指示劑變色陽離子交換樹脂的故障排查與方法

變色數(shù)脂可以用來監(jiān)測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

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(shí)，即與樹脂攜帶的H+發(fā)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(shí)為墨綠色，Na+型時(shí)為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯。同時(shí)還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前，將水中帶入的游離氨除去，并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標(biāo)，決定凝結(jié)水是否需要處理，監(jiān)測給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計(jì)。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測和控制給水、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。 

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。 

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(jīng)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(shí)，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(shí)際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5%HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運(yùn)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(shí)間不小于30min； 

（3）再生液進(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)行水流方向大流量沖洗交換柱（沖洗流速10m/h～20m/h），沖洗時(shí)間不低于12h； 

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測定。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進(jìn)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(yīng)再生成氫型樹脂后儲存。 

指示劑變色陽離子交換樹脂的故障排查與方法
                 

　　1、石英砂墊層亂層

　　交換器底部選用石英砂墊層時(shí)，因反洗操作不當(dāng)或積污，會造成石英砂層結(jié)塊；若反洗水從局部沖出則會造成石英砂墊層亂層。石英砂墊層下面的穹型多孔板的中心，應(yīng)不開孔，以避免底部進(jìn)水流速過高沖亂石英砂層。如果穹型板是全部開孔的，可以在穹型多孔板下面加裝擋板，但是，不可使用縫隙式噴水頭或多孔式花籃，因?yàn)樗鼈兊某鏊魉偬?，距穹型板又近，仍然會使水流集中于局部小孔噴出，沖亂石英砂層。石英砂墊層應(yīng)嚴(yán)格按照級配逐層鋪墊，每層的厚度必須均勻。在裝入樹脂前，可以進(jìn)行反洗試驗(yàn)，要求在流速達(dá)到40-60m/h時(shí)，石英砂墊層不亂層，不移動。

離子交換樹脂

　　2、中間排液裝置的損壞

　　逆流再生離子交換器的中排裝置損壞是常見的故障。中排裝置損壞的根本原因是，在樹脂層中有氣泡或干層的情況下，反洗進(jìn)水流速過高，樹脂層尚未散開，樹脂的流動性差，夾在干樹脂層中的中間排液裝置被向上托起而造成的。在運(yùn)行中因樹脂干層收縮，也會造成中排支管的向下彎曲。在陽床的運(yùn)行中，樹脂層內(nèi)出現(xiàn)氣泡是因?yàn)殛柎灿眠M(jìn)口閥門調(diào)節(jié)流量，交換器在低壓(0.1-0.2Mpa)下運(yùn)行，經(jīng)交換反應(yīng)生成的碳酸變?yōu)橛坞x的CO2析出，積聚在樹脂層內(nèi)。防止CO2析出的方法是保持交換器在0.4-0.6Mpa壓力下運(yùn)行。此外，如果水泵軸封漏氣，也會使空氣隨水流進(jìn)入交換器，積在樹脂層中。特別應(yīng)該指出的是設(shè)備長期停用或因閥門漏水造成樹脂干層時(shí)，進(jìn)水速度一定要緩慢(2-3m/h)，使樹脂層中的氣泡能慢慢逸出，不得將干樹脂層托起。中間排液裝置必須牢固地固定在的支架上，為防止中排裝置的損壞，國外曾將支管從圓形改為橢圓形(或燈泡形狀)，以減緩反洗時(shí)造成的沖擊。也可將母管露置在樹脂層上部50mm處，其支管或水帽插入樹脂層中需要的高度，以減少樹脂層脹縮時(shí)對中排裝置的沖擊。開始反洗時(shí)，流量應(yīng)小，待樹脂層內(nèi)氣泡被排出，樹脂開始浮動后，再加大反洗流量。中排裝置應(yīng)用不銹鋼制成，加工制造及焊接應(yīng)牢固可靠。體內(nèi)再生的混床，其中排裝置的損壞也是常見的，高流速的混床更為嚴(yán)重。其防止措施與逆流再生交換器相同。

離子交換樹脂

　　3、頂部裝置的損壞

　　一般下向流運(yùn)行的交換器(如順流再生設(shè)備、逆流再生設(shè)備等)，其頂部裝置比較簡單，很少損壞。上向流運(yùn)行的交換器(如浮床、雙室浮床等)，運(yùn)行時(shí)容易造成損壞。浮床的頂部裝置過去曾使用過母支管式、法蘭夾多孔板式、弧形支管式以及體外母管外插式等，經(jīng)過多年的研究和試驗(yàn)，證明使用孔板水帽式和弧形支管式效果較好。交換器頂部裝置損壞的主要原因是樹脂層頂部干層，底部進(jìn)水流速高時(shí)，樹脂層象活塞一樣壓向頂部裝置造成損壞。防止損壞的方法是先用小流量水流充滿樹脂層，再加大水的流量。另外一種損壞交換器頂部裝置的原因是，采用弱型樹脂的浮床，在裝填樹脂時(shí)，未考慮足夠的可逆轉(zhuǎn)型和不可逆膨脹的空間，樹脂膨脹時(shí)會損壞交換器的頂部裝置。

離子交換樹脂

　　4、防腐涂層脫落問題

　　目前，離子交換器內(nèi)的防腐涂層，普遍采用橡膠襯里，其耐蝕性能良好。在正常的使用條件下，壽命可達(dá)10-15年，不會脫落。但是，使用環(huán)氧樹脂涂料或玻璃鋼襯里的水處理設(shè)備，時(shí)常會發(fā)生涂層脫落。涂層脫落后，酸、堿性很強(qiáng)的介質(zhì)會對設(shè)備(鋼制或混凝土制)造成嚴(yán)重腐蝕，同時(shí)，其腐蝕產(chǎn)物還會嚴(yán)重污染樹脂和出水水質(zhì)。脫落的大片的環(huán)氧樹脂涂層或玻璃鋼還有可能覆蓋在布水裝置上，造成水流和再生液的偏流，使交換器不能正常運(yùn)行。發(fā)現(xiàn)涂層脫落時(shí)，應(yīng)及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行檢修，將涂層脫落部分打磨、清洗干凈，重涂敷防腐涂層。