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氫型變色陽離子交換樹脂的反洗分層與再生
閱讀：79 發(fā)布時(shí)間：2024-11-7氫型變色陽離子交換樹脂的反洗分層與再生
SNT-001BS變色樹脂使用方法
這是一類帶有指示劑功能的強(qiáng)酸性陽樹脂，既能與水中的陽離子進(jìn)行交換反應(yīng)，又具有明顯的變色特性。不僅有明顯的變色特性（再生型和失效型分別為玫瑰紅色和黃色或藍(lán)色），交換能力也比普通樹脂強(qiáng)。主要用于測(cè)定蒸汽和凝結(jié)水處理混床出水的陽離子電導(dǎo)率，常用于電廠汽輪機(jī)內(nèi)冷水的監(jiān)測(cè)，及電子儀表、食品醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。
變色樹脂用于測(cè)定蒸汽和凝結(jié)水處理混床出水的氫電導(dǎo)率時(shí)，樹脂裝于直徑50mm的透明交換柱中，水中的陽離子被樹脂交換轉(zhuǎn)化成氫離子，大大提高了監(jiān)測(cè)水中陽離子的靈敏度。同時(shí)，樹脂失效時(shí)顏色發(fā)生了明顯的變化，指示出交換柱的工作狀態(tài)。
以利于現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)。
一、性能指標(biāo)：SNT-001BS
外觀：墨綠色球狀顆粒
粒度：（粒徑0.45~1.25mm）≥95
交換容量：≥5.10mmol/gd
含水量： 50~60
濕真密度：1.07~1.29g/ml
濕視密度：0.79~0.87g/ml
二、操作條件 ：
使用溫度：100℃
小床層深度：300mm
運(yùn)行流速： 1.0-3.0BV/小時(shí)(BV：樹脂體積）
三、樹脂失效后，可以倒出樹脂進(jìn)行收集，換新樹脂繼續(xù)運(yùn)行。
多次收集多的樹脂可以一起再生。
再生方法：
1、裝填好樹脂后，通過鹽酸溶液濃度為3-5、體積為樹脂體積的3-5倍進(jìn)行再生、
2、再生流速按照0.5-2.0BV/小時(shí)。通酸時(shí)間為1個(gè)小時(shí)以上。
3、然后以2-5BV/小時(shí)流速用除鹽水進(jìn)行清洗。洗至PH中性為至備用。
4、一般使用量很少、再生時(shí)的酸及除鹽水人工費(fèi)，得不償失。使用單位都是按照一次性的使用。
變色陽離子交換樹脂
變色樹脂使用范圍：
監(jiān)測(cè)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)垢的重要手段之一。
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(cè)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(cè)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。
氫型變色陽離子交換樹脂的反洗分層與再生
1、 反洗分層
陰陽樹脂的反洗分離程度主要是依賴于其密度差和粒徑大小。實(shí)際上，在交換柱中，每種樹脂反洗后的后位置主要是依賴于樹脂的沉降速度。換句話說，反洗作用的結(jié)果使小密度的陰樹脂沉降在大密度的陽樹脂上，小顆粒樹脂沉降在大顆粒樹脂之上。一般說來，陽、陰樹脂之間的密度差為20，隨著樹脂顆粒粒度的變化，很容易理解粒度小的陽樹脂之所以與粒度大的陰樹脂的沉降速度交織在一起。因?yàn)閭鹘y(tǒng)樹脂在反洗后粒度小的陽樹脂和粒度大的陰樹脂的交界面附近出現(xiàn)混層，其結(jié)果是沉降速率相同的陽樹脂和陰樹脂將要出現(xiàn)交叉再生，即所謂的交叉污染，降低了水處理系統(tǒng)的運(yùn)行交換容量，交叉污染也將引起下一周期的硫酸根或鈉離子的泄露。
由于MONOSPHERE高強(qiáng)度均粒凝膠樹脂的平均粒度正負(fù)相差100微米(mm)的要占95以上，所以在反洗時(shí)能分離。粒度小的陽樹脂和粒度大的陰樹脂的沉降速度有較大的差別。高強(qiáng)度陽樹脂的粒度一般為650mm，陰樹脂一般為550mm。由于陰樹脂的粒度比陽樹脂小，所以MONOSPHERE高強(qiáng)度凝膠陽樹脂同時(shí)具有顆粒粒度差和密度差，從而保證得到的分層效果。很顯然，檢查傳統(tǒng)樹脂的分離效果是不容易的，通過設(shè)備上的視鏡看到的是一層兩種樹脂間的不明顯的色帶。而對(duì)于MONOSPHERE樹脂，視鏡中可清楚地看到在深色高強(qiáng)度離子交換樹脂之上有一條明顯的色差帶，色差本身就表明樹脂顆粒粒度的均勻性，并由此可以預(yù)見其分離效果良好。
樹脂
2、再生
再生，泄漏少。由于提高了樹脂顆粒的均勻性，因此樹脂的再生效率也相應(yīng)地提高了。樹脂再生時(shí)，顆粒大的要比顆粒小的慢得多，由于溶液中的離子在樹脂內(nèi)部存在一個(gè)遷移擴(kuò)散過程，在同樣的條件下，離子在大顆粒樹脂內(nèi)遷移擴(kuò)散達(dá)到再生層所需要的時(shí)間相應(yīng)要長。也就是說，在給定的再生劑量和接觸時(shí)間里，顆粒大的樹脂，其再生效率低。相反，樹脂顆粒均勻性越大，在相同的條件下，每粒樹脂中的大部分將被再生，即樹脂顆粒粒度的均勻性越高，在固定再生劑用量和接觸時(shí)間內(nèi)，樹脂的再生效率越高。而樹脂的再生效率越高，運(yùn)行中離子泄漏機(jī)會(huì)也就越小。針對(duì)MONOSPHERE高強(qiáng)度凝膠陽樹脂和平均粒徑相同的傳統(tǒng)陽樹脂進(jìn)行泄漏對(duì)比試驗(yàn)，分別測(cè)定出它們的泄漏情況，以兩種樹脂的漏鈉作評(píng)價(jià)，在運(yùn)行的全過程中，MONOSPHERE高強(qiáng)度凝膠樹脂之所以制備出高質(zhì)量的水，不能不歸結(jié)于這種樹脂具有很均勻的粒度。
樹脂
3、 清洗自耗水少和節(jié)約再生時(shí)間
MONOSPHERE高強(qiáng)度均粒凝膠樹脂比傳統(tǒng)樹脂容易清洗，具有清洗水量小，清洗時(shí)間短，再生效率高等特點(diǎn)。由于這種樹脂粒度均勻，所以有著較小且均勻的擴(kuò)散距離。在相同的再生和清洗情況下，這種樹脂比傳統(tǒng)樹脂更快地達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)。MONOSPHERE高強(qiáng)度凝膠樹脂清洗后較容易達(dá)到清洗終點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)值。如果陽、陰樹脂各自再生、清洗，節(jié)約用水將更為明顯。在混床系統(tǒng)中，使用粒度均勻的樹脂予淋洗的時(shí)間可減少到原來所需時(shí)間的三分之一。
樹脂
4、運(yùn)行動(dòng)力學(xué)速度較快，交換容量的利用大
因?yàn)镸ONOSPHERE高強(qiáng)度凝膠樹脂顆粒均勻，所以它們的交換動(dòng)力學(xué)性能比傳統(tǒng)樹脂要快得多。這就意味著在高流速運(yùn)行方面，這種樹脂對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)將產(chǎn)生很好的效果。動(dòng)力學(xué)性能表示離子之間的交換速度，其很大程度上取決于樹脂顆粒的粒度。由于粒度小的樹脂具有較短的擴(kuò)散路徑和較大的表面積，所以工作交換容量(也稱運(yùn)行容量)高，交換速度快。隨著運(yùn)行流速的增加，動(dòng)力學(xué)性能越顯重要，交換速度高的樹脂可以充分發(fā)揮本身的交換容量。
而大顆粒樹脂，由于擴(kuò)散受到影響，運(yùn)行容量也就肯定受到影響。事實(shí)上，大顆粒樹脂的交換容量總是較低，而粒度范圍很寬的樹脂裝入交換器后，很大一部分交換容量無法利用。比較三種樹脂在不同流速下的運(yùn)行容量，這些樹脂都具有相同的物理化學(xué)性能。盡管傳統(tǒng)樹脂的平均粒徑相似于MONOSPHERE樹脂粒徑，但由于樹脂的動(dòng)力學(xué)性能不同，所以對(duì)樹脂的交換容量有顯著的影響。平均粒徑小的MONOSPHERE高強(qiáng)度凝膠樹脂運(yùn)行容量高，反映出較快的動(dòng)力學(xué)性能，而平均粒徑較大的樹脂運(yùn)行容量次之，粒度范圍寬的傳統(tǒng)樹脂運(yùn)行容量低。