淺(qian)談(tan)氣相(xiang)色譜儀(yi)的(de)氣體(ti)發(fa)生(sheng)器(qi)

近(jin)年(nian)來隨著(zhe)國民(min)經濟的(de)不斷(duan)發(fa)展(zhan)，氣相(xiang)色譜儀(yi)這種分析(xi)儀(yi)器(qi)應(ying)用(yong)越(yue)來(lai)越普(pu)及(ji)，生(sheng)產(chan)氣相(xiang)色譜儀(yi)氣體(ti)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)廠(chang)家也越(yue)來(lai)越多，市(shi)場(chang)競爭(zheng)更(geng)加(jia)激(ji)烈(lie)，加(jia)之近(jin)年(nian)原材(cai)料的(de)價格(ge)不斷(duan)攀(pan)升(sheng)，從而(er)負(fu)氣體(ti)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)性(xing)能指(zhi)標(biao)、產(chan)品質(zhi)量也更(geng)加(jia)參(can)差不齊(qi)。下面(mian)僅(jin)就(jiu)市場(chang)上(shang)常用(yong)的(de)三(san)種氣體(ti)發(fa)生(sheng)器(qi)（氫(qing)氣發(fa)生(sheng)器(qi)氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)、空氣壓(ya)縮機）的(de)結(jie)構(gou)、特(te)點(dian)做簡單的(de)分析(xi)，供(gong)大家參考(kao)：

    壹 氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)

    氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)從制氮原理(li)上(shang)來分有(you)中(zhong)空纖維(wei)膜分離(li)法、變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)法、電(dian)化學(xue)分離(li)法三(san)種。

    1）中(zhong)空纖維(wei)膜分離(li)法直接產(chan)生(sheng)的(de)氮氣純度壹般(ban)在99%左右，流(liu)量範(fan)圍為(wei)0-10升(sheng)/min,市(shi)場(chang)價格(ge)大(da)約在幾(ji)萬(wan)到十萬。

    2）變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)法直接產(chan)生(sheng)的(de)氮氣流(liu)量範(fan)圍更(geng)寬(kuan)，純度壹般(ban)也99%, 市場(chang)價格(ge)大(da)約在10萬(wan)以內(nei)。

    3）電(dian)化學(xue)分離(li)法直接產(chan)生(sheng)的(de)氮氣流(liu)量在0.3-0.5L/min, 氧含量可(ke)以控制在(zai)幾(ji)個ppm， 氣體(ti)露(lu)點(dian)根據(ju)吸附(fu)劑效(xiao)能可(ke)以達到-55℃。價格(ge)為(wei)1萬左右。目(mu)前國內(nei)配(pei)套(tao)氣相(xiang)色譜儀(yi)的(de)氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)主要(yao)是該(gai)類(lei)型(xing)的(de)。

    電(dian)化學(xue)分離(li)法的(de)氮氣來(lai)自於在(zai)電(dian)解(jie)分離(li)池, 空氣中(zhong)的(de)雜(za)質氣體(ti)經過(guo)電(dian)離(li)池後(hou), 在(zai)電(dian)解(jie)液(ye)和(he)貴(gui)金(jin)屬及(ji)電場(chang)作(zuo)用下被分離(li)。電(dian)離(li)池內(nei)電解(jie)液(ye)主要(yao)為KOH或NaOH與(yu)蒸餾水配(pei)制而(er)成(cheng), 某(mou)些(xie)廠(chang)家為了降低制造本錢，選用低(di)價格(ge)的(de)劣(lie)質(zhi)不銹鋼，造成(cheng)電(dian)離(li)池極(ji)易損(sun)壞(huai)，並(bing)降低了氮氣的(de)純度，影響到儀器(qi)的(de)正(zheng)常使(shi)用。同時(shi)，電化學(xue)分離(li)法制造氮氣還(hai)要(yao)求整(zheng)個系統(tong)有完(wan)善(shan)的(de)壓(ya)力(li)控制，否(fou)則(ze)在忽(hu)然斷電(dian)停(ting)機(ji)時(shi)，電解(jie)分離(li)池內(nei)沒有(you)電(dian)場的(de)作(zuo)用，空氣不能被分離(li)，輸出(chu)將(jiang)的(de)是(shi)大(da)量的(de)空氣，假(jia)如不能及(ji)時(shi)的(de)封(feng)閉(bi)氮氣輸出(chu)，大(da)量的(de)空氣直接進(jin)進(jin)色譜柱(zhu)將造成(cheng)色譜柱(zhu)提前損(sun)壞(huai)。所以在氮氣輸出(chu)氣路中(zhong)增(zeng)加(jia)斷(duan)電保(bao)護(hu)切(qie)換閥(fa)是(shi)必須(xu)的(de)。

      目(mu)前市場(chang)上(shang)的(de)氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)壹般(ban)都具(ju)有啟(qi)動(dong)後(hou)延時(shi)排空的(de)功能，即(ji)氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)在(zai)剛(gang)剛(gang)開機的(de)10分鐘內(nei)，由(you)於氣體(ti)純度低及(ji)管路系統(tong)內(nei)有空氣，所以需(xu)要(yao)把輸出(chu)的(de)氣體(ti)排(pai)空到大氣。排(pai)空氣體(ti)的(de)流(liu)量控制，大(da)多數(shu)廠(chang)家都采(cai)用在排空閥(fa)出(chu)口加(jia)固(gu)定氣阻(zu)，這種方法在(zai)排(pai)空的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，可(ke)以控制輸出(chu)的(de)氣體(ti)流(liu)量，但是(shi)排(pai)空結束(shu)，氮氣切(qie)換到色譜氣路中(zhong)時(shi)，由(you)於輸出(chu)的(de)氮氣要(yao)很快(kuai)在連接的(de)管(guan)路內(nei)建(jian)立壓(ya)力(li)，所以會使氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)輸出(chu)流(liu)量很快(kuai)增大，電(dian)解(jie)分離(li)池在短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)來不急(ji)分離(li)空氣，從而(er)使(shi)大(da)量的(de)沒有(you)分離(li)過(guo)的(de)空氣直接進(jin)進(jin)色譜系(xi)統(tong)，造成(cheng)色譜柱(zhu)損(sun)壞(huai)或者(zhe)脫氧管(guan)很快(kuai)失(shi)效(xiao)。有(you)些(xie)廠(chang)家在排(pai)空口前增加(jia)針(zhen)型閥(fa)來(lai)限(xian)流(liu)，這(zhe)種方法hui出(chu)現(xian)另(ling)外的(de)題(ti)目(mu)，當(dang)氮氣系(xi)統(tong)從排(pai)空切(qie)換到正常供(gong)氣狀態時(shi)，由(you)於色譜儀(yi)的(de)柱(zhu)頭壓力(li)逐漸(jian)上(shang)升(sheng)穩(wen)定後(hou)，針(zhen)型閥(fa)的(de)輸出(chu)流(liu)量會慢慢變(bian)小(xiao)，假(jia)如(ru)要(yao)想得(de)到正常的(de)流(liu)量需(xu)要(yao)再(zai)次(ci)調(tiao)節針(zhen)型閥(fa)通(tong)徑，這樣(yang)會使穩(wen)定的(de)高純度氮氣系(xi)統(tong)再(zai)次(ci)被汙(wu)染(ran)，我(wo)們(men)在(zai)通(tong)過(guo)大(da)量實驗(yan)，采(cai)用限(xian)流(liu)裝(zhuang)置(zhi)解(jie)決了上(shang)述題(ti)目(mu)。

    我(wo)公司現(xian)在推出(chu)的(de)氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)采(cai)用了大(da)容(rong)量的(de)儲(chu)液(ye)桶（8L），有效的(de)降低了工(gong)作(zuo)時(shi)電解(jie)分離(li)池的(de)工(gong)作(zuo)溫(wen)度，減(jian)小了輸出(chu)氣體(ti)的(de)濕(shi)度(du)，延長了電(dian)解(jie)分離(li)池的(de)壽(shou)命，同時(shi)也減(jian)少(shao)了用(yong)戶(hu)的(de)日(ri)常維(wei)護工作(zuo)量，也更(geng)好的(de)解(jie)決了氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)電(dian)解(jie)分離(li)池堵塞和(he)電(dian)解(jie)液(ye)返液(ye)等題(ti)目(mu)。

    二(er) 高純氫(qing)發(fa)生(sheng)器(qi)

    目(mu)前市場(chang)上(shang)為氣相(xiang)色譜配(pei)套(tao)的(de)氫(qing)氣發(fa)生(sheng)器(qi)按電解(jie)膜(mo)材(cai)料分主要(yao)有堿(jian)石棉膜(mo)、離(li)子(zi)膜、鈀金(jin)屬膜(mo)三(san)種。

    堿(jian)石棉膜(mo)價格(ge)低(di)廉、使用(yong)方便、便於維(wei)護；離(li)子(zi)膜價格(ge)稍高、且(qie)目(mu)前國內(nei)此項技術不太(tai)成(cheng)熟(shu)、同時(shi)離(li)子(zi)膜對(dui)電(dian)解(jie)水質(zhi)要(yao)求較高，水的(de)電(dian)導率不高時(shi)會產(chan)生(sheng)離(li)子(zi)膜“中(zhong)毒"現(xian)象(xiang)，更換離(li)子(zi)膜的(de)用(yong)度(du)也(ye)比(bi)較高。鈀管制氫(qing)價格(ge)高、以300ML/MIN的(de)輸出(chu)量計算(suan)，價格(ge)大(da)約在4萬(wan)元(yuan)左右。若(ruo)使用不當(dang)、會使鈀(ba)金(jin)屬表(biao)面(mian)氧化，造成(cheng)電(dian)解(jie)率(lv)下(xia)降，影響正常的(de)使(shi)用(yong)。

      我(wo)公司現(xian)產(chan)的(de)氫(qing)氣發(fa)生(sheng)器(qi)為(wei)堿(jian)石棉膜(mo)方式(shi)，同時(shi)在氣路輸出(chu)系(xi)統(tong)具(ju)有氣液(ye)分離(li)防返流裝(zhuang)置(zhi)，有效的(de)避(bi)免電(dian)解(jie)液(ye)進進(jin)輸出(chu)氣路造成(cheng)管(guan)路汙(wu)染(ran)的(de)題(ti)目(mu)。

    三(san)  空氣泵(beng)

    目(mu)前市場(chang)上(shang)為氣相(xiang)色譜儀(yi)配(pei)套(tao)的(de)空氣泵(beng)，其壓縮機主要(yao)以冰箱壓縮機為(wei)主，另(ling)外就(jiu)是采(cai)用擺(bai)動(dong)活塞式(shi)的(de)壓(ya)縮機，擺(bai)動(dong)活塞式(shi)壓(ya)縮機又分為(wei)進(jin)口和(he)國(guo)產(chan)。

    冰箱壓縮機價格(ge)低(di)廉、但是(shi)壓縮後(hou)的(de)氣體(ti)含油(you)，所以需(xu)要(yao)經過(guo)活性炭(tan)脫油(you)。另(ling)外由(you)於冰箱壓縮機壹般(ban)需(xu)要(yao)閉環運(yun)行。但是在(zai)色譜儀(yi)空氣泵(beng)上(shang)使用(yong)時(shi)，是開環使(shi)用，這(zhe)樣(yang)當(dang)空氣輸出(chu)流(liu)量很大時(shi)，潤滑(hua)油隨工作(zuo)溫(wen)度的(de)升(sheng)高蒸發(fa)很快(kuai)，壓縮機會由(you)於缺少(shao)潤滑油(you)而(er)損(sun)壞(huai)。

    擺(bai)動(dong)活塞式(shi)壓(ya)縮機的(de)活塞是(shi)無(wu)油潤滑(hua)，產(chan)氣量大，即(ji)使(shi)系統(tong)出現(xian)漏氣也(ye)不會造成(cheng)壓(ya)縮機的(de)損(sun)壞(huai)，抗(kang)誤操(cao)縱的(de)能力(li)強。通過(guo)公道(dao)安裝(zhuang)可(ke)以降低其工作(zuo)噪音(yin)（55DBA）。工(gong)作(zuo)的(de)可(ke)靠性(xing)大大(da)高於冰箱壓縮機式(shi)的(de)空氣泵(beng)。
     在氣體(ti)輸出(chu)系(xi)統(tong)，我(wo)們(men)使(shi)用(yong)了高精度的(de)穩(wen)壓(ya)閥(fa)，而(er)且(qie)是兩極(ji)穩(wen)壓(ya)。從而(er)使(shi)壓(ya)縮機啟(qi)動(dong)時(shi)氣流(liu)的(de)波(bo)動(dong)減到更小。

    四 氣體(ti)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)幹(gan)燥(zao)過(guo)濾(lv)裝(zhuang)置(zhi)

        下(xia)面(mian)談(tan)談(tan)氣體(ti)發(fa)生(sheng)器(qi)上(shang)的(de)幹(gan)燥(zao)過(guo)濾(lv)器(qi)，無(wu)論(lun)是(shi)分體(ti)的(de)發(fa)生(sheng)器(qi)還(hai)是(shi)組合(he)的(de)發(fa)生(sheng)器(qi)，都(dou)需(xu)要(yao)對(dui)輸出(chu)的(de)氣體(ti)進(jin)行幹燥(zao)凈化，即除濕除烴(ting)（或者(zhe)除油）等。現有(you)的(de)除濕除烴(ting)方法基本都(dou)采(cai)用吸附(fu)劑吸(xi)附(fu)法，吸(xi)附(fu)劑大(da)體(ti)都(dou)采(cai)用變(bian)色矽膠(jiao)、分子(zi)篩(shai)和(he)活性炭(tan)。由(you)於使(shi)用(yong)變(bian)色矽膠(jiao)除濕，需(xu)要(yao)定期(qi)觀(guan)察(cha)矽膠(jiao)的(de)變(bian)色程(cheng)度(du)，采(cai)用透明的(de)有(you)機(ji)玻璃材(cai)料或者(zhe)碳(tan)酸脂(zhi)成為優(you)選，不銹鋼管(guan)由(you)於不能隨時(shi)觀(guan)察(cha)矽膠(jiao)的(de)顏(yan)色不太(tai)適用。

    過(guo)濾(lv)管的(de)安裝(zhuang)樣(yang)式(shi)

    1） 吊裝(zhuang)式：凈(jing)化管的(de)進(jin)氣口和(he)出(chu)氣口都分布(bu)在(zai)機器(qi)的(de)頂(ding)部(bu)，出(chu)管(guan)口向下，從電(dian)解(jie)池或者(zhe)壓(ya)縮機過(guo)來(lai)的(de)氣體(ti)首先從端蓋中(zhong)間(jian)的(de)進(jin)氣口向下通(tong)過(guo)內(nei)襯芯管進(jin)進(jin)幹燥(zao)劑底(di)部，然後(hou)經過(guo)吸(xi)附(fu)劑的(de)過(guo)濾(lv)後(hou)再(zai)從向上(shang)返回(hui)到端蓋周邊的(de)出(chu)氣口，從而(er)保(bao)證(zheng)氣體(ti)經過(guo)有(you)效的(de)過(guo)濾(lv)後(hou)再(zai)輸出(chu)。

    2） 立(li)裝(zhuang)式：凈(jing)化管的(de)進(jin)氣和(he)出(chu)氣口都在機器(qi)底(di)部、開口向上(shang)，從電(dian)解(jie)池或者(zhe)壓(ya)縮機過(guo)來(lai)的(de)氣體(ti)首先從端蓋中(zhong)間(jian)的(de)進(jin)氣口向上(shang)通過(guo)內(nei)襯芯管進(jin)進(jin)幹燥(zao)劑頂(ding)部(bu)，然後(hou)經過(guo)吸(xi)附(fu)劑的(de)過(guo)濾(lv)後(hou)再(zai)從向下返(fan)回到端蓋周邊的(de)出(chu)氣口。采(cai)用不銹鋼材(cai)料的(de)幹(gan)燥(zao)器(qi)，通(tong)常會在不銹鋼管(guan)內(nei)增設壹個內(nei)襯有機玻璃襯(chen)管(guan)。

    由(you)於受(shou)工作(zuo)原理(li)的(de)限(xian)制，氮氣發(fa)生(sheng)器(qi)和(he)氫(qing)氣發(fa)生(sheng)器(qi)電(dian)解(jie)池出來(lai)的(de)氣體(ti)濕(shi)度(du)都(dou)比(bi)較大(da)，當(dang)氣體(ti)經電解(jie)池後(hou)或多或少(shao)都會有水汽凝(ning)聚(ju)成水珠(zhu)、采(cai)用立裝(zhuang)方式(shi)固(gu)定幹燥(zao)器(qi)，液(ye)滴由(you)於重力(li)的(de)作(zuo)用，可(ke)能會在更(geng)換(huan)過(guo)濾(lv)器(qi)時(shi)滴進(jin)出氣口，進進色譜儀(yi)的(de)管(guan)道(dao)，造成(cheng)管(guan)路系統(tong)的(de)汙(wu)染(ran)。吊裝(zhuang)方式(shi)基本避(bi)免了以上(shang)的(de)題(ti)目(mu)。我(wo)單位現(xian)有(you)的(de)幹(gan)燥(zao)過(guo)濾(lv)器(qi)*采(cai)用吊裝(zhuang)方式(shi)。