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气相中空气发生器

更新时间:2021-06-10点击次数:1898

在气相色谱的使用过程中,空气的用途有多种:一方面,FID、FPD和NPD都需要使用空气作为助燃气;另外,当气相色谱仪安装有自动六通阀等装置时候,可以使用空气作为驱动切换装置进行切换的驱动气;此外,当使用FID等检测器进行检测时,一些研究人员使用空气作为尾吹气,具有一些出人意外的结果。

一般而言,空气发生的工作流程为环境空气经压缩机压缩进入储气罐,再由储气罐经过净化器之后,通过稳压阀输入到气相色谱仪中。

其中,储气罐用于储存气体,并保持一定的压力;同时储气罐可以防止因为放水口定时排出水而引起的空气输出波动;

储气罐上的压力传感器可以监控储气罐压力,起到开启和关闭压缩机、排气等作用;

净化器一般使用硅胶初步除水,分子筛深度除水,活性炭除去烃类。

稳压阀可以调节空气压缩机的输出压力。

下图为QPA-2LP型全自动空气发生器

对于空气发生器而言,压缩机是其中的关键部件,其用以提供压缩了的空气。实验室内的小型空气发生器使用的压缩机类型、原理和空调使用的类似,现介绍两种:

1 转子式压缩机

滚动转子式压缩机是一种容积型回转式压缩机,其原理是偏心轴带动滚动转子在泵体中旋转,从而压缩空气。

刮片与滚动转子将汽缸内腔自然分成吸入室和压缩室两部分。

滚动转子在偏心轴的带动下沿汽缸内壁转动,在滚动转子转动的同时,汽缸内腔吸入室和压缩室的容积在不断变化。

当吸入室容积逐渐增大时,空气便从吸气口进入吸入室。随着滚动转子的转动,吸入室的容积不断增大,同时压缩室的容积相应地不断减小,从而对压缩室内的气体进行压缩。压缩室内的压力逐渐升高,当压缩室内的压力大于排气压力时,排气阀在压力差的作用下被打开,压缩后的空气便从汽缸中不断排出。滚动转子沿汽缸内壁转动一周,便完成了一个吸气、压缩、排气循环。

涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机,压缩部件由旋转涡旋盘和固定涡旋盘组成。偏心轴带动旋转涡旋盘,使旋转盘在固定盘中转动,从而压缩空气。

工作的具体过程如下:

压缩机开启后,经过以下过程进行空气压缩:

(1)压缩机经过固定漩涡盘外侧的吸入口吸入空气;

(2)被封闭在压缩空间的空气,由旋转涡旋盘旋转运动引起压缩空间的缩小,面向中心压缩;

(3)压缩空间在中心部形成为最小,被最高限度压缩的空气经过中心的排气口挤压向外部。

旋转涡旋盘转动一周,便完成了一个吸气、压缩、排气循环,该过程会重复进行。

以上是空气发生器和核心部件压缩机的具体内容。

 

在实际使用空气发生器的过程中,对于常量的物质分析,常规的无油空气发生器可以满足要求,但是,介于以下原因,在分析微量成分等时并不能满足需求:

(1)空气发生器的最初的气体来源是实验室或者是实验室周边,这部分空气来源可能含有较多的有机化合物,因此产生的压缩空气品质上并不能满足实验室的需求;

(2)空气压缩机标称无油,但是实际上使用常规的压缩机,压缩机后部的净化装置并不能*除去其中的油雾;

为了解决以上问题,常用的解决方法是在空气压缩机的进口处安装油雾过滤器用以除去压缩机的空气来源中的油雾类物质;同时在空气压缩机的出口处安装除烃装置&零级空气发生器;或者选购纯无油空气源。

零级空气发生器/除烃装置是一种净化空气源的装置,在含有铂钯载体的加热催化器中对压缩空气中的碳氢化合物进行催化裂解,将碳氢化合物转化为二氧化碳和水蒸气,从而产生低于0.1ppm碳氢化合物的零级空气。

零级空气发生器可以单独选购,只需要将其与空气发生器连用即可;有一些供应商也会提供一体式(不需要和另外的空气发生器连用)的零级空气发生器。

在实际的使用中,如何选用空气发生器,一方面要根据空气发生器使用的场所(助燃气或者驱动气)来决定,另外要根据仪器的空气使用量来选择空气发生器的规格;同时,根据仪器开展的项目(微量组分或非甲烷总烃中的氧峰测定等)决定是否需要加装一台零级空气发生器。

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