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淺析指示劑變色樹脂被污染現象

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，可以及時發現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。 

淺析指示劑變色樹脂被污染現象化學穩定性好、交換能力大、機械強度高是離子交換樹脂的優勢，因此在鍋爐用水、純凈水、除鹽水等行業生產中，得到了廣泛的應用。但是樹脂在使用的過程中，會受到有害雜質的污染。而此時，如果不及時采取有效措施來拯救樹脂，那么樹脂就可能因此而失效。以下是對樹脂被污染后的處理方法及預防措施：

　　離子交換樹脂表面被鐵化物覆蓋或樹脂內部的交換孔道被鐵雜質等堵塞，使樹脂的工作交換容量和再生交換容量明顯降低，但樹脂結構無變化，這種現象叫樹脂的鐵“中毒"。

　   污染原因分析

　　造成樹脂鐵“中毒"的原因主要有4方面：①水源是含鐵量高的地下水或被鐵污染的地表水②進水管道或交換器內部被腐蝕產生了鐵化物③再生劑中含有鐵雜質④水中含有大分子有機物。

　　陽離子交換樹脂的鐵“中毒"一般只發生在以食鹽為再生劑的軟化水過程中，主要有兩種情況，一種是當鐵以膠態或懸浮鐵化物的形式進入鈉離子交換器后，被樹脂吸附，并在樹脂表面形成一層鐵化物的覆蓋層，阻止了水中的離子與樹脂進行有效接觸，另一種是鐵以Fe2+形式進入交換器，與樹脂進行交換反應，使Fe2+占據在交換位置上，因Fe2+很容易被氧化成高價鐵化物，沉積在樹脂內部，堵塞了交換孔道。

　　陰樹脂發生鐵“中毒"的主要原因也有以下兩種：一是再生陰樹脂的堿純度達不到規定標準，特別是液態堿中含有鐵的化合物較多時，更容易使陰樹脂中毒，二是水中含有大分子有機物時，容易與鐵形成螯合物(即有機鐵)，它可以與強堿性陰樹脂進行交換反應，集結在交換基團的位置上，堵塞樹脂的交換孔道，使交換容量和再生容量下降，再生效率降低，再生劑與清洗水耗量增加，進一步導致樹脂鐵“中毒"。

　   污染鑒別方法

　　1、外觀顏色鑒別

　　發生鐵“中毒"的樹脂，從外觀上看，顏色由透明的黃色(陽樹脂)或乳白色(陰樹脂)明顯變深，嚴重者甚至呈黑色。

　　2、試驗鑒別

　　通過測定水的含鐵量來判定樹脂鐵“中毒"的程度，這是一種較為準確的方法。

　　方法如下：

　　將“中毒"樹脂用清水洗凈，浸泡在10的食鹽水中再生約30min，傾去鹽水再用蒸餾水(或除鹽水)洗滌2～3次，從中取出一部分樹脂放入試管或玻璃瓶中，隨后加入6mol/L的鹽酸(體積約為樹脂的2倍)，蓋嚴振蕩15min后，然后取出酸液注入另一潔凈試管中，滴入飽和的溶液，從試液生成普魯士藍的顏色深淺(由淡藍色至棕黑色)，可以判斷樹脂鐵“中毒"的程度。

　　需要說明的是，只用測定離子交換樹脂交換容量的方法來判斷樹脂是否鐵“中毒"是片面的，這個結果是不準確的，因為鐵“中毒"僅僅是降低樹脂的工作交換容量，而對于全交換容量是幾乎沒有影響的。