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變色離子交換樹脂吸附劑的應(yīng)用及水解反應(yīng)

變色數(shù)脂可以用來(lái)監(jiān)測(cè)陽(yáng)床或陰床出水，在陽(yáng)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(cè)儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡(jiǎn)便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

變色陽(yáng)樹脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹脂，出廠型為氫型，通過(guò)變色陽(yáng)樹脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測(cè)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(cè)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(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(guò)，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(guó)外采取的解決辦法是采用變色陽(yáng)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(wèn)題并及時(shí)采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

新購(gòu)買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經(jīng)過(guò)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(dòng)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(cè)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(chǔ)存:需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。 

變色離子交換樹脂吸附劑的應(yīng)用及水解反應(yīng)這里主要對(duì)離子交換劑的質(zhì)量方法、離子交換劑的溶脹度，還有離子交換樹脂的強(qiáng)酸樹脂催化酯水解反應(yīng)及水解反應(yīng)做了詳細(xì)介紹。

　　DOWEX軟化樹脂離子交換劑的質(zhì)量方法

　　離子交換劑的質(zhì)量可以采用對(duì)離子交換劑吸附性質(zhì)(吸附劑的全交換容量、吸附劑在各種不同介質(zhì)的PH值下的容量、建立吸附平衡的速度、所需解吸溶液的體積和解吸的程度)和在給定條件下離子交換劑的物理性質(zhì)(顆粒的溶脹度和強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性)來(lái)評(píng)定;也可以采用綜合對(duì)欲過(guò)濾介質(zhì)和對(duì)空氣中氧化作用的相對(duì)穩(wěn)定性來(lái)評(píng)定;后，還可以采用描述吸附劑外觀和顏色的方法表示。

　　離子交換吸附劑的溶脹度應(yīng)用

　　離子交換器隨著溶脹度的增大，使離子化基團(tuán)的易近性增大，也使吸附劑容量和建立吸附平衡的速度增大。離子交換吸附劑的溶脹度是由介質(zhì)的PH值、欲吸附離子的類型和溫度決定的。例如磺基陽(yáng)離子交換劑在水或低濃度鹽溶液中的溶脹度通常比它在再生時(shí)用的酸溶液中要高。因此，以氫離子取代陽(yáng)離子與以陽(yáng)離子取代離子交換劑中氫離子相比，一般都在離子交換劑滲透性較小的條件下進(jìn)行。

　　DOWEX陽(yáng)樹脂的強(qiáng)酸樹脂催化酯水解反應(yīng)

　　強(qiáng)酸樹脂催化酯水解反應(yīng)已在工業(yè)上得到了應(yīng)用。利用樹脂催化乙酸甲酯水解制備純的乙酸和甲醇，從甲酸甲酯水解制備甲酸。在維尼綸纖維工業(yè)中生產(chǎn)原料聚乙烯醇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的乙酸甲酯副產(chǎn)物。乙酸甲酯經(jīng)強(qiáng)酸樹脂催化水解為乙酸和甲酯，再返回聚乙烯醇生產(chǎn)中去循環(huán)使用，催化劑選用大孔磺酸陽(yáng)離子交換樹脂。

　　離子交換樹脂的水解反應(yīng)

　　強(qiáng)酸離子交換樹脂催化酯水解是早研究的反應(yīng)。Thomas等首先使用磺酸型的酚醛樹脂催化劑乙酸酯水解反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種樹脂的催化活性比鹽酸高，而且催化活性按以下底物的次序增加：乙酸甲酯<乙酸乙酯<乙酸丁酯。實(shí)驗(yàn)證明，羧酸酯能被水中的樹脂所濃集。在樹脂孔內(nèi)的液體中乙酸乙酯的濃度比本體溶液中的約大三倍。

　　其實(shí)，離子交換樹脂本身可作為藥劑內(nèi)服，具有解毒、緩瀉、去酸等功效，可用于治療胃潰瘍、促進(jìn)食欲、去除腸道放射物質(zhì)的呢過(guò)。