CN209167200U - 一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源 - Google Patents
一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源 Download PDFInfo
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Abstract
本新型公开了一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源。本方法以外界空气为原料，通过压缩、分解、吸附、吹扫等多级串联的方式除去空气的颗粒物、水分以及VOCs，达到为离子迁移谱提供持久高纯度的干净气体的目的。装置包括：空气压缩机、真空过滤器、油水分离器、气体干燥管、高压电源、电晕放电装置、减压阀、净化器等组成。本装置输出气体露点可＜‑40℃，TVOCs＜0.01ppb，可在高温、高湿以及高污染的环境中为离子迁移谱的运行提供持久的工作气源。
Description
技术领域
本新型涉及一种为离子迁移谱提供干净气体的洁净气源装置。本方法以外界空气为原料，通过压缩、分解、吸附、吹扫等多级串联的方式除去空气的颗粒物、水分以及VOCs，达到为离子迁移谱提供持久高纯度的干净气体的目的。本装置输出气体露点可＜-40℃，TVOCs＜0.01ppb，可在高温、高湿以及高污染的环境中为离子迁移谱的运行提供持久的工作气源。
背景技术
离子迁移谱是一种在大气压工作的高灵敏分析仪器，常常需要外在供气设备提供高纯度的气体作为仪器的工作气体，用以进样和维持系统干净。前期我们开发了一系列的离子迁移谱气源，能在一定程度上满足离子迁移谱工作的需要。但随着我们工作的开展，特别是在环境监测方面，仪器监测现场所处的空气环境较为恶劣，直接影响气源的使用寿命和供气的质量。
因此本实用新型设计了再次设计了一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，通过压缩、分解、吸附、吹扫等多种方式，深度处理多种环境下的空气，以满足现场监测的离子迁移谱仪器持久工作对干净气体的需求。
实用新型内容
本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，装置包括：空气压缩机、真空过滤器、油水分离器、气体干燥管、高压电源、电晕放电装置、减压阀、净化器。
空气压缩机的出气口与真空过滤器的进气口相连，真空过滤器的出气口经油水分离器与气体干燥管的进气口相连，气体干燥管的外排口与外界大气相导通，气体干燥管出气口与电晕放电装置的进气口相连，电晕放电装置的出气口经减压阀依次与第一、第二、第三净化器相连与离子迁移谱漂气和/或载气入口相连接。
空气压缩机将空气压缩至0.2-0.8Mpa，进行初步脱水和去除颗粒物，然后经真空过滤器再次脱去气体中的细颗粒物，两次颗粒物过滤精度可＜0.01μm。
通过油水分离器脱去一部分的VOCs，然后通过电晕放电装置进一步除去VOCs。
电晕放电装置为四氟材料制作的带盖密封腔体，内含上下两个电极，电极材料均为纯度＞99.99％的钨钢，上电极为钨针阵列，针与针的中心距7mm，所有的针通过不锈钢固定底座相导通，下电极为多孔钨钢片，厚度为2mm，圆孔的直径为3mm，孔与孔的中心距7mm，下电极圆孔的数量与上电极钨针的数量相等，上电极钨针都垂直于下电极，且处于下电极对应圆孔中心的正上方3mm处。
高压电源为在0-5000V可调的高压电源，为电晕放电装置供电，高压电源的负极与电晕放电装置的上电极相连，正极与下电极相连。接通电源时，电晕放电装置可以发生电晕放电除去气体中的VOCs。
气体干燥管为具有反吹功能Nafion渗透膜气体干燥管，对气体进行深度脱水，可将气体干燥至低于-40℃的露点。
减压阀可将元器件(1-7)维持在0.2Mpa以上，以利于气体干燥管的脱水和电晕放电装置除去VOCs，并将你、输出气压极低至0.2Mpa以下，并降低气体流速，促进后端系统的工作。
净化器内分别装填的为13A分子筛、活性炭、变色硅胶，对气体中的水分和VOCs再次进行深度吸附去除。
经以上处理后的气体可直接供给离子迁移谱使用3个月以上。
本实用新型的优点如下：
1.本新型的通过以空气为原料气体，获取方式简单，运行成本较低，适用范围较广。
2.本新型使用压缩和空气干燥管进行处理，可以将气体露点降低到-40℃以下，可以有效延长分子筛、活性炭、变色硅胶的使用寿命，到达持续长久供应干净气体目的。
3.本新型使用电晕放电的方式来分解去除VOCs，有效的降低了单纯使用物理吸附受温度影响大、吸附可逆等问题。
附图说明
图1为离子迁移谱定量测量水中氨氮的装置图，其中，1为空气压缩机、2为真空过滤器、3为油水分离器、4为气体干燥管、5为高压电源、6为电晕放电装置、7为减压阀、8、9、10均为净化器。
图2为电晕放电装置的下电极。
具体实施方式
以下实施例说明本实用新型的使用，但不限制所述的应用范围。
实施例1
整个装置以空气为原料，首先在空气压缩机1将空气压缩至0.2-0.8Mpa，进行初步脱水和去除颗粒物，然后经真空过滤器2再次脱去气体中的细颗粒物，两次颗粒物过滤精度可＜0.01μm。气体通过油水分离器3脱去一部分的VOCs，再经气体干燥管4深度脱水，露点可低于-40℃，气体再经减压阀7将气压将至0.2Mpa左右，缓慢通过装有分子筛、活性炭、变色硅胶的净化器(8)、(9)、10，深度吸附去除气体中的水分和VOCs，最终为离子迁移谱供气。
实施例2
接通高压电源5，为电晕放电装置6供电，电晕放电装置6可以发生电晕放电反应，可将气体中的O2生成强氧化性的O3，并与气体中的有机物反应生成CO2和H2O，因此装置可进一步除去气体中的VOCs。
实施例3
在装置正常供气的过程中，第三净化器10中的变色硅胶的颜色发生改变、离子迁移谱峰出现向后偏移或系列不明杂峰，应更换第一、第二、第三净化器中的吸附剂，并清理装置的气路管道。
Claims (9)
1.一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：
装置包括：空气压缩机(1)、真空过滤器(2)、油水分离器(3)、气体干燥管(4)、电晕放电装置(6)、减压阀(7)、第一、第二、第三净化器(8、9、10)
空气压缩机(1)的出气口与真空过滤器(2)的进气口相连，真空过滤器的出气口经油水分离器(3)与气体干燥管(4)的进气口相连，气体干燥管(4)的外排口与外界大气相导通，气体干燥管(4)出气口与电晕放电装置(6)的进气口相连，电晕放电装置(6)的出气口经减压阀(7)依次与第一、第二、第三净化器(8、9、10)相连与离子迁移谱(11)漂气和/或载气入口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：以空气为原料，空气压缩机(1)将空气压缩至0.2-0.8Mpa，进行初步脱水和去除颗粒物，然后经真空过滤器(2)再次脱去气体中的细颗粒物，两次颗粒物过滤精度可＜0.01μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：通过油水分离器(3)脱去一部分的VOCs，然后通过电晕放电装置(6)进一步除去VOCs。
4.根据权利要求3所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：电晕放电装置(6)为四氟材料制作的带盖密封腔体，其上部设有进气口、下部设有出气口，内含上下两个电极，电极材料均为纯度＞99.99％的钨钢，上电极为由2个以上钨针平行设置的钨针阵列，相邻钨针与钨针的中心轴距7mm，所有的钨针上端均固定于底座上、并通过不锈钢固定底座相导通，下电极为带有2个以上圆形通孔的多孔钨钢片，厚度为2mm，圆孔的直径为3mm，相邻通孔与通孔的中心轴距7mm，下电极圆孔的数量与上电极钨针的数量相等，上电极钨针都垂直于下电极、且处于下电极对应圆孔中心的正上方3mm处，上电极钨针与其对应的圆孔同轴。
5.根据权利要求3所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：高压电源(5)为在0-5000V可调的高压电源，为电晕放电装置(6)供电，高压电源(5)的负极与电晕放电装置(6)的上电极相连，正极与下电极相连；接通电源时，电晕放电装置(6)可以发生电晕放电除去气体中的VOCs。
6.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：气体干燥管(4)为具有反吹功能Nafion渗透膜气体干燥管，对气体进行深度脱水，可将气体干燥至低于-40℃的露点。
7.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：减压阀(7)可将真空过滤器(2)和电晕放电装置(6)之间气压维持在0.2Mpa以上，以利于气体干燥管(4)的脱水和电晕放电装置(6)除去VOCs，并将其输出气压降低至0.2Mpa以下，并降低气体流速，促进后端系统的工作。
8.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：第一、第二、第三净化器(8、9、10)内分别装填的为13A分子筛、活性炭、变色硅胶，对气体中的水分和VOCs再次进行深度吸附去除。
9.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源，其特征在于：经以上处理后的气体可直接供给离子迁移谱(11)使用3个月以上。
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| CN201821939312.9U CN209167200U (zh) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | 一种用于离子迁移谱的多级串联洁净气源 |
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|---|---|
| CN (1) | CN209167200U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112619302A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-09 | 安徽普源分离机械制造有限公司 | 一种气体检测用过滤装置及离心机氧含量检测系统 |
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2018
- 2018-11-23 CN CN201821939312.9U patent/CN209167200U/zh active Active
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| CN112619302A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-09 | 安徽普源分离机械制造有限公司 | 一种气体检测用过滤装置及离心机氧含量检测系统 |
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