換樹脂。同樣，按官能團離子的性質，還有弱酸的、弱堿和其他類型的離子交換樹脂。

　　②可交換離子現代交換理論，把離子交換樹脂看作是一種膠體型物質，高分子骨架是“膠核"，活性基團則作為高分子骨架的“雙電層"。其中官能團和部分交換離子組成“吸附層"，另一部分可交換離子組成“擴散層"。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生交換反應。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，化學水處理使用的樹脂粒度應以20～40目為宜。