氣相中空氣發(fā)生器

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)猓涣硗猓?dāng)氣相色譜儀安裝有自動(dòng)六通閥等裝置時(shí)候，可以使用空氣作為驅(qū)動(dòng)切換裝置進(jìn)行切換的驅(qū)動(dòng)氣；此外，當(dāng)使用FID等檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，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(chǔ)氣罐，再由儲(chǔ)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(chǔ)氣罐用于儲(chǔ)存氣體，并保持一定的壓力；同時(shí)儲(chǔ)氣罐可以防止因?yàn)榉潘诙〞r(shí)排出水而引起的空氣輸出波動(dòng)；

儲(chǔ)氣罐上的壓力傳感器可以監(jiān)控儲(chǔ)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(dòng)空氣發(fā)生器

對(duì)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(shí)驗(yàn)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(dòng)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(dòng)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子在泵體中旋轉(zhuǎn)，從而壓縮空氣。

刮片與滾動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)子在偏心軸的帶動(dòng)下沿汽缸內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)，在滾動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，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(shí)，空氣便從吸氣口進(jìn)入吸入室。隨著滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，吸入室的容積不斷增大，同時(shí)壓縮室的容積相應(yīng)地不斷減小，從而對(duì)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(shí)，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(dòng)轉(zhuǎn)子沿汽缸內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)一周，便完成了一個(gè)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(dòng)旋轉(zhuǎn)渦旋盤，使旋轉(zhuǎn)盤在固定盤中轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)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(dòng)一周，便完成了一個(gè)吸氣、壓縮、排氣循環(huán)，該過程會(huì)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(shí)際使用空氣發(fā)生器的過程中，對(duì)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(shí)并不能滿足需求：

（1）空氣發(fā)生器的最初的氣體來源是實(shí)驗(yàn)室或者是實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室的需求；

（2）空氣壓縮機(jī)標(biāo)稱無油，但是實(shí)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(shí)在空氣壓縮機(jī)的出口處安裝除烴裝置&零級(jí)空氣發(fā)生器；或者選購(gòu)純無油空氣源。

零級(jí)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(duì)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?jí)空氣。

零級(jí)空氣發(fā)生器可以單獨(dú)選購(gòu)，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(huì)提供一體式（不需要和另外的空氣發(fā)生器連用）的零級(jí)空氣發(fā)生器。

在實(shí)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(chǎng)所（助燃?xì)饣蛘唑?qū)動(dòng)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(shí)，根據(jù)儀器開展的項(xiàng)目（微量組分或非甲烷總烴中的氧峰測(cè)定等）決定是否需要加裝一臺(tái)零級(jí)空氣發(fā)生器。