電化學(xué)分離法和物理吸附法(需“加液”)概況:
采用電化學(xué)分離法和物理吸附法的高純氮?dú)獍l(fā)生器可以制取純氮、氧氣等氣體。它利用恒定電位電解法,采用微孔膜(例如石棉膜)作為兩電極的分隔板,多孔氣體擴(kuò)散型氧電極為陰極,鎳網(wǎng)為陽(yáng)極,且電極安裝是采用硬支撐結(jié)構(gòu)。
該發(fā)生器可在氮、氧氣室壓差(1MPa)下穩(wěn)定工作,可避免陰極氫析出,保證產(chǎn)生氣體的純度氮。
具體制取氮?dú)獾姆椒ㄊ且钥諝鉃樵蠈怏w送入有電解液的電解槽,在兩電極間加上電壓≤1.5V的直流電,此時(shí)在槽內(nèi)空氣中氧氣被吸收而獲得氮?dú)狻?/p>
其電解液采用“強(qiáng)制循環(huán)方式”,由電磁泵帶動(dòng)電解液在液路中循環(huán),提高了電解效率。
采用這種原理產(chǎn)生的氮?dú)獯嬖诘膯栴}很多。主要的問題有:
1.加KOH液體(水)的高純氮?dú)獍l(fā)生器所產(chǎn)生的氮?dú)庵泻扛咔規(guī)в幸欢ǜg性,容易造成色譜儀調(diào)試不穩(wěn)定,一旦長(zhǎng)時(shí)間使用該氮?dú)獗厝辉斐?font>色譜柱柱效降低。
2.利用該原理產(chǎn)生的氮?dú)馊绻L(zhǎng)時(shí)間在常壓(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)條件下使用,會(huì)造成嚴(yán)重的返液(回液)現(xiàn)象。為了防止返液,廠家設(shè)計(jì)了各種裝置來(lái)嘗試解決這個(gè)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(huì)造成氣路及色譜柱報(bào)廢,嚴(yán)重的甚至可能導(dǎo)致氣相色譜儀全部報(bào)廢。
3.氮?dú)饧兌绕?,?duì)色譜儀的熱導(dǎo)檢測(cè)器的熱敏元件會(huì)造成氧化,時(shí)間一久熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度降低。
鑒于存在以上三點(diǎn)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)生高純氮?dú)獍l(fā)生器來(lái)做氣相色譜儀載氣。
采用中空纖維膜法(無(wú)需“加液”):
兩種或兩種以上的氣體混合通過高分子膜時(shí),由于各種氣體在膜中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)的差異,導(dǎo)致不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率有所不同。根據(jù)這一特性,可將氣體分為“快氣”和“慢氣”。
當(dāng)混合氣體在驅(qū)動(dòng)力-膜兩側(cè)壓差的作用下,滲透速率相對(duì)較快的氣體和水、氧、二氧化碳等透過膜后在膜滲透?jìng)?cè)被富集,而滲透速率相對(duì)較慢的氣體如氮?dú)?、一氧化碳、氬氣等則在滯留側(cè)被富集,從而達(dá)到混合氣體分離之目的。
當(dāng)以加壓凈化空氣為氣源時(shí),氮?dú)獾榷栊詺怏w被富集成高純度供生產(chǎn)應(yīng)用,由滲透?jìng)?cè)排空的為富氧空氣。氮膜系統(tǒng)可將廉價(jià)的空氣中氮從78%提高到95%以上,高可得到99.9%的純氮。
該高純氮?dú)獍l(fā)生器可以用于氣相色譜儀做載氣,分析組分成分要求不高的行業(yè)。
采用氣相色譜分離技術(shù)(無(wú)需“加液”):
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,采用氣相色譜柱吸附流程,在常溫壓力下,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?dú)獾募兌群彤a(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?dú)饧兓瘡氐祝a(chǎn)出的氮?dú)饧兌雀?,高可得?9.9995%的純氮,適用于各種氣相色譜檢測(cè)器。
該系列高純氮?dú)獍l(fā)生器只要一按開關(guān),便可以源源不絕的生產(chǎn)出高質(zhì)量和高純度的氮?dú)?,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,重要的是它不需要任何化學(xué)消耗品。
操作方便,可24小時(shí)無(wú)人值守。且它可以在不需任何監(jiān)管和最低保養(yǎng)的情況下無(wú)故障地運(yùn)行。
氫氣發(fā)生器產(chǎn)氫達(dá)不到預(yù)定的壓力,氫氣數(shù)顯顯示在500ml/min以上,即儀器顯示量超出實(shí)際使用量較大,氫氣發(fā)生器的不產(chǎn)生氫氣的問題故障原因:
(1)氣路系統(tǒng)漏氣;
(2)過濾器或過濾器上蓋沒有擰緊;
(3)氫氣電解池反漏。
檢查方法:用檢漏液檢測(cè)各氣路連接處。
氫氣發(fā)生器的不產(chǎn)生氫氣的問題排除方法:
(1)更換漏氣元件;
(2)擰緊漏氣點(diǎn);
(3)聯(lián)系廠家更換電解池。
氫氣發(fā)生器產(chǎn)氫超過預(yù)定的壓力0.1MPa
故障原因:
(1)自動(dòng)跟蹤裝置擋光板錯(cuò)位或脫落;
(2)光電耦合損壞。
檢查方法:
(1)目測(cè);
(2)用萬(wàn)用表測(cè)量電路。
排除方法:
(1)前面板上的壓力達(dá)到0.3MPa時(shí)關(guān)閉電源,把擋光板安裝在合理的位置上,打開電源開關(guān)輕輕敲緊擋光板即可;
(2)更換損壞的光電耦合元件。
氫氣的純凈度、流量和壓力對(duì)色譜儀的正常運(yùn)行影響很大,因此氫氣發(fā)生器的故障應(yīng)及時(shí)排除。
1、發(fā)生器不能啟動(dòng)
故障原因:(1)電路沒有接通;(2)氫氣開關(guān)電源損壞;(3)在壓力為0空載運(yùn)行時(shí)電解池?zé)龎?。檢查方法:(1)檢查電路;(2)用萬(wàn)用表測(cè)量電解池的電壓是否在2、3V左右。
排除方法:(1)修理電源;(2)更換損壞的氫氣開關(guān)電源;(3)更換電解池。
2、產(chǎn)氫達(dá)不到預(yù)定的壓力,氫氣數(shù)顯顯示在500ml/min以上,即儀器顯示量超出實(shí)際使用量較大
故障原因:(1)氣路系統(tǒng)漏氣;(2)過濾器或過濾器上蓋沒有擰緊;(3)氫氣電解池反漏。
檢查方法:用檢漏液檢測(cè)各氣路連接處。
排除方法:(1)更換漏氣元件;(2)擰緊漏氣點(diǎn);(3)聯(lián)系廠家更換電解池。
3、產(chǎn)氫超過預(yù)定的壓力0、1MPa
故障原因:(1)自動(dòng)跟蹤裝置擋光板錯(cuò)位或脫落;(2)光電耦合損壞。
檢查方法:(1)目測(cè);(2)用萬(wàn)用表測(cè)量電路。
排除方法:(1)前面板上的壓力達(dá)到0、3MPa時(shí)
關(guān)閉電源,把擋光板安裝在合理的位置上,打開電源開關(guān)輕輕敲緊擋光板即可;(2)更換損壞的光電耦合元件。
4、發(fā)生器能啟動(dòng)但氫氣的數(shù)顯顯示為0或黑屏。
故障原因:數(shù)字顯示表?yè)p壞。
檢查方法:用萬(wàn)用表測(cè)量電路。
排除方法:更換數(shù)字顯示表。
5、開機(jī)后,產(chǎn)氫量達(dá)不到300ml/min或需要很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到
故障原因:(1)電解液失效;(2)開關(guān)沒有旋緊,有漏氣現(xiàn)象。
檢查方法:(1)觀察電解液的液面是否低于下限或電解液使用半年以上;(2)試漏。
排除方法:(1)及時(shí)添加二次蒸餾水或去離子水。或?qū)⑿屡渲玫睦鋮s后電解液(母液)倒人儲(chǔ)液桶內(nèi),再加入二次蒸餾水或去離子水,水位在水位線上下限之間(氫氧化鉀溶液的濃度為l0%左右),擰上外蓋,10min后即可使用;(2)繼續(xù)旋緊開關(guān),使儀器的壓力和流量達(dá)標(biāo)。
6、開機(jī)使用后,產(chǎn)氫量無(wú)法穩(wěn)定,一直在小范圍內(nèi)波動(dòng)
故障原因:電解液失效。
檢查方法:觀察電解液的液面是否低于下限或電解液使用半年以上。
排除方法:新配置l0%的氫氧化鉀電解液進(jìn)行更換或加水。
7、開機(jī)后,產(chǎn)氫量從幾十ml/min緩慢增長(zhǎng),其壓力無(wú)法在5arin時(shí)間內(nèi)達(dá)到0。3MPa
故障原因:電解池漏。
檢查方法:目測(cè)。
排除方法:(1)電解池用臺(tái)鉗夾緊后上緊螺絲;(2)密封處用平面密封膠粘牢;(3)無(wú)法修復(fù)的機(jī)械損壞,要更換電解池。
8、儀器腐蝕嚴(yán)重?zé)o法使用
故障原因:(1)搬運(yùn)時(shí)未將電解液用吸耳球吸干凈;(2)未將內(nèi)蓋及外蓋擰好,使殘留的電解液在運(yùn)輸時(shí)外溢。
檢查方法:目測(cè)。
排除方法:更換儀器。