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氫型變色樹脂的工作交換容量及應用的領域

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。 

氫型變色樹脂的工作交換容量及應用的領域

　　離子交換樹脂的全交換容量和工作交換容量

　　將離子交換樹脂中所有的活性基團都變成可交換離子之后，而把這些可交換離子全部交換下來的容量稱全交換容量。因此，全交換容量也即表示離子交換樹脂中能夠起交換作用的活性基團的總數。

　　離子交換樹脂的工作交換容量是在水處理的實際運行條件下(或模擬條件下)，也就是離子交換樹脂在動態的工作狀態下測得的交換容量。由此可知，運行條件不同，測得的工作交換容量也就不同，影響工作交換容量的因素很多，例如，水的離子濃度、交換終點的控制指標、樹脂層的高度、交換速度以及交換基團的形式等。在實際使用中，樹脂的工作交換容量更有意義，但全交換容量與工作交換容量沒有固定的比值關系，因此，不能以全交換容量去推算工作交換容量。

離子交換樹脂

　　此外，還有平衡交換容量，也就是離子交換樹脂在水溶液中到達交換平衡狀態時的交換容量。

　　離子交換樹脂的交換容量單位可用重量法和容積法兩種方法表示。重量法是指單位質量的干樹脂所具有的交換容量Qm(Ax+，Bx-)，用mmol/(g樹脂)，也可用mol/(g樹脂)來表示；容量法是指單位體積的濕樹脂所具有的交換容量QV(Ax+，Bx-)，用mmol/(L樹脂)，也可用mol/(L樹脂)來表示。但要注意，重量法指的是干樹脂的重量，容積法指的是充分膨脹后濕樹脂的體積。交換容量常用容積法表示。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的廣泛應用領域

　　1、水處理

　　水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90，用于水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

　　2、食品工業

　　離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業裝置上。例如：高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而后經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次于水處理。

離子交換樹脂

　　3、制藥行業

　　制藥工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈霉素的開發成功即是突出的例子。近年還在中藥提成等方面有所研究。

　　4、合成化學和石油化學工業

　　在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、堿，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。甲基叔丁基醚(MTBE)的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的。