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    氢电导变色阳离子交换树脂的故障修理与解决

    2024-08-25 10:55:04  来源:廊坊森纳特化工有限公司
    氢电导变色阳离子交换树脂的故障修理与解决

    变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水,在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点,是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

    变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂,出厂型为氢型,通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时,即与树脂携带的H+发生交换,树脂层开始失效,失效层颜色明显改变,指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色,Na+型时为玫瑰红色,产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

           变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前,将水中带入的游离氨除去,并将所有的阳离子全部转化为H+离子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

       变色阳树脂与H+电导仪联合使用,用于监测凝汽器泄漏量是否超标,决定凝结水是否需要处理,监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

    变色树脂使用范围:监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率,是保证水汽质量,控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。 

    由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化,加上机组启停等原因,难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期,由于少量铵离子穿透,使氢电导率测量值偏低;当H型交换柱完全失效,大量铵离子透过,氢电导率测量值又偏高。因此,当交换柱失效后引起氢电导率变化时,难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂,失效层与未失效层颜色不同,可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理,可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。 

    变色树脂使用方法: 

    新购买的变色树脂是未处理的Na型树脂,必须经过以下方式处理才可以使用: 

    (1)将新树脂放入容器中,以除盐水清洗2~3遍,至水清澈;如果树脂变干,则清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小时,以防止树脂因急剧膨胀而破裂。 

    (2)将清洗干净的树脂装入实际交换柱中,以不少于10倍树脂体积的5%HCl再生液动态逆流再生(与交换柱运行水流方向相反),再生流速控制3m/h~5m/h,保证再生液与树脂接触时间不小于30min; 

    (3)再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱(冲洗流速10m/h~20m/h),冲洗时间不低于12h; 

    (4)再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。 

    (5)失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理,再生步骤同(2)~(4)。 

    变色树脂的储存:需要长期储存的树脂,应再生成氢型树脂后储存。 


    氢电导变色阳离子交换树脂的故障修理与解决
    1、石英砂垫层乱层

     

      交换器底部选用石英砂垫层时,因反洗操作不当或积污,会造成石英砂层结块;若反洗水从局部冲出则会造成石英砂垫层乱层。石英砂垫层下面的穹型多孔板的中心,应不开孔,以避免底部进水流速过高冲乱石英砂层。如果穹型板是全部开孔的,可以在穹型多孔板下面加装挡板,但是,不可使用缝隙式喷水头或多孔式花篮,因为它们的出水流速太高,距穹型板又近,仍然会使水流集中于局部小孔喷出,冲乱石英砂层。石英砂垫层应严格按照级配逐层铺垫,每层的厚度必须均匀。在装入树脂前,可以进行反洗试验,要求在流速达到40-60m/h时,石英砂垫层不乱层,不移动。

     

    离子交换树脂

      2、中间排液装置的损坏

      逆流再生离子交换器的中排装置损坏是常见的故障。中排装置损坏的根本原因是,在树脂层中有气泡或干层的情况下,反洗进水流速过高,树脂层尚未散开,树脂的流动性差,夹在干树脂层中的中间排液装置被向上托起而造成的。在运行中因树脂干层收缩,也会造成中排支管的向下弯曲。在阳床的运行中,树脂层内出现气泡是因为阳床用进口阀门调节流量,交换器在低压(0.1-0.2Mpa)下运行,经交换反应生成的碳酸变为游离的CO2析出,积聚在树脂层内。防止CO2析出的方法是保持交换器在0.4-0.6Mpa压力下运行。此外,如果水泵轴封漏气,也会使空气随水流进入交换器,积在树脂层中。特别应该指出的是设备长期停用或因阀门漏水造成树脂干层时,进水速度一定要缓慢(2-3m/h),使树脂层中的气泡能慢慢逸出,不得将干树脂层托起。中间排液装置必须牢固地固定在专用的支架上,为防止中排装置的损坏,国外曾将支管从圆形改为椭圆形,以减缓反洗时造成的冲击。也可将母管露置在树脂层上部50mm处,其支管或水帽插入树脂层中需要的高度,以减少树脂层胀缩时对中排装置的冲击。开始反洗时,流量应小,待树脂层内气泡被排出,树脂开始浮动后,再加大反洗流量。中排装置应用不锈钢制成,加工制造及焊接应牢固可靠。体内再生的混床,其中排装置的损坏也是常见的,高流速的混床更为严重。其防止措施与逆流再生交换器相同。

     

    离子交换树脂

      3、顶部装置的损坏

      一般下向流运行的交换器(如顺流再生设备、逆流再生设备等),其顶部装置比较简单,很少损坏。上向流运行的交换器(如浮床、双室浮床等),运行时容易造成损坏。浮床的顶部装置过去曾使用过母支管式、法兰夹多孔板式、弧形支管式以及体外母管外插式等,经过多年的研究和试验,证明使用孔板水帽式和弧形支管式效果较好。交换器顶部装置损坏的主要原因是树脂层顶部干层,底部进水流速高时,树脂层象活塞一样压向顶部装置造成损坏。防止损坏的方法是先用小流量水流充满树脂层,再加大水的流量。另外一种损坏交换器顶部装置的原因是,采用弱型树脂的浮床,在装填新树脂时,未考虑足够的可逆转型和不可逆膨胀的空间,树脂膨胀时会损坏交换器的顶部装置。

     

    离子交换树脂

      4、防腐涂层脱落问题

      目前,离子交换器内的防腐涂层,普遍采用橡胶衬里,其耐蚀性能良好。在正常的使用条件下,寿命可达10-15年,不会脱落。但是,使用环氧树脂涂料或玻璃钢衬里的水处理设备,时常会发生涂层脱落。涂层脱落后,酸、碱性很强的介质会对设备(钢制或混凝土制)造成严重腐蚀,同时,其腐蚀产物还会严重污染树脂和出水水质。脱落的大片的环氧树脂涂层或玻璃钢还有可能覆盖在布水装置上,造成水流和再生液的偏流,使交换器不能正常运行。发现涂层脱落时,应及时对设备进行检修,将涂层脱落部分打磨、清洗干净,重新涂敷防腐涂层。


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