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氣相中空氣發生器
更新時間：2021-06-10
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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，FID、FPD和NPD都需要使用空氣作為助燃氣；另外，當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動切換裝置進行切換的驅動氣；此外，當使用FID等檢測器進行檢測時，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果。
一般而言，空氣發生的工作流程為環境空氣經壓縮機壓縮進入儲氣罐，再由儲氣罐經過凈化器之后，通過穩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控儲氣罐壓力，起到開啟和關閉壓縮機、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。
穩壓閥可以調節空氣壓縮機的輸出壓力。
下圖為QPA-2LP型全自動空氣發生器
對于空氣發生器而言，壓縮機是其中的關鍵部件，其用以提供壓縮了的空氣。實驗室內的小型空氣發生器使用的壓縮機類型、原理和空調使用的類似，現介紹兩種：
1 轉子式壓縮機
滾動轉子式壓縮機是一種容積型回轉式壓縮機，其原理是偏心軸帶動滾動轉子在泵體中旋轉，從而壓縮空氣。
刮片與滾動轉子將汽缸內腔自然分成吸入室和壓縮室兩部分。
滾動轉子在偏心軸的帶動下沿汽缸內壁轉動，在滾動轉子轉動的同時，汽缸內腔吸入室和壓縮室的容積在不斷變化。
當吸入室容積逐漸增大時，空氣便從吸氣口進入吸入室。隨著滾動轉子的轉動，吸入室的容積不斷增大，同時壓縮室的容積相應地不斷減小，從而對壓縮室內的氣體進行壓縮。壓縮室內的壓力逐漸升高，當壓縮室內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。滾動轉子沿汽缸內壁轉動一周，便完成了一個吸氣、壓縮、排氣循環。
渦旋壓縮機是一種容積式壓縮的壓縮機，壓縮部件由旋轉渦旋盤和固定渦旋盤組成。偏心軸帶動旋轉渦旋盤，使旋轉盤在固定盤中轉動，從而壓縮空氣。
工作的具體過程如下：
壓縮機開啟后，經過以下過程進行空氣壓縮：
（1）壓縮機經過固定漩渦盤外側的吸入口吸入空氣；
（2）被封閉在壓縮空間的空氣，由旋轉渦旋盤旋轉運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過中心的排氣口擠壓向外部。
旋轉渦旋盤轉動一周，便完成了一個吸氣、壓縮、排氣循環，該過程會重復進行。
以上是空氣發生器和核心部件壓縮機的具體內容。
在實際使用空氣發生器的過程中，對于常量的物質分析，常規的無油空氣發生器可以滿足要求，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化合物，因此產生的壓縮空氣品質上并不能滿足實驗室的需求；
（2）空氣壓縮機標稱無油，但是實際上使用常規的壓縮機，壓縮機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的進口處安裝油霧過濾器用以除去壓縮機的空氣來源中的油霧類物質；同時在空氣壓縮機的出口處安裝除烴裝置&零級空氣發生器；或者選購純無油空氣源。
零級空氣發生器/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氫化合物進行催化裂解，將碳氫化合物轉化為二氧化碳和水蒸氣，從而產生低于0.1ppm碳氫化合物的零級空氣。
零級空氣發生器可以單獨選購，只需要將其與空氣發生器連用即可；有一些供應商也會提供一體式（不需要和另外的空氣發生器連用）的零級空氣發生器。
在實際的使用中，如何選用空氣發生器，一方面要根據空氣發生器使用的場所（助燃氣或者驅動氣）來決定，另外要根據儀器的空氣使用量來選擇空氣發生器的規格；同時，根據儀器開展的項目（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生器。
