Генератор чистого азота и нулевого воздуха предназначен для получения в лабораторных условиях азота высшей чистоты и воздуха, очищенного от органических примесей.
Азот может использоваться для питания аналитических приборов (хроматографов, экспресс-анализаторов содержания водорода в металлах, измерителей концентрации органического углерода, испарителей пробы, и т. п.). Благодаря высокому выходному давлению, глубокой очистке и низкому содержанию влаги вырабатываемый генератором азот может использоваться в качестве газа-носителя, в том числе при применении детектора электронного захвата (ЭЗД).
Воздух может использоваться для питания пламенных хроматографических детекторов и пламенно-ионизационных детекторов углеводородов, для газовой экстрации, как газ-носитель и т. п.
Особенностями прибора являются: генерация чистых азота и воздуха; встроенные системы каталитической очистки азота и воздуха, что позволяет снизить концентрацию углеводородов в выходных газах до значений ниже 0,1 ppm.
Питание генератора осуществляется сжатым воздухом при давлении 6,5 атм. и расходе не менее 5 л/мин от компрессора или воздушной магистрали. Класс загрязненности сжатого воздуха по ГОСТ 17433-80 не выше 8-го.
Устройство и принцип работы
Сжатый воздух от внешнего источника (воздушного компрессора, технологической линии сжатого воздуха) подается в генератор через коалесцентный фильтр, в котором происходит предварительная очистка воздуха от пыли и конденсация капель масла и воды.
Выделение азота в генераторе осуществляется разделением воздуха методом короткоцикловой безнагревной адсорбции на углеродных молекулярных ситах по двухплечевой схеме, с двумя попеременно работающими адсорберами.
Попутно газ очищается от паров воды, углекислоты, масел, водорода и углеводородов, кроме метана. Очистки от гелия, неона, аргона не происходит. По ГОСТ 9293-74, содержание аргона в азоте не нормируется. Реальное содержание аргона в получаемом азоте — около 1%. Метан и другие горючие газы, включая водород, удаляются после прохождения азота через встроенную систему каталитической очистки (реактор).
Очистка воздуха от влаги и большинства других примесей происходит аналогично очистке азота, но на других сорбентах, не отделяюших азот от кислорода. Очистка воздуха от горючих газов также осуществляется путем каталитической очистки. Очистка от получаемого при дожиге диоксида углерода не производится, так как следы этого газа не влияют на работу основных детекторов, используемых в газовой хроматографии.
При включении прибора осуществляется начальная 10-ти минутная отдувка внутренних коммуникаций от влаги и примесей. Одновременно происходит прогрев реакторов, датчиков расхода и содержания кислорода. Выходные линии воздуха и азота при этом перекрыты клапанами подачи газов в линии потребителя.
Подача воздуха в линию потребителя начинается после начальной отдувки, т. е. через 10 минут после включения.
Отдувка внутренних коммуникаций от кислорода до значений, безопасных для работы хроматографа или иных устройств, требует значительно больше времени. Подача азота в линию потребителя начинается при выполнении одного из условий:
- концентрация кислорода уменьшится до значения ниже 10 ppm;
- через 72 минуты после включения, если концентрация кислорода к этому времени уменьшится до значения ниже 100 ppm.
Дальнейшая очистка азота проходит при нагруженной линии потребителя.
Примечание. Если за время 72-х минутного цикла внутренней отдувки концентрация кислорода не снизится до значения ниже 100 ppm. (при длительных перерывах в работе), прибор прекратит отдувку, на дисплее появится текст ОШИБКА КИСЛОРОД. Для возобновления отдувки необходимо выключить и вновь включить прибор.
Давление азота и воздуха на выходах генератора (около 4 атм.) стабилизируется встроенными механическими регуляторами давления.
Ориентировочные значения расходов азота и воздуха в линиях потребителя и концентрации кислорода в азоте измеряются встроенными датчиками и индицируются на дисплее (поз. 3 рис. 2).
Возникновение аварийных ситуаций — увеличение расходов воздуха выше 1,3 л/мин или азота выше 350 мл/мин, уменьшение входного давления ниже 4,0 атм., возрастание концентрации кислорода в азоте выше 120 ppm — контролируется датчиками, соответственно расхода, давления и концентрации кислорода. Подача газов в линии потребителя в этих случаях прекращается и на дисплей выводится информация о характере неисправности. Одновременно загорается индикатор «ВНИМАНИЕ» красного цвета и звучит прерывистый звуковой сигнал.
Техническое обслуживание
Основными операциями технического обслуживания генератора являются: слив конденсата из фильтра; промывка фильтрующей вставки фильтра; проверка герметичности входных и выходных газовых коммуникаций, регенерация катализатора реактора в линии азота.
Слив накопившегося конденсата из фильтра производится при приближении уровня жидкости в стакане к нижнему краю фильтрующей вставки белого цвета.
Промывка фильтрующей вставки фильтра производится при изменении белого цвета вставки (как правило, на желтый).
Проверка герметичности входных и выходных газовых коммуникаций проводится путем обмыливания каждый раз после проведения каких-либо демонтажно-монтажных работ.
Регенерация катализатора проводится при ухудшении очистки получаемого азота от метана и заключается в кратковременном (10 минут) выключении прибора.
