2019-07-24 15:26
本文北京中惠普分析技术研究所解析一款某公司的氢气发生器净化管积水的解决方法。氢气是绝缘油色谱分析中一种重要的载气与燃气,氢气的纯净程度对色谱仪的稳定性影响很大。目前用于色谱分析的氢气源主要有两种:一种是氢气瓶;另一种是氢气发生器。氢气瓶作气源虽然具有压力稳定,质量可靠等优点,但氢气属于易燃易爆气体,在试验室大量存放氢气是一个安全隐患,而且钢瓶氢气需经常到专门的生产厂家去购买,因此使用上不方便。氢气发生器由于体积小,产生氢气快,需用氢气时就可生产氢气,因此试验室的安全性大大提高。目前国内的氢气发生器维护工作量很小,氢气纯度很高,使用十分方便,所以得到了广泛的应用。
1原理
SGH-300型高纯氢气发生器北京中惠普分析技术研究所发现主要由电解池、开关电源、液路压力自控、净化、流量显示等系统组成。电解分离池采用“膜渗透技术”,由一对不锈钢极板精加工而成。其电解液采用“液位差循环自流式”,在电场的作用下,电解池的阳极产生氧气,阴极产生氢气。氧气经液路系统释放到大气中,而氢气则进入净化系统后输出。
段时间后,仍出现上述现象。经北京中惠普分析认为是由下述原因引起:当试验结束时,在关闭色谱仪及氢气发生器的同时,也关闭了色谱仪的氢气稳压阀,由于电解池采用的“膜渗透技术”从储气罐到稳压阀的氢气相当于在一个密封的容器中,压力很大(约为0.3MPa)。由于储气罐至稳压阀之间有多处接头,所以不可能达到绝对密封,因此储气罐中的氢气缓慢的向外渗漏,经过1-2天后与大气平衡(见图1所示)。
图1
当环境气压降低时,容器中气体的压力大于大气压力,发生与a中温度升高时相同的现象,容器中的气体从各处接头不严密点,向外界缓慢渗透,直至与外界压力平衡。当环境气压升高时,容器中气体的压力小于大气压力,发生与b中温度下降时相同的现象,也可使储气罐中的电解液液位升高。从而当压差足够大时,就使电解液充满储气罐流入净化管。环境温度的变化,与容器中气体压力的改变成比例关系。温度降低的越多,或大气压力上升越大,电解液的液位升的越高。这样使得电解液充满储气罐后流向净化管的水越多,使变色硅胶失效、产生积水,影响色谱仪的正常工作。
2改进
为解决这一问题,我们经分析决定在氢气发生器的氢气输出管路上加装一个三通管三通管的两端分别接氢气发生器和色谱仪,另一端用带孔的螺帽内衬硅橡胶垫密封。在仪器使用完毕后,在橡胶垫上插一注射针头,联通大气与储气罐,在环境温度变化时,使容器中的气体自由呼吸,自动调节压力,以使电解液的液位保持恒定,不再使净化管产生积水。使用注射针头通气不仅方便,而且能够避免空气中的杂质进入发生器及管路,不会发生影响仪器的工作和堵塞管路的现象。
3总结
因青海高原地区温差较大,很容易造成氢气发生器净化管积水,影响气相色谱仪的稳定性,对充油电器设备的故障判断十分不利,甚至导致色谱仪无法工作。通过对SGH-300型氢气发生器的改进,在使用近1年的时间里,再未发生过净化管内硅胶失效快、积水的现象,仪器工作得很稳定。