以下是对零级空气源的工作原理和使用要点的介绍:
工作原理
1. 预处理阶段:空气首先通过高效过滤器(HEPA)去除大颗粒物,随后经冷干机或聚结过滤器去除水分和油雾。部分设备还会利用高锰酸钾过滤器氧化氮氧化物(NO→NO₂),并通过活性炭吸附初步去除有机物。
2. 催化转化阶段:经过预处理的空气进入催化反应器,在高温条件下,碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)被催化剂氧化为二氧化碳(CO₂)和水蒸气(H₂O)。此过程依赖铂钯载体催化剂,工作温度通常设定为375℃。
3. 深度净化阶段:催化后的空气再次通过活性炭或分子筛吸附残留杂质,并借助紫外线杀菌或臭氧消毒提升卫生安全性。最终输出气体需满足总碳氢化合物含量低于0.1ppm的零级标准。
4. 稳压与监控:设备内置稳压系统(含压力传感器和调节阀)维持输出压力稳定,微处理器实时监测流量、温度及纯度指标,异常时触发报警。
使用要点
1. 前期准备
- 环境要求:设备应置于干燥通风处,远离热源和腐蚀性物质,预留散热空间。外置空压机需配置油水分离器,防止油污污染系统。
- 安装规范:拆除运输固定装置,检查管路密封性;优先选用不锈钢或特氟龙材质管道,避免塑料管析出有机物。
2. 启动调试
- 自检与初始化:通电后完成自检程序,确认指示灯正常;逐步调节压力至0.4MPa,观察压缩机启停循环的稳定性。
- 冷干机预冷:待露点温度达标后再激活吸附塔,按顺序启动活性炭床、分子筛等组件。
3. 运行管理
- 实时监测:关注排气口纯度监测仪数据,重点关注烃类化合物(THC)、水分及颗粒物指标,任一指标接近警戒线时立即切换备用通道并排查故障。
- 定期维护:每工作1000小时更换活性炭(20-40目铅笔芯式);清洗进气口过滤器;手动排水频率视湿度而定。
4. 特殊场景应对
- 长期停机重启:先吹扫管路残留杂质,再逐步升压测试。
- 流量骤降排查:优先疏通冷凝排水管,其次检查过滤器饱和度。
- 纯度波动定位:采用分段隔离法关闭某级过滤模块,快速锁定失效部件。
5. 安全防护
- 电气安全:配备8A保险管应对压缩机瞬时电流峰值;定期检查线路绝缘层防潮性能。
- 应急措施:设置紧急停机按钮应对超压或泄漏;废滤芯按危险废弃物规范处置。
零级空气源以“吸附-催化-稳压”为核心路径实现空气净化,其精准应用需贯穿选型、运维全流程,方能保障高精度实验的数据可靠性。