電廠在線監測變色樹脂的氧化及降解技術說明

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。 

電廠在線監測變色樹脂的氧化及降解技術說明
                 

　　樹脂的化學穩定性可以用其耐受氧化劑作用的能力表示。陽樹脂被氧化后主要發生骨架的斷鏈，而陰樹脂則主要表現為季胺基團的降解。陽樹脂被氧化后主要表現為骨架斷鏈，生成低分子的磺酸化合物以及羧酸基團。

　　陽樹脂遇到的氧化劑主要是游離氯與水反應生成的氧，過去原水中的游離氯主要來自生活用水的。近年來，由于天然水中有機物含量和的增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以達到和降低COD的作用，因此再生過程中，如果使用質量差的工業鹽酸或副產品鹽酸，其中含有氧化劑也會對陽樹脂造成損害。一般要求進入化學除鹽設備的原水中，游離氯的含量應小于0.1mg/L。

　　防止陽樹脂被氧化的方法：

　　(1)活性炭過濾，防止陽樹脂被氧化的常用方法是通過活性炭過濾。活性炭脫除游離氯的原理不單純是吸附作用，而是一種表面上的化學反應。為了脫除游離氯，可以使用較高的過濾流速(約50m/h)。同時活性炭吸著游離氯時具有很高的吸著容量。

　　(2)選用高交聯度的陽樹脂。隨著樹脂交聯度的增大，其抗氧化性能增強。陽樹脂被氧化后，由于斷鏈使骨架疏松，體積膨脹含水量增大。

　　大孔型陽樹脂因為交聯度高，具有較好的抗氧化性能。但是隨著樹脂交聯度的增加，其交換容量降低，在實際中很少使用。

　　強堿陰樹脂的降解：

　　強堿陰樹脂遭受氧化后，主要表現為季胺基團的逐漸降解，而不會發生骨架的斷鏈。強堿陰樹脂的降解主要是季胺基團按順序分解為叔、仲、伯胺，甚至非堿性物質。在化學除鹽工藝中，其主要表現為中性鹽分解容量，特別是硅交換容量的降低。強堿陰樹脂在運行中遇到的氧化劑主要是水中溶解氧，再生過程中遇到的氧化劑主要是堿中所含的ClO3-和FeO42-。季胺基團受氧化的反應，強堿Ⅰ型陰樹脂的抗氧化性能優于強堿Ⅱ型。強堿陰樹脂在長期使用中，其交換容量會逐漸降低。

　　防止強堿陰樹脂降解的方法

　　(1)使用真空除氣器，減少陰床進水中的含氧量。

　　(2)做好堿液貯存及輸送設備的防腐工作，降低再生液的含鐵量。

　　(3)采用隔膜法制造的純堿，降低堿液中NaClO3的含量(可降低至6-7mg/L)。

　　(4)控制再生液溫度：Ⅰ型陰樹脂不得高于40℃;Ⅱ型陰樹脂不得高于35℃。

　　(5)樹脂應以氯型在低溫下保存。