零级空气发生器工作原理：如何去除烃类、水分和颗粒物

　　零级空气发生器通过物理吸附、催化转化及多级过滤的协同作用，高效去除空气中的烃类、水分和颗粒物，其工作原理及关键步骤如下：

　　一、烃类去除：催化氧化与物理吸附双效结合

　　催化转化法

　　空气进入内置铂钯催化剂的不锈钢反应室，在高温（通常200-400℃）条件下，残余碳氢化合物（如甲烷、苯系物）与氧气发生催化氧化反应，生成二氧化碳和水蒸气。例如，甲烷（CH₄）被氧化为CO₂和H₂O，烃类去除效率可达99.9%以上。

　　物理吸附补充

　　活性炭或分子筛吸附剂进一步捕获微量挥发性有机物（VOCs），其多孔结构提供巨大比表面积，增强对烃类的物理吸附能力，确保总烃含量低于2×10⁻⁶（以甲烷计）。

　　二、水分脱除：冷却干燥与吸附脱水两级处理

　　冷却干燥过滤

　　压缩空气首先通过冷却干燥过滤器，利用冷凝原理去除大部分液态水及大分子杂质（如油滴），降低空气露点至2-5℃。

　　吸附剂深度脱水

　　分子筛吸附剂进一步吸附残留水蒸气，其孔径选择性允许水分子通过而被截留，确保输出空气含水量低于5×10⁻⁶，满足高精度分析仪器需求。

　　三、颗粒物过滤：多级屏障确保洁净度

　　初效过滤

　　聚结过滤器去除空气中≥5μm的尘埃、沙粒等大颗粒物，防止其进入后续处理单元造成污染。

　　高效精滤

　　HEPA过滤器（过滤效率≥99.97%）或高效过滤器截留≥0.01μm的微粒，确保输出空气颗粒物浓度符合ISO8573-1:2010标准（1级洁净度）。

　　四、系统协同与性能优化

　　零级空气发生器通过压缩机提供动力，稳压系统维持输出压力稳定（如0.4MPa），控制系统实时监测温度、压力等参数并自动调节。多级处理流程（压缩→冷却→吸附→催化→过滤）形成闭环净化体系，确保最终输出空气满足“零级”标准（总烃<2ppm，含水<5ppm，颗粒物<0.01μm），广泛应用于气相色谱、环境监测等领域。