氢电导率表离子交换柱附加误差的研究

氢电导率表离子交换柱附加误差的研究

华北电力科学研究院有限责任公司

2011年2011年1111月月1111日日

2011/11/11

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氢电导率测量的特点

重要性最重要的关口表计之一

相对可靠性影响因素及主要存在的问题

氢交换柱

氢交换柱树脂再生

目前酸液浸泡再生方式存在的主要问题目前酸液浸泡再生方式存在的主要问题：

¾再生度问题

¾失效指示

¾受空气影响

¾

操作繁琐

2 在线氢电导率表离子交换柱附加误差的研究

对6个发电厂25台机组共计70多台在线氢电导率表离子

交换柱的附加误差进行了测定，其方法如下：

按图1将标准电导池分别连接在标准氢交换柱出水和被检在线氢交换柱出水中

保持水样温度和水和被检在线氢交换柱出水中，保持水样温度和电导率在检验期间不变，用标准电导率表分别测量标准氢交换柱出水电导率和被检在线氢交换柱出水电导率。

κ

z κbδJ=×100%κb

式中，δJ——交换柱附加误差，%；

κz——在线氢交换柱出水电导率，μS/cm；在线氢交换柱出水电导率，μS/cm；κb

——标准氢交换柱出水电导率，μS/cm。

20

10

交换柱附加误差%-10-20

-30

-40

40

-50

-60010

20304050607080

测量编号

图2 2在线氢电导率表离子交换柱附加误差测量结果分布

37%(10<δ<%20)

37%(10%20)

δ

<%10)

4%(δ<%5)

δ>%30)%)

28%(20<δ<%30)

图3 离子交换柱附加误差统计

由氢电导率表氢交换柱附加误差测定值可以看出，绝大部分在线电导率表的测定值较标准

柱测量值偏低，大多数氢交换柱附加误差偏低至-10%以下，最高的误差值达到-52%，这是导

致在线电导率表测定值偏低的主要原因，而导致氢交换柱附加误差过大的绝大多数情况是由

于氢交换柱内树脂再生度不够造成的。图2中个别值氢电导率测定值与标准柱测量值相比偏高，

这与树脂再生后未冲洗干净或树脂失效有关。

3 在线氢电导率表离子交换柱树脂再生度的试验模拟现场运行条件及再生工艺，通过变色树脂模拟现场运行条件及再生艺通过变色树脂指示树脂再生度的情况

。

树脂定性试验结果分析：

树脂经过4%浓度的盐酸浸泡2小时、4小时、8小时24小时后树脂的颜色由氨型的玫瑰红色转时、24 小时后，树脂的颜色由氨型的玫瑰红色转化向氢型的棕黄色转化，但与100%氢树脂的棕黄色相比其色度带有明显砖红色表明酸液浸泡色相比，其色度带有明显砖红色，表明酸液浸泡后树脂并没有100%转化为氢型。通过图4中的图片对比可以看出树脂的色度与浸泡的时间没有明对比可以看出，树脂的色度与浸泡的时间没有明显的差别，说明树脂活性基团的离子交换反应速度比较快过长的酸液浸泡树脂并不能改变再生度比较快，过长的酸液浸泡树脂并不能改变再生

效果。

树脂再生度的测定

80

60

再生度（

%）

40

20

24812

小时24

4离子交换柱运行工况对氢电导率测量影响41

树脂再生度的影响4.1

2

1.8

1.6

出水氨浓度（μmol/L）141.41.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

000.20.4

氢型率0.60.81

图6树脂氢型率与出水漏氨量之间的关系

出水中NH4+含量直接影响了氢电导率的测量，根据柯尔劳施离子独立运动定律

无限稀释电解质的摩尔柯尔劳施离子独立运动定律，无限稀释电解质的摩尔电导率等于无限稀释时阴、阳离子的摩尔电导率之和，几种常见离子25 ℃无限稀释水溶液中离子的电导率见5

℃无限稀释水溶液中离子的电导率见表1。

表12

5 ℃无限稀释水溶液中离子的摩尔电荷电导率系数表1

5

℃无限稀释水溶液中离子的摩尔电荷电导率系数

项目H+Na+OH-Cl-NH4+

极限摩尔电荷电导率349.8

系数（S.cm2.mol-1）2501150.111980198.075575.573473.4