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氣相中空氣發(fā)生器

更新時(shí)間:2021-06-10點(diǎn)擊次數:1960

在氣相色譜的使用過(guò)程中,空氣的用途有多種:一方面,FID、FPD和NPD都需要使用空氣作為助燃氣;另外,當氣相色譜儀安裝有自動(dòng)六通閥等裝置時(shí)候,可以使用空氣作為驅動(dòng)切換裝置進(jìn)行切換的驅動(dòng)氣;此外,當使用FID等檢測器進(jìn)行檢測時(shí),一些研究人員使用空氣作為尾吹氣,具有一些出人意外的結果。

一般而言,空氣發(fā)生的工作流程為環(huán)境空氣經(jīng)壓縮機壓縮進(jìn)入儲氣罐,再由儲氣罐經(jīng)過(guò)凈化器之后,通過(guò)穩壓閥輸入到氣相色譜儀中。

其中,儲氣罐用于儲存氣體,并保持一定的壓力;同時(shí)儲氣罐可以防止因為放水口定時(shí)排出水而引起的空氣輸出波動(dòng);

儲氣罐上的壓力傳感器可以監控儲氣罐壓力,起到開(kāi)啟和關(guān)閉壓縮機、排氣等作用;

凈化器一般使用硅膠初步除水,分子篩深度除水,活性炭除去烴類(lèi)。

穩壓閥可以調節空氣壓縮機的輸出壓力。

下圖為QPA-2LP型全自動(dòng)空氣發(fā)生器

對于空氣發(fā)生器而言,壓縮機是其中的關(guān)鍵部件,其用以提供壓縮了的空氣。實(shí)驗室內的小型空氣發(fā)生器使用的壓縮機類(lèi)型、原理和空調使用的類(lèi)似,現介紹兩種:

1 轉子式壓縮機

滾動(dòng)轉子式壓縮機是一種容積型回轉式壓縮機,其原理是偏心軸帶動(dòng)滾動(dòng)轉子在泵體中旋轉,從而壓縮空氣。

刮片與滾動(dòng)轉子將汽缸內腔自然分成吸入室和壓縮室兩部分。

滾動(dòng)轉子在偏心軸的帶動(dòng)下沿汽缸內壁轉動(dòng),在滾動(dòng)轉子轉動(dòng)的同時(shí),汽缸內腔吸入室和壓縮室的容積在不斷變化。

當吸入室容積逐漸增大時(shí),空氣便從吸氣口進(jìn)入吸入室。隨著(zhù)滾動(dòng)轉子的轉動(dòng),吸入室的容積不斷增大,同時(shí)壓縮室的容積相應地不斷減小,從而對壓縮室內的氣體進(jìn)行壓縮。壓縮室內的壓力逐漸升高,當壓縮室內的壓力大于排氣壓力時(shí),排氣閥在壓力差的作用下被打開(kāi),壓縮后的空氣便從汽缸中不斷排出。滾動(dòng)轉子沿汽缸內壁轉動(dòng)一周,便完成了一個(gè)吸氣、壓縮、排氣循環(huán)。

渦旋壓縮機是一種容積式壓縮的壓縮機,壓縮部件由旋轉渦旋盤(pán)和固定渦旋盤(pán)組成。偏心軸帶動(dòng)旋轉渦旋盤(pán),使旋轉盤(pán)在固定盤(pán)中轉動(dòng),從而壓縮空氣。

工作的具體過(guò)程如下:

壓縮機開(kāi)啟后,經(jīng)過(guò)以下過(guò)程進(jìn)行空氣壓縮:

(1)壓縮機經(jīng)過(guò)固定漩渦盤(pán)外側的吸入口吸入空氣;

(2)被封閉在壓縮空間的空氣,由旋轉渦旋盤(pán)旋轉運動(dòng)引起壓縮空間的縮小,面向中心壓縮;

(3)壓縮空間在中心部形成為最小,被最高限度壓縮的空氣經(jīng)過(guò)中心的排氣口擠壓向外部。

旋轉渦旋盤(pán)轉動(dòng)一周,便完成了一個(gè)吸氣、壓縮、排氣循環(huán),該過(guò)程會(huì )重復進(jìn)行。

以上是空氣發(fā)生器和核心部件壓縮機的具體內容。

 

在實(shí)際使用空氣發(fā)生器的過(guò)程中,對于常量的物質(zhì)分析,常規的無(wú)油空氣發(fā)生器可以滿(mǎn)足要求,但是,介于以下原因,在分析微量成分等時(shí)并不能滿(mǎn)足需求:

(1)空氣發(fā)生器的最初的氣體來(lái)源是實(shí)驗室或者是實(shí)驗室周邊,這部分空氣來(lái)源可能含有較多的有機化合物,因此產(chǎn)生的壓縮空氣品質(zhì)上并不能滿(mǎn)足實(shí)驗室的需求;

(2)空氣壓縮機標稱(chēng)無(wú)油,但是實(shí)際上使用常規的壓縮機,壓縮機后部的凈化裝置并不能*除去其中的油霧;

為了解決以上問(wèn)題,常用的解決方法是在空氣壓縮機的進(jìn)口處安裝油霧過(guò)濾器用以除去壓縮機的空氣來(lái)源中的油霧類(lèi)物質(zhì);同時(shí)在空氣壓縮機的出口處安裝除烴裝置&零級空氣發(fā)生器;或者選購純無(wú)油空氣源。

零級空氣發(fā)生器/除烴裝置是一種凈化空氣源的裝置,在含有鉑鈀載體的加熱催化器中對壓縮空氣中的碳氫化合物進(jìn)行催化裂解,將碳氫化合物轉化為二氧化碳和水蒸氣,從而產(chǎn)生低于0.1ppm碳氫化合物的零級空氣。

零級空氣發(fā)生器可以單獨選購,只需要將其與空氣發(fā)生器連用即可;有一些供應商也會(huì )提供一體式(不需要和另外的空氣發(fā)生器連用)的零級空氣發(fā)生器。

在實(shí)際的使用中,如何選用空氣發(fā)生器,一方面要根據空氣發(fā)生器使用的場(chǎng)所(助燃氣或者驅動(dòng)氣)來(lái)決定,另外要根據儀器的空氣使用量來(lái)選擇空氣發(fā)生器的規格;同時(shí),根據儀器開(kāi)展的項目(微量組分或非甲烷總烴中的氧峰測定等)決定是否需要加裝一臺零級空氣發(fā)生器。

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