氮 氫 空 發(fā)生器技術(shù)原理

氣體發(fā)生器可以制備色譜、質(zhì)譜分析檢測時的燃料，是實驗室常用設(shè)備之一，主要有空氣發(fā)生器、氫氣發(fā)生器和氮氣發(fā)生器三種。三種氣體發(fā)生器的產(chǎn)氣原理和注意事項又分別是什么呢?
　　空氣發(fā)生器
　　原理
　　空氣發(fā)生器是利用壓縮機(jī)對氣體進(jìn)行壓縮，貯藏在貯氣罐內(nèi)，方便日后使用?？諝鈮嚎s器主要由壓縮機(jī)、儲氣罐、過濾器、干燥器等組成。主要是把空氣中的水分、油漬等雜質(zhì)過濾出去，經(jīng)過穩(wěn)壓裝置，輸出穩(wěn)定、干凈的空氣?？諝獍l(fā)生器用于國內(nèi)外各種型號氣相色譜儀、火焰光度計，它取代鋼瓶使您的工作更加方便。
　　使用注意事項：
　　1、為了確保氣體純度，空氣發(fā)生器每工作1000小時，需要更換活性炭一次(活性碳為20-40目，鉛筆芯式)；
　　2、空氣發(fā)生器工作過程中壓縮機(jī)不啟動，熱保護(hù)繼電器啟動，說明壓縮機(jī)溫度過高，待冷卻后即可自動恢復(fù)正常；
　　3、進(jìn)氣口過濾器需定期清洗(周期視室內(nèi)粉塵情況而定，可用超聲波清洗)以保持進(jìn)氣通暢,否則易引起壓縮機(jī)工作負(fù)載增大并發(fā)熱,溫度過高時會發(fā)生過熱保護(hù)而導(dǎo)致停機(jī)；
　　4、從觀察窗觀看變色硅膠的情況，用戶可根據(jù)需要更換新的硅膠，或進(jìn)行干燥處理；
　　5、因空氣發(fā)生器壓縮機(jī)是感性負(fù)載，通斷電時的瞬時電流比正常工作時高數(shù)倍，較易熔斷保險，應(yīng)選用8A保險管
　　6、由于空氣發(fā)生器壓縮機(jī)為開路工作方式，故潤滑油會隨水排出機(jī)外，造成消耗，所以在使用一年后適當(dāng)給壓縮機(jī)加潤滑油，加油口在壓縮機(jī)出氣口旁邊(或從進(jìn)氣口亦可)，建議加18號冷凍機(jī)油200克；
　　7、為避免機(jī)內(nèi)存水過多，影響空氣純度，所以，每次關(guān)機(jī)前需按下排水開關(guān)數(shù)秒鐘即可。(可將排水口接入塑料瓶中避免水外濺)，每日排水不得少于一次。
　　氮氣產(chǎn)生器
　　原理
　　壓縮空氣經(jīng)壓縮后進(jìn)入冷干機(jī)降溫脫水，在經(jīng)過過濾器除油、除塵，然后進(jìn)入裝有碳分子篩的吸附塔，選擇性地吸附掉氧氣、二氧化碳等雜質(zhì)氣體組分，產(chǎn)生高純度氮氣。
　　氮氣發(fā)生器的工作原理大致分為三種：以電化學(xué)分離法和物理吸附法相結(jié)合的方式；采用中空纖維膜分離和采用氣相色譜技術(shù)用新型合成分子篩分離。
　　各種工作原理的注意事項
　　電化學(xué)分離法和物理吸附法：
　　采用這種原理產(chǎn)生的氮氣存在的問題很多。主要的問題有：
　　1.加KOH水溶液的氮氣發(fā)生器所產(chǎn)生的氮氣中含水量高且?guī)в幸欢ǜg性。
　　2.存在返液現(xiàn)象。
　　3.氮氣純度偏低，對色譜儀的熱導(dǎo)檢測器的熱敏元件會造成氧化，時間一久熱導(dǎo)檢測器的靈敏度降低。
　　鑒于存在以上三點的問題，很多色譜儀廠家、儀器經(jīng)銷商及維修人員均不建議使用該種原理產(chǎn)生氮氣的發(fā)生器來做氣相色譜儀載氣。
　　采用中空纖維膜法：
　　氮膜系統(tǒng)可將廉價的空氣中氮從78%提高到95%以上，高可得到99.9%的純氮。該氮氣發(fā)生器可以用于氣相色譜儀做載氣，僅適用于分析組分成分要求不高的行業(yè)。
　　采用氣相色譜技術(shù)用新型合成分子篩分離：
　　這是一種新型的空氣分離方法，它以壓縮空氣為原料，合成分子篩為吸附劑，氣相色譜分離吸附流程,在常溫低壓下,利用空氣中的氧和氮在分子篩中的擴(kuò)散速度不同,把氧和氮加以分離,氮氣的純度和產(chǎn)氣量可按客戶需要調(diào)節(jié)。
　　所產(chǎn)生氣體流速穩(wěn)定，氮氣純化*，產(chǎn)出的氮氣純度高，高可得到99.9995%的純氮，適用于各種氣相色譜檢測器。該發(fā)生器可以生產(chǎn)出高質(zhì)量和高純度的氮氣，運行穩(wěn)定可靠，不需要任何化學(xué)消耗品。操作方便，可24小時無人值守。且它可以在不需任何監(jiān)管和低保養(yǎng)的情況下*地運行。
　　綜上所述，采用氣相色譜分離技術(shù)用合成分子篩分離法的氮氣發(fā)生器優(yōu)于采用電化學(xué)分離法和物理吸附法以及中空纖維膜法的氮氣發(fā)生器。它可以應(yīng)用于國內(nèi)外各種不同類型的氣相色譜儀用作載氣，是性能優(yōu)良維護(hù)方便的新一代氮氣發(fā)生器。
　　氫氣發(fā)生器
　　原理
　　純水水解，無腐蝕，純度高(另一種方法是堿液電解，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉，腐蝕性高，國產(chǎn)設(shè)備常用)。
　　超純氫氣鈀膜純化原理
　　電解采用目前膜分離技術(shù)，由紅外光電反饋裝置與開關(guān)電源組成的壓力控制系統(tǒng)，使氫氣的發(fā)生量根據(jù)輸出的需要自動調(diào)整，維持輸出流量和壓力的穩(wěn)定。
　　這種原理主要的問題有：
　　1.加KOH水溶液的氫發(fā)生器所產(chǎn)生的氫氣中含水量高且?guī)в幸欢ǜg性，容易造成色譜儀調(diào)試不穩(wěn)定，一旦長時間使用該氫氣做載氣必然造成色譜柱柱效降低。
　　2.利用該原理產(chǎn)生的氫氣如果長時間使用，會造成嚴(yán)重的返液現(xiàn)象。為了防止返液，廠家設(shè)計了各種裝置來嘗試解決這個問題，但是均不能解決根本性的問題。畢竟它還是要加液的，一旦防返液的裝置出現(xiàn)故障就會造成氣路及色譜柱報廢，嚴(yán)重的甚至可能導(dǎo)致氣相色譜儀全部報廢。
　　3.氣體的純度大多沒有經(jīng)過檢測，雖然可以通過基線和柱子使用壽命判斷其純度，結(jié)果卻是給色譜柱造成不必要的損失。所以，氫氣作為輔助氣還行，做載氣純度不夠。在選擇氫發(fā)生器時優(yōu)先考慮質(zhì)量有保證的廠家，也可以加裝在線純度檢測裝置保證氣體純度。