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變色離子交換樹脂的硬化原理及過程
2024-11-14 閱讀(28)
提 供 商 | 天津市津達(dá)正通環(huán)保科技有限公司 | 資料大小 | 96.2KB |
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變色離子交換樹脂的硬化原理及過程
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:
新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(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5HCl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。
變色離子交換樹脂的硬化原理及過程
一、酚醛樹脂硬化過程
第一階段是熱塑性樹脂與烏洛托品發(fā)生反應(yīng),生成含二亞甲基氨基橋的中間產(chǎn)物:―CH2―NH―CH2―;第二階段是這些產(chǎn)物繼續(xù)與樹脂分子反應(yīng),生成龐大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂,并分解出氨。硬化過程中,烏洛托品不僅與熱塑性酚醛作用,而且與游離酚作用生成熱固性離子交換樹脂。此過程不要求任何催化劑,加熱到一定溫度即可進(jìn)行。熱塑性酚醛樹脂+(CH2)6N4D→熱固性樹脂+氨;13C6H5OH+(CH2)6N4D→熱固性樹脂+8NH3。
樹脂
二、聚酰亞胺的硬化過程
它是一個(gè)不加硬化劑的聚合過程,其聚合過程亦分兩步。第一步是聚酰亞胺預(yù)聚物在低溫下熔化。第二步是將預(yù)聚物在較高溫度下環(huán)化成不熔性聚酰亞胺。
1、、硬化工藝:
硬化方法:
樹脂結(jié)合劑磨具有兩種硬化方法,一次硬化法和二次硬化法。磨具在熱壓機(jī)上加熱硬化30―40分鐘即成為成品稱為一次硬化法。它適用于小的、薄的及異形砂輪。為得到硬化的產(chǎn)品,一些大規(guī)模的、厚度大的砂輪雖在熱壓機(jī)上進(jìn)行了初步硬化,但仍需在電烘箱內(nèi)進(jìn)行二次補(bǔ)充硬化,方法這種稱為二次硬化。
樹脂
2、、硬化規(guī)程:
高硬化溫度:
酚醛樹脂結(jié)合劑磨具的高硬化溫度在180--190℃范圍為佳。低于170℃,硬化不,化學(xué)穩(wěn)定性差;高于200℃,將損害磨具的機(jī)械性能,使磨具強(qiáng)度、硬度及耐水性下降。聚酰亞胺樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的硬化,需要在高溫下生成環(huán)化聚酰亞胺鏈,以增加分子剛度,變?yōu)椴蝗鬯芰?。故其硬化溫度較高,可達(dá)230℃,溫度太低,環(huán)化反應(yīng)不易進(jìn)行,制品強(qiáng)度低。
樹脂
升溫速度:升溫速度與結(jié)合劑種類、在熱壓機(jī)上的硬化時(shí)間、磨具形狀、粒度等諸因素有關(guān)。
①熱塑性酚醛樹脂的聚合溫度為100℃,而聚酰亞胺預(yù)聚溫度更高,前者可在100℃前自由升溫、后者是180℃前自由升溫。前者在140℃后與硬化劑有固化反應(yīng),后者為180℃后預(yù)聚合、故均應(yīng)慢速升溫。
?、谠跓釅簷C(jī)上硬化時(shí)間較長的磨具,揮發(fā)物已基本排出,可快速升溫;反之,二次硬化應(yīng)慢速升溫。
?、勰ゾ唛_頭復(fù)雜、粒度細(xì)的應(yīng)采取慢速升溫;反之則可快速升溫。保溫時(shí)間:保溫時(shí)間與高硬化溫度有關(guān)。硬化溫度高、時(shí)間可短;反之則長。酚醛樹脂磨具在180℃保溫2―3小時(shí)即可,聚酰亞胺離子交換樹脂磨具一般需在230℃保溫4―5小時(shí)。軟化水裝置省鹽,軟化水裝置效率高,空調(diào)軟化水裝置成本低,換熱站軟化水裝置效果好。軟化水裝置顧名思義即降低水硬度的設(shè)備,主要除祛水中的鈣、鎂離子,軟化水裝置在軟化水的過程中,不能降低水中的總含鹽量。