氫型變色樹脂的硬化原理與過程說明

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(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:需要長期儲(chǔ)存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。 

氫型變色樹脂的硬化原理與過程說明
                 

　　一、酚醛樹脂硬化過程：

　　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)與離子交換樹脂分子反應(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：3C6H5OH+(CH2)6N4D→熱固性樹脂+ 8NH3。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。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。

樹脂

　　二、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

　　三、硬化規(guī)程：

　　1、硬化溫度：

　　酚醛樹脂結(jié)合劑磨具的硬化溫度在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)椴蝗鬯芰稀９势溆不瘻囟容^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。

　　2、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。

樹脂

　　②在熱壓機(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。

　　③磨具開頭復(fù)雜、粒度細(xì)的應(yīng)采取慢速升溫;反之則可快速升溫。

　　3、保溫時(shí)間：

　　保溫時(shí)間與硬化溫度有關(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。