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在氣相色譜的使用過程中,空氣的用途有多種:一方面,F(xiàn)ID、FPD和NPD都需要使用空氣作為助燃?xì)?;另外,?dāng)氣相色譜儀安裝有自動六通閥等裝置時候,可以使用空氣作為驅(qū)動切換裝置進(jìn)行切換的驅(qū)動氣;此外,當(dāng)使用FID等檢測器進(jìn)行檢測時,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(jié)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(jī)壓縮進(jìn)入儲氣罐,再由儲氣罐經(jīng)過凈化器之后,通過穩(wěn)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;同時儲氣罐可以防止因為放水口定時排出水而引起的空氣輸出波動;
儲氣罐上的壓力傳感器可以監(jiān)控儲氣罐壓力,起到開啟和關(guān)閉壓縮機(jī)、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。
穩(wěn)壓閥可以調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的輸出壓力。
下圖為QPA-2LP型全自動空氣發(fā)生器
對于空氣發(fā)生器而言,壓縮機(jī)是其中的關(guān)鍵部件,其用以提供壓縮了的空氣。實驗室內(nèi)的小型空氣發(fā)生器使用的壓縮機(jī)類型、原理和空調(diào)使用的類似,現(xiàn)介紹兩種:
1 轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)
滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是一種容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),其原理是偏心軸帶動滾動轉(zhuǎn)子在泵體中旋轉(zhuǎn),從而壓縮空氣。
刮片與滾動轉(zhuǎn)子將汽缸內(nèi)腔自然分成吸入室和壓縮室兩部分。
滾動轉(zhuǎn)子在偏心軸的帶動下沿汽缸內(nèi)壁轉(zhuǎn)動,在滾動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的同時,汽缸內(nèi)腔吸入室和壓縮室的容積在不斷變化。
當(dāng)吸入室容積逐漸增大時,空氣便從吸氣口進(jìn)入吸入室。隨著滾動轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,吸入室的容積不斷增大,同時壓縮室的容積相應(yīng)地不斷減小,從而對壓縮室內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮。壓縮室內(nèi)的壓力逐漸升高,當(dāng)壓縮室內(nèi)的壓力大于排氣壓力時,排氣閥在壓力差的作用下被打開,壓縮后的空氣便從汽缸中不斷排出。滾動轉(zhuǎn)子沿汽缸內(nèi)壁轉(zhuǎn)動一周,便完成了一個吸氣、壓縮、排氣循環(huán)。
渦旋壓縮機(jī)是一種容積式壓縮的壓縮機(jī),壓縮部件由旋轉(zhuǎn)渦旋盤和固定渦旋盤組成。偏心軸帶動旋轉(zhuǎn)渦旋盤,使旋轉(zhuǎn)盤在固定盤中轉(zhuǎn)動,從而壓縮空氣。
工作的具體過程如下:
壓縮機(jī)開啟后,經(jīng)過以下過程進(jìn)行空氣壓縮:
(1)壓縮機(jī)經(jīng)過固定漩渦盤外側(cè)的吸入口吸入空氣;
(2)被封閉在壓縮空間的空氣,由旋轉(zhuǎn)渦旋盤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動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)過中心的排氣口擠壓向外部。
旋轉(zhuǎn)渦旋盤轉(zhuǎn)動一周,便完成了一個吸氣、壓縮、排氣循環(huán),該過程會重復(fù)進(jìn)行。
以上是空氣發(fā)生器和核心部件壓縮機(jī)的具體內(nèi)容。
在實際使用空氣發(fā)生器的過程中,對于常量的物質(zhì)分析,常規(guī)的無油空氣發(fā)生器可以滿足要求,但是,介于以下原因,在分析微量成分等時并不能滿足需求:
(1)空氣發(fā)生器的最初的氣體來源是實驗室或者是實驗室周邊,這部分空氣來源可能含有較多的有機(jī)化合物,因此產(chǎn)生的壓縮空氣品質(zhì)上并不能滿足實驗室的需求;
(2)空氣壓縮機(jī)標(biāo)稱無油,但是實際上使用常規(guī)的壓縮機(jī),壓縮機(jī)后部的凈化裝置并不能*除去其中的油霧;
為了解決以上問題,常用的解決方法是在空氣壓縮機(jī)的進(jìn)口處安裝油霧過濾器用以除去壓縮機(jī)的空氣來源中的油霧類物質(zhì);同時在空氣壓縮機(jī)的出口處安裝除烴裝置&零級空氣發(fā)生器;或者選購純無油空氣源。
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?xì)浠衔镞M(jìn)行催化裂解,將碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水蒸氣,從而產(chǎn)生低于0.1ppm碳?xì)浠衔锏牧慵壙諝狻?/p>
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(yīng)商也會提供一體式(不需要和另外的空氣發(fā)生器連用)的零級空氣發(fā)生器。
在實際的使用中,如何選用空氣發(fā)生器,一方面要根據(jù)空氣發(fā)生器使用的場所(助燃?xì)饣蛘唑?qū)動氣)來決定,另外要根據(jù)儀器的空氣使用量來選擇空氣發(fā)生器的規(guī)格;同時,根據(jù)儀器開展的項目(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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